王 俊,李玉平,付 強(qiáng)
(中國石油寧夏石化公司,寧夏銀川 750026)
自催化裂化裝置余熱鍋爐來的煙氣進(jìn)入急冷吸收塔K-1020 下部冷卻吸收段。在冷卻吸收段,上升的煙氣與冷卻水逆向接觸,煙氣溫度由約260 ℃降至60 ℃,同時(shí)煙氣中大部分的二氧化硫、三氧化硫和顆粒物被洗滌脫除[1]。
急冷吸收塔下部塔釜需注入20 %堿液,堿液的注入量由pH 分析儀控制,以期使塔釜內(nèi)的液體保持中性(pH 在6.5~7.5)。塔釜內(nèi)的液體由急冷水循環(huán)泵H-1073A/B/C 升壓后,大部分返回冷卻吸收段作為冷卻水,少部分送至廢液預(yù)處理部分。為維持塔內(nèi)的液相平衡,急冷吸收塔中部濾清模塊注入補(bǔ)水,并自動(dòng)溢流至急冷吸收塔K-1020 下部。
為保證設(shè)備安全,急冷吸收塔下部設(shè)有緊急水入口。當(dāng)塔內(nèi)溫度異常升高時(shí),可大量注入緊急水。同時(shí)塔底設(shè)有溢流口,當(dāng)塔釜內(nèi)液位異常升高時(shí),可自動(dòng)溢流至緊急泄放池RP-1014。
冷卻后的煙氣自急冷吸收塔下部上升進(jìn)入中部的濾清模塊。濾清模塊可除去煙氣中殘余的細(xì)微顆粒和硫酸酸霧,濾清模塊的液體由濾清模塊泵H-1074A/B循環(huán)使用。濾清模塊后的煙氣經(jīng)由水珠分離器除去其中夾帶的液滴后,經(jīng)由塔頂部的煙囪高空排放[2,3]。
自急冷水循環(huán)泵來的廢液由絮凝劑加入設(shè)施H-1075A/B 向其中注入絮凝劑,在沉清池入口混合罐攪拌后廢液進(jìn)入澄清池LO-1020 內(nèi)沉淀。澄清池底部被絮凝的塊狀物沉淀聚集到池底達(dá)到一定高度時(shí),由底部的排放閥周期性排出到過濾箱LO-1023A/B。過濾箱過濾出的水排到濾液池RP-1015,并由濾液泵H-1071送回至澄清池LO-1020;過濾箱過濾出的廢催化劑不定期送出裝置外。
澄清池頂部的清液自流至RP-1011 經(jīng)H-1076A/B 加壓后進(jìn)入氧化罐T-0702A/B/C,氧化罐底部由氧化風(fēng)機(jī)LO-1021A/B 注入空氣并加入少量20 %堿液,在氧化罐攪拌器M-1010A/B/C 的作用下,空氣和堿液與廢液充分接觸。大量的曝氣可以有效降低排液的COD;堿液的注入量由pH 分析儀控制,以保證出水呈中性。自氧化罐上部溢流出來的含鹽廢水自流至廢液緩沖罐RP-1013,泵H-1077A/B 升壓后送至排液罐RP-1012。含鹽廢水自排液罐RP-1012 抽出,由排液泵H-1072A/B 升壓后經(jīng)排液冷卻器T-10401 冷卻至40 ℃后送入污水處理廠。
裝置于2018 年4 月中交,并于當(dāng)年8 月一次開車成功。
開工初期洗滌塔出口煙氣SO2質(zhì)量濃度均值不大于30 mg/m3,顆粒物均值不大于25 mg/m3。后期裝置負(fù)荷維持在100 %,排放及運(yùn)行參數(shù)(見表1)。
PTU 污水處理系統(tǒng)投用后,指標(biāo)較好,分析數(shù)據(jù)(見表2)。
表1 裝置初期煙氣排放指標(biāo)
表2 PTU 系統(tǒng)污水樣
EDV 正常操作溫度58.5 ℃,聯(lián)鎖值70 ℃。開工后余熱鍋爐吹灰器風(fēng)機(jī)存在問題一直未能投用,70 %負(fù)荷運(yùn)行一個(gè)月后余熱鍋爐省煤器出口煙氣溫度從240 ℃逐漸升到290 ℃,超過設(shè)計(jì)指標(biāo)260 ℃,EDV 操作溫度到達(dá)64 ℃。考慮無煙機(jī)運(yùn)行工況下余熱鍋爐入口溫度上升130 ℃,EDV 存在超溫情況,采取將省煤器入口除氧水溫度從設(shè)計(jì)值177 ℃提高至200 ℃,省煤器出口煙氣溫度降至265 ℃,EDV 操作溫度降至60 ℃。對(duì)余熱鍋爐吹灰器風(fēng)機(jī)進(jìn)行處理,后期吹灰器正常后,煙氣溫度保持250 ℃以下。
三個(gè)氧化罐投用后,均出現(xiàn)氧化風(fēng)分布器堵塞,導(dǎo)致氧化風(fēng)機(jī)出口壓力超過設(shè)計(jì)最高1.05 kg/cm2,只能通過開出口放空閥控制壓力。逐個(gè)切除氧化罐進(jìn)行清理,清理投用后兩周又發(fā)生堵塞。
主要原因:絮凝劑加注不及時(shí),絮凝劑庫存不足導(dǎo)致加注量低。泥車濾布濾水速度慢,澄清器廢液排放速度慢,導(dǎo)致澄清器懸浮物高。H-1076A/B 出口流量達(dá)不到設(shè)計(jì)值20.6 m3/h,雙泵運(yùn)行最大流量僅18 m3/h。在高負(fù)荷運(yùn)行情況下只能通過跨線將部分污水直接送至氧化罐。
采取措施:及時(shí)與PK 煉油廠1000 單元主管溝通,確保絮凝劑按時(shí)加注,提前備絮凝劑庫存。采取兩泥車同時(shí)使用,加快更換頻次;同時(shí)建議更換泥車濾布。高負(fù)荷使用雙泵運(yùn)行,盡量減少污水直接進(jìn)入氧化罐。及時(shí)切除并清理堵塞氧化罐及分布器。
外排水泵不能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)22 m3/h,僅僅能維持12 m3/h。經(jīng)現(xiàn)場檢查泵入口管線設(shè)計(jì)DN40,出口管線設(shè)計(jì)DN80。將泵出入口管線更換后,泵出口流量能達(dá)到20 m3/h。
濾液泵揚(yáng)程設(shè)計(jì)為13.1 m,而注入點(diǎn)高度為12.3 m,開工前期測試時(shí),泵出口流量僅50 kg/HR 不能達(dá)到設(shè)計(jì)值83 kg/HR。通過溝通,重新設(shè)計(jì)并更換揚(yáng)程為14.6 m 的新泵。
廢液處理系統(tǒng)原設(shè)計(jì)采用濾箱沉降法,含催化劑廢液定期排入濾箱中自然沉降,箱內(nèi)安裝濾布過濾廢液,粉塵留在箱內(nèi)形成泥餅,含鹽廢水從兩側(cè)底部的排液口排出達(dá)到脫水的目的。實(shí)際使用中未采用BELCO公司濾布,選用其他濾布代替,自然沉降速度慢不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且存在水塵分離不徹底,濾液池粉塵量大,對(duì)濾液泵運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn);且定期清理濾液池增加人工工作量。且濾箱體積大、質(zhì)量大,運(yùn)輸不方便。
建議使用BELCO 公司濾布,或考慮其他機(jī)械處理方法。
裝置開工后,外排煙氣在陽光下呈現(xiàn)藍(lán)色或黃色的煙帶。主要是煙氣中SO3進(jìn)入洗滌塔迅速被冷卻至露點(diǎn)溫度以下,大大高于煙氣中SO3氣體或硫酸蒸汽被吸收所需要的溫度條件,且這種冷卻速度比SO3氣體或硫酸蒸汽被吸收液吸收的速度快的多,其中0.5 μm~3 μm 的硫酸液滴會(huì)形成硫酸氣溶膠和硫酸霧,導(dǎo)致藍(lán)色或黃色煙羽出現(xiàn)。
EDV6000 系統(tǒng)對(duì)SO3具有一定的脫出效率。實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)在投用濾清模塊下噴嘴前后,煙氣中的煙羽有明顯縮短,但并不能完全消除。
PK 煉油廠余熱鍋爐吹灰系統(tǒng)采用風(fēng)機(jī)反吹作為吹灰器密封,1 500 m3/h 風(fēng)進(jìn)入余熱鍋爐,特別在余熱鍋爐過熱段500 ℃~729 ℃區(qū)間里,SO2進(jìn)一步氧化成SO3,加劇煙氣中煙羽的形成,建議更換余熱鍋爐吹灰系統(tǒng)密封形式,將反吹風(fēng)更換成機(jī)械密封能緩解煙羽的形成。
同時(shí)使用硫轉(zhuǎn)移劑或三效助劑,更換CO 助燃劑,控制再生煙氣中硫氧化物質(zhì)量濃度有助于緩解煙羽的形成。
PK煉油廠催化裂化裝置再生煙氣脫硫裝置采用BELCO 公司EDV 技術(shù),運(yùn)行脫硫率高,除塵效果好,SO2濃度均值不大于80 mg/m3,顆粒物質(zhì)量濃度均值不大于50 mg/m3;實(shí)現(xiàn)SO2、粉塵的達(dá)標(biāo)排放。