陶新建

中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司 天津 300280

1 “三泥”回?zé)捒尚行苑治?/h2>

1.1 “三泥”物性分析

接收供排水車間“三泥”前首先采集樣品化驗，分析“三泥”的物性，并將溫度提至50℃左右，防止“三泥”雜質(zhì)沉降，輸送粘度過大。

污水處理過程中產(chǎn)生的“三泥”物理性質(zhì)，可知“三泥”屬于水多、油少的類型，離心脫水后灰分較低，表明“三泥”可以進入焦化裝置進行消化。

1.2 石油焦灰分指標(biāo)分析

考察“三泥”回?zé)拰够b置影響較大的石油焦灰分指標(biāo)，大港石化公司120萬噸/年延遲焦化裝置產(chǎn)出的石油焦灰分平均值為0.11%，控制指標(biāo)為0.3%，可知仍有0.19%的冗余，可以抵消“三泥”回?zé)拰κ徒巩a(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

2 “三泥”回?zé)捔鞒?/h2>

“三泥”由供排水車間輸送至延遲焦化裝置三泥罐D(zhuǎn)-3203C，經(jīng)由P-3203A/B出口至焦炭塔10m平臺給水給汽管線進入焦炭塔，利用冷焦塔塔內(nèi)高溫焦炭反應(yīng)消化掉“三泥”中殘渣及污油。

2016年8月，針對對“三泥”回?zé)掃^程中出現(xiàn)的問題，進行技術(shù)優(yōu)化改造，采用3S智能噴霧系統(tǒng)，將三泥引入霧化器的液相入口。泵的出口處接入蒸汽以及冷焦水用于吹掃和清洗，PLC自動控制系統(tǒng)根據(jù)焦炭塔的塔壁溫度，塔頂溫度，塔頂壓力等參數(shù)自動控制蒸汽及三泥流量。實施后大吹汽及三泥系統(tǒng)實現(xiàn)了高度自動化，保證焦化裝置長周期平穩(wěn)運行的前提下回?zé)捜唷＞唧w流程參照“圖 1”。

圖1 “三泥”進焦化回?zé)捔鞒谈脑靾D

3 三泥智能噴霧系統(tǒng)特點

該工藝配套專用的3S控制系統(tǒng)，對整個三泥霧化過程進行自動控制，在三泥霧化的過程中，根據(jù)焦炭塔塔頂壓力和塔壁的降溫速度，調(diào)節(jié)過熱蒸汽流量和代替蒸汽用三泥流量，將焦炭塔塔壁溫降速率以及焦炭塔塔頂壓力控制在合理的范圍內(nèi)。在整個三泥霧化過程中，蒸汽和三泥的比例隨設(shè)計方案而變化，在大吹汽的初期，由于焦炭的溫度較高，進入焦炭塔的三泥量較少，以確保焦炭塔的長期平穩(wěn)運行。隨著焦炭溫度的降低，進入三泥的流量逐漸增加，蒸汽的流量降低，最大限度節(jié)約蒸汽用量，同時也將大量的三泥進行了無害化處理。

4 三泥智能噴霧系統(tǒng)試驗

4.1 三泥智能噴霧系統(tǒng)方案選擇

在DCS上設(shè)“FangAn1”和“FangAn2”控制按鈕，必須選方案后才能進行焦炭塔大吹汽投三泥工作，確認(rèn)完畢后，相應(yīng)的方案選擇按鈕會變成綠色。每一個大吹汽投三泥方案對應(yīng)不同的蒸汽、三泥流量隨時間變化曲線。

3S智能噴霧系統(tǒng)投用初期，選擇方案一進行調(diào)試，當(dāng)正常投用一段時間后，可以按照方案二進行，盡可能降低大吹汽期間蒸汽消耗量，增加三泥回?zé)捔俊?/p>

在3S智能噴霧系統(tǒng)調(diào)試期間根據(jù)焦炭塔實際情況對各項參數(shù)進行分析，在工程師權(quán)限下調(diào)整大吹汽期間蒸汽流量或三泥流量，使本系統(tǒng)在更合理工況下運行。方案一每天回?zé)捜嗉s21t，方案二每天回?zé)捜嗉s30t。

4.2 試驗過程

8月23日延遲焦化裝置開始執(zhí)行三泥霧化操作，注入時間為2至2.5小時，23日、24日、26日執(zhí)行方案一，其余時間執(zhí)行方案二。投用方案二期間可節(jié)省蒸汽3t/d，三泥霧化過程中未發(fā)生水擊等異常情況，塔位移偏離對比情況待確認(rèn)。

8月30日開始回?zé)挐饪s后的三泥，濃縮前三泥含水率99%，濃縮后三泥含水率94.6%。

4.3 焦炭塔偏移監(jiān)測

“三泥”回?zé)捛邦A(yù)計低溫“三泥”注入高溫冷焦塔有造成冷焦塔偏移的可能性，所以安排每次回?zé)捛爸泻蠖紝固克屏窟M行檢測，防止“三泥”回?zé)拰﹃P(guān)鍵設(shè)備造成損害。

通過8月23日至8月31日的連續(xù)檢測，證實“三泥”智能噴霧系統(tǒng)在方案一、方案二兩種情況下冷焦塔偏移情況不嚴(yán)重。最大偏差10cm，平均偏差3.5-5.33cm，與回?zé)捛盎境制健?/p>

4.4 冷、切焦水質(zhì)變化

現(xiàn)場觀察冷、切焦水水質(zhì)、顏色變化不大，切水觀察，冷焦水、切焦水有明顯氣味，與改造前對比變化不大。除焦期間儲焦池附近氨氮臭味變重。

分析原因為：

（1）“三泥”回?zé)捔髁枯^大，造成進入冷焦塔后“三泥”中水分迅速氣化，氣化量與回?zé)捔髁砍烧?，流量較大造成冷焦塔內(nèi)氣速過大，“三泥”中的雜質(zhì)及浮渣未與高溫焦炭充分接觸反應(yīng)就被汽提至裝置下游工藝設(shè)置中。經(jīng)過接觸冷卻塔頂空冷及后冷器冷卻后凝結(jié)并回收至焦化裝置的冷、切焦水系統(tǒng)中。

（2）“三泥”回?zé)捒偭枯^大，造成焦炭溫度降低至能夠?qū)ⅰ叭唷敝须s質(zhì)及浮渣反應(yīng)的溫度以下，后續(xù)進入焦炭塔的“三泥”未能反應(yīng)，最終通過冷焦水給水溢流至冷焦水系統(tǒng)，或在放水過程中被攜帶進入冷焦水系統(tǒng)。

5 結(jié)語

（1）“三泥”智能噴霧系統(tǒng)試驗期間延遲焦化裝置石油焦產(chǎn)品指標(biāo)平均達到一級品指標(biāo)，回?zé)捨磳κ徒巩a(chǎn)品質(zhì)量造成較大影響，且每生焦周期可回?zé)挕叭唷?0-50m3。

（2）“三泥”智能噴霧系統(tǒng)試驗期間冷焦塔偏移情況經(jīng)監(jiān)測未出現(xiàn)大幅度偏移，均處于正常范圍。

（3）“三泥”智能噴霧系統(tǒng)對延遲焦化裝置冷、切焦水水質(zhì)改變作用不大，需要進一步解決。

（4）“三泥”智能噴霧系統(tǒng)投用后，消耗蒸汽量為12.0t。節(jié)省蒸汽量3t。

（5）“三泥”智能噴霧系統(tǒng)投用后，焦炭塔下部熱電偶溫降由平均27.5℃降低至21.2℃，溫降比較平緩，達到保護焦炭塔設(shè)備的前提下節(jié)省大吹汽蒸汽用量。

（6）3S智能噴霧系統(tǒng)投用后大吹汽期間蒸汽峰值用量降低20%，由15t/h降低至12t/h，并且大部分時間降低蒸汽峰值用量70%，由15t/h降低至4.5t/h。