1.1工藝流程

　　青島煉化公司全廠放空系統(tǒng)分為3個管網(wǎng)，分別對應(yīng)3個火炬頭。高壓放空管網(wǎng)（DN1000）單獨對應(yīng)一套分液罐，水封罐和1#主火炬頭，接受來自加氫處理反應(yīng)部分，氣體分餾裝置和氫氣管網(wǎng)壓控的放空氣體。低壓放空管網(wǎng)（由一條DN1400和一條DN1100管線在分液罐前匯合）對應(yīng)一套分液罐，水封罐和2#主火炬頭，接受來自除以上部分以外其他14套工藝裝置，儲運(yùn)系統(tǒng)，燃料氣壓控等的放空氣體；其中DN1100管線接受來自催化裂化和焦化裝置的放空氣體。酸性氣火炬為一個獨立的系統(tǒng)，對應(yīng)酸性氣水封分液罐和3#火炬頭，接受硫磺聯(lián)合裝置緊急情況下的放空酸性氣。

　　高壓放空系統(tǒng)在進(jìn)入分液罐之前，引出一條DN700支線經(jīng)閥2，閥3進(jìn)入20000m3氣柜進(jìn)行火炬氣回收；低壓放空系統(tǒng)兩條管線在進(jìn)入分液罐之前，各引出一條DN700支線，匯合后經(jīng)閥1，閥3進(jìn)入20000m3氣柜進(jìn)行火炬氣回收。為防止放空系統(tǒng)管網(wǎng)形成負(fù)壓，設(shè)計從火炬氣壓縮機(jī)出口管線（DN200）引出放空管網(wǎng)補(bǔ)壓線（DN 150），在高，低壓放空管線進(jìn)入火炬氣凝液罐之前經(jīng)閥4，閥5進(jìn)行補(bǔ)壓，保證兩個放空系統(tǒng)管網(wǎng)壓力不低于2kPa.在正常生產(chǎn)時，火炬氣回收系統(tǒng)啟用，高，低壓放空系統(tǒng)水封罐的水封高度為1000mm，火炬處于熄滅狀態(tài)，裝置正常排放或閥門內(nèi)漏的瓦斯氣進(jìn)入氣柜，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至1.1MPa后送至干氣脫硫裝置。在裝置開停工或事故狀態(tài)下，水封罐泄水封閥組聯(lián)鎖打開，水封高度降至固定水封400mm，同時聯(lián)鎖關(guān)閉閥1或閥2，并啟動高空自動點火系統(tǒng)點燃火炬長明燈，實現(xiàn)放空氣體安全排放。當(dāng)壓力，溫度檢測信號滿足正常工況設(shè)定條件時，水封高度重新提高到1000mm，開始進(jìn)行火炬氣回收。

　　1.2火炬概況

　　公司共設(shè)3座火炬，DN1400主火炬2座，DN700酸性火炬1座，火炬高150m，為捆綁式共塔架敷設(shè)，塔架結(jié)構(gòu)為全焊接，火炬塔架頂部設(shè)火炬頭檢修平臺。

　　1#，2#火炬頭下部設(shè)流體密封裝置；火炬配消煙系統(tǒng)；火炬配高空點火器12套，地面點火器1套，長明燈12套；火炬設(shè)施用電由界區(qū)外統(tǒng)一供給；火炬點火系統(tǒng)可在現(xiàn)場由I/O站及界區(qū)外中控室DCS操作管理。

　　2降低火炬氣排放量

　　2.1實現(xiàn)裝置火炬氣有序排放消滅火炬長明燈，關(guān)鍵在于從源頭抓起，控制好裝置氣體排放。青島煉化公司優(yōu)化全廠操作，基本實現(xiàn)了控制全廠火炬氣排放量3000～3500m3 /h，火炬壓縮機(jī)（回收能力1800m3 /.臺）開1臺的目標(biāo)。生產(chǎn)調(diào)度及時掌握各裝置的火炬氣排放情況，對可能排放的閥門在DCS上監(jiān)控閥門開啟時間；同時加強(qiáng)對火炬氣體的組成分析，及時對可能排放瓦斯的裝置進(jìn)行排查，實現(xiàn)了裝置火炬氣的有序排放。例如，某天的火炬氣組成見表2，根據(jù)分析結(jié)果很快確定為加氫裝置安全閥內(nèi)漏，采取措施后放空量減少約800m3 /h. 2.2優(yōu)化裝置瓦斯排放流程對部分裝置中可以不排入火炬系統(tǒng)的瓦斯氣優(yōu)化流程，直接加以利用，從源頭上減少火炬氣流量。例如：將連續(xù)重整裝置脫異戊烷塔頂瓦斯氣由排火炬改為去制氫轉(zhuǎn)化爐做燃料，減少火炬氣約350m3 /h；將溶劑再生裝置閃蒸氣體由排火炬改為直接去焚燒爐燃燒，減少火炬氣約180m3 /h等。

　　2.3做好燃料氣，氫氣系統(tǒng)平衡優(yōu)化全廠燃料氣管網(wǎng)，氫氣管網(wǎng)操作，抓好燃料氣，氫氣平衡，杜絕管網(wǎng)燃料氣，氫氣向火炬系統(tǒng)放空，降低火炬氣回收系統(tǒng)的負(fù)荷。燃料氣平衡是煉油廠生產(chǎn)難點之一，公司實際加工原油重于設(shè)計原油，燃料氣產(chǎn)量較大，生產(chǎn)中主要采用適時調(diào)整開工鍋爐負(fù)荷，調(diào)整催化，焦化裝置處理量，調(diào)整催化裝置反應(yīng)溫度等手段實現(xiàn)燃料氣平衡。

　　通過適時調(diào)整制氫，重整，加氫處理，柴油加氫等臨氫生產(chǎn)裝置負(fù)荷實現(xiàn)氫氣平衡。

　　3提高火炬排放安全性

　　3.1設(shè)定可靠的工藝聯(lián)鎖為保證裝置事故狀態(tài)大量放空時，火炬系統(tǒng)能夠安全，及時點燃放空氣體，保護(hù)氣柜，公司對火炬系統(tǒng)的工藝聯(lián)鎖進(jìn)行了科學(xué)合理的設(shè)定?；鹁嫦到y(tǒng)聯(lián)鎖條件及聯(lián)鎖動作關(guān)系，如表3所示。

　　3.2提高點火系統(tǒng)可靠性

　　a）解決燃料氣帶液問題。火炬長明燈，高空點火器所用燃料氣為全廠燃料氣管網(wǎng)的末端，而且燃料氣耗量較小，因此火炬部分燃料氣中帶液較為嚴(yán)重，影響點火的成功率。根據(jù)現(xiàn)場情況，在燃料氣過濾器底部增加一DN15跨線至火炬分液罐前，平時保持該跨線閥門開1/3，使燃料氣中帶液進(jìn)入火炬分液罐，有效解決了燃料氣的帶液問題，提高了點火的成功率。

　　b）解決高壓發(fā)生器受潮問題。開工初期，火炬高空點火器多次發(fā)生因高壓發(fā)生器受潮不能打火而點不燃長明燈的情況。在每個高壓發(fā)生器外增加一密封良好的防潮箱，保證了高壓發(fā)生器的正常工作。

　　c）定期進(jìn)行點火系統(tǒng)試運(yùn)。規(guī)定每天夜班對所有長明燈進(jìn)行試點，并對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄，要求點火一次成功率達(dá)到80%以上。

　　d）定期進(jìn)行燃料氣管線貫通，吹掃。每周對長明燈，高空點火器，爆鳴管用蒸汽或氮氣進(jìn)行貫通吹掃一次，保證管線暢通，提高點火可靠性。

　　3.3保證火炬頭運(yùn)行安全火炬頭的安全，長周期運(yùn)行，要保證以下兩點。

　　a）火炬氣回收時，要保證流體密封氮氣量足夠而且連續(xù)，防止因空氣進(jìn)入火炬筒體與可燃?xì)怏w混合后達(dá)到爆炸極限，遇明火后在火炬頭處發(fā)生閃爆，影響火炬頭的長周期運(yùn)行。按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，吹掃氣體的流量應(yīng)能保持離火炬筒體頂端7.6m處的氧含量在排放烷烴時不超過6%（體積分?jǐn)?shù)），而排放氫氣時不超過3%（體積分?jǐn)?shù)）。對于高架火炬系統(tǒng)采用分子密封或流體密封時，通常要求吹掃氣在火炬出口有不小于0.03～0.06m/s的向上氣體流速?？紤]海邊風(fēng)大，放空氣體氫氣含量高等因素，取吹掃氣體速度為0.06m/s，則每個火炬頭流體封需要的*小氮氣量為332.3m3 /h，才能有效防止空氣進(jìn)入火炬筒體。

　　b）火炬氣放空時，保證足夠的提升蒸汽，消煙蒸汽和中心蒸汽量，防止火炬頭溫度過高造成損壞。在放空量較?。?lt;3×103 m3 /h）和放空氣體中氫含量較高時，更要注意開大提升蒸汽流量，防止火炬頭因"燜燒"而損壞。

　　4保證足夠回收能力　　

　　4.1加強(qiáng)對火炬壓縮機(jī)的特護(hù)公司火炬氣設(shè)計正?；厥樟繛?600m3 /h，*大回收量為5400m3 /h，設(shè)容積為20000m3干式氣柜一座，配置吸氣能力為1800m3 /h的兩級壓縮螺桿壓縮機(jī)3臺。因介質(zhì)不潔凈和壓縮機(jī)制造質(zhì)量等問題，壓縮機(jī)操作維護(hù)難度較大。加強(qiáng)對該壓縮機(jī)的"機(jī)，電，儀，管，操"五位一體的特護(hù)管理，使火炬壓縮機(jī)的完好率達(dá)到81%.據(jù)統(tǒng)計，開工8個月以來，公司火炬氣壓縮機(jī)共回收放空瓦斯氣1.73×104 t，降低全廠綜合加工損失約0.31%.

　　 4.2利用系統(tǒng)流程回收火炬氣

　　a）利用常頂壓縮機(jī)通過該壓縮機(jī)入口放火炬管線對火炬氣進(jìn)行回收，回收量約為1500m3 /h，相當(dāng)于增加了氣柜壓縮機(jī)的回收能力。常減壓裝置放空管線是進(jìn)入低壓放空系統(tǒng)的，為防止常頂壓縮機(jī)回收時造成放空系統(tǒng)抽負(fù)壓而出現(xiàn)火炬回火事故，利用該流程回收瓦斯入氣柜閥門及氣柜根部總閥保持全開，2#火炬水封罐水封高度≥600mm.

　　b）結(jié)合火炬壓縮機(jī)的現(xiàn)狀，在火炬壓縮機(jī)出口管線上增加到催化裝置氣壓機(jī)級間及焦化裝置氣壓機(jī)級間的流程，作為特殊情況下回收火炬氣，保證火炬壓縮機(jī)長周期運(yùn)行的備用手段。

　　4.3增設(shè)火炬氣壓縮機(jī)火炬壓縮機(jī)應(yīng)該具備相對充裕的回收能力，將增強(qiáng)火炬氣回收裝置的操作彈性，從根本上解決全廠的瓦斯平衡問題。經(jīng)過調(diào)研，選擇一套流量為3877m3 /h，出口壓力為1.1MPa的2臺串聯(lián)操作螺桿壓縮機(jī)能夠滿足生產(chǎn)需求。

　　5存在問題及對策

　　5.1水封罐結(jié)構(gòu)缺陷

　　為防止火炬出現(xiàn)回火事故，建議水封罐選擇以下方案進(jìn)行改造。

　　a）增大水封罐的體積，或者在現(xiàn)有基礎(chǔ)上每個水封罐并聯(lián)一個新的水封罐。并降低固定水封高度至200～300mm，在保證足夠有效水封量的同時，降低火炬排放時的噪聲。

　　b）增大水封罐補(bǔ)水閥組的補(bǔ)水能力。根據(jù)現(xiàn)場操作情況，建議補(bǔ)水線改為補(bǔ)水閥DN100，補(bǔ)水副線閥DN40，兩條管線均安裝控制閥，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

　　c）實踐表明：氣體大量放空時，水封罐水封側(cè)內(nèi)存水全部被帶到沉降側(cè)，通過沉降側(cè)泄水水封外排。此時，若上游裝置出現(xiàn)極端工況，如加氫裝置緊急泄壓，突然關(guān)閉泄壓閥，則因水封側(cè)已沒有有效水封，可能造成回火事故。建議加高水封罐沉降側(cè)泄水倒U型管，將該U型管頂部抬高至罐底以上1.5m.排放過程中保持撤水閥常開，這樣當(dāng)出現(xiàn)以上極端工況時，水封罐沉降側(cè)的存水可以通過撤水閥壓回至水封側(cè)，迅速建立有效水封，以滿足任何工況下火炬進(jìn)水管充水高度大于3m要求。

　　5.2加氫裝置緊急泄壓

　　對火炬系統(tǒng)來講，加氫處理，柴油加氫裝置緊急泄壓是一種極端工況。其主要特點是放空氣體中氫氣含量高（體積分?jǐn)?shù)>90%），放空量大，停止排放時閥門突然關(guān)閉（關(guān)閥時間約為20s），容易造成火炬系統(tǒng)發(fā)生回火事故。為保證加氫裝置緊急泄壓時火炬系統(tǒng)的安全運(yùn)行，建議：①加氫裝置出現(xiàn)緊急泄壓情況，應(yīng)首先打開火炬系統(tǒng)補(bǔ)壓線進(jìn)行補(bǔ)壓，另外在關(guān)閉緊急泄壓閥前，應(yīng)先打開加氫裝置的排放控制閥進(jìn)行補(bǔ)壓，以防火炬放空系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)壓，造成回火事故；②將加氫裝置緊急泄壓閥改為快開緩關(guān)型式，防止突然關(guān)閥時因"氣錘"現(xiàn)象引起管網(wǎng)負(fù)壓造成回火。

　　5.3生產(chǎn)裝置無火炬氣流量計

　　為進(jìn)一步及時掌握各生產(chǎn)裝置火炬氣的排放情況，真正實現(xiàn)裝置火炬氣排放的有序進(jìn)行，出現(xiàn)問題及時處理，建議各生產(chǎn)裝置增設(shè)火炬氣排放流量計，生產(chǎn)調(diào)度對火炬氣的排放量進(jìn)行檢查，考核。據(jù)有關(guān)介紹，在火炬氣管線上宜選取超聲波流量計.

　　5.4火炬頭"燜燒"

　　建議在高，低壓火炬水封罐和分液罐之間各自引出一條DN350～DN500管線，并入酸性氣火炬（DN700）水封罐之前。這樣，高，低壓火炬小流量放空（<3×103 m3 /h）時，利用新增管線，將放空氣體放入酸性氣火炬進(jìn)行燃燒，防止小流量氣體在大火炬頭上燃燒產(chǎn)生的"燜燒"現(xiàn)象，延長火炬頭的使用壽命。同時，應(yīng)全面考慮流程改造后放空系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯的設(shè)置。

　　5.5壓縮機(jī)入口過濾器堵塞頻繁

　　據(jù)統(tǒng)計，開工8個月來，共因壓縮機(jī)入口過濾器堵塞停機(jī)31次，給安全生產(chǎn)及壓縮機(jī)長周期運(yùn)行帶來很大困難。建議采取以下措施：①對焦化裝置的放火炬氣體進(jìn)行凈化處理；②對氣柜入口的過濾器進(jìn)行檢查處理，保證進(jìn)入氣柜的氣體潔凈；③對壓縮機(jī)入口過濾器進(jìn)行改造，一方面采用2個過濾器，1開1備，實現(xiàn)在線清理；另一方面，增加過濾面積，由0.3m2增加到10m2. 6結(jié)語經(jīng)過不斷的摸索，改進(jìn)，青島煉化公司火炬點火系統(tǒng)，聯(lián)鎖系統(tǒng)，回收系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，做到了事故排放安全可靠，正常生產(chǎn)全部回收，實現(xiàn)了"消滅高低壓火炬長明燈，全廠瓦斯排放量小于3500m3 /h"的目標(biāo)。此舉為公司節(jié)約耗電約2.8×106 kW？h/a，節(jié)約蒸汽約24000t/a，降低全廠綜合加工損失約0.31%，而且延長了火炬頭的使用壽命?；鹁嫦到y(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行表明該公司生產(chǎn)管理已經(jīng)達(dá)到較高水平，對于公司的可持續(xù)發(fā)展意義重大。