遼陽(yáng)石化異味氣體排查及治理措施

李 學(xué)，李長(zhǎng)東，丁秀濤，許天華，劉立喆

（中國(guó)石油遼陽(yáng)石化分公司研究院，遼寧遼陽(yáng) 111003）

遼陽(yáng)石化作為大型石油化工化纖聯(lián)合企業(yè)，其空氣質(zhì)量一直受到廣泛關(guān)注。惡劣的大氣環(huán)境不僅直接影響人民群眾的身體健康，也影響城市對(duì)外改革開放的形象[1]。遼化一直開展大氣污染的治理及研究，制定了治理大氣污染的方案并采取了一些措施，城市的大氣環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)有了明顯的改善[2]。今年4月，遼化地區(qū)空氣出現(xiàn)刺激性氣味，影響了部分市民的正常生活。遼陽(yáng)石化是以加工俄羅斯原油為主的全加氫煉廠，年加工能力近千萬(wàn)噸。俄羅斯原油屬含硫中間基原油，硫含量為0.7%，排放的廢氣中主要含有SO2和氧化不完的H2S。

1 異味氣體跟蹤

1.1 煉油廠異味氣體排放

1.1.1 加熱爐煙氣排放 對(duì)煉油廠各裝置煙氣中H2S和SO2含量進(jìn)行分析，受現(xiàn)場(chǎng)客觀條件所限，僅在加氫一精制車間、加氫二精制車間、焦化車間和老脫硫車間檢測(cè)到了煙氣中的SO2（見表1）。但從總體情況來(lái)看，也可以代表煉油廠加熱爐煙氣中的SO2含量，分析其原因主要包括兩個(gè)方面，一是火炬氣沒(méi)有全部脫硫，造成燃料氣中帶有H2S，后經(jīng)燃燒生成SO2；二是燃料油中含有硫化物，燃燒后生成SO2。

目前造成煉油廠火炬氣沒(méi)有全部脫硫的主要原因是火炬氣脫硫能力有限。火炬氣回收后，送去脫硫裝置，實(shí)際火炬回收在8 000～9 000 m3/h，即使降低火炬排放，現(xiàn)回收量也應(yīng)在7 000 m3/h左右，而火炬氣脫硫回收能力只有6 000 m3/h，已經(jīng)超過(guò)脫硫裝置的設(shè)計(jì)值。由于回收量的增大，導(dǎo)致火炬氣脫硫塔氣速增大，出現(xiàn)火炬氣攜帶溶劑。煉油廠火炬氣回收量偏大主要有兩個(gè)原因。

表1 各裝置加熱爐煙氣中H2S、SO2含量

1.1.1.1 輕烴干氣去火炬 輕烴裝置吸收塔T101塔頂干氣原設(shè)計(jì)去新脫硫裝置，管線為DN50，裝置在標(biāo)定期間的數(shù)據(jù)均符合設(shè)計(jì)要求。但實(shí)際生產(chǎn)中，因輕烴裝置只有一個(gè)吸收塔和解吸塔，輕烴氣經(jīng)吸收塔后，有部分C5被攜帶到干氣中，由于設(shè)計(jì)中沒(méi)有再吸收塔，造成干氣帶液。而輕烴干氣去新脫硫管線無(wú)保溫伴熱，干氣中攜帶C5后，在彎頭、低點(diǎn)存液，造成輕烴干氣外送受阻，常常被排放到火炬中，增大了火炬排放量。

1.1.1.2 焦化干氣去火炬 焦化裝置富氣壓縮機(jī)C4203A設(shè)計(jì)能力15000m3/h，C4203B設(shè)計(jì)能力18000m3/h。在裝置進(jìn)料達(dá)到180 t/h時(shí)，富氣量達(dá)到18 000 m3/h，而如果常減壓一車間、加氫二車間外來(lái)輕烴氣量增大，則壓縮機(jī)PICAL202控制閥B閥排放火炬，造成火炬排放。而如果一旦B臺(tái)出現(xiàn)故障，切換到A臺(tái)，則裝置需要大幅降量，方能不對(duì)火炬系統(tǒng)產(chǎn)生影響。從目前全廠物料平衡來(lái)看，焦化處理量應(yīng)在195 t/h以上，方能保證重油平衡，如果提量，則直接導(dǎo)致富氣向火炬排放。

1.1.2 火炬氣排放 加氫三車間火炬氣系統(tǒng)去芳烴廠火炬，各排放點(diǎn)排放情況（見表2）。

表2 加氫三車間火炬氣排放明細(xì)表

目前加氫三車間裂化裝置已將原干氣去火炬閥關(guān)閉，杜絕了因干氣外排后引發(fā)硫化氫外溢的可能。為了保證加氫三裂化裝置的處理量，對(duì)加氫三脫硫裝置的混干塔進(jìn)行了降壓操作，同時(shí)在加氫三裂化干氣去脫硫的管線外加了伴熱，通過(guò)上述措施，現(xiàn)加氫三裂化裝置處理量可以提至115 t/h。通過(guò)對(duì)加氫三車間裝置間的調(diào)整，雖暫時(shí)解決了干氣外排的問(wèn)題，但加氫三車間出現(xiàn)如下問(wèn)題：（1）脫硫后干氣帶液。脫硫混干塔降壓操作后，進(jìn)料揮發(fā)量增大，現(xiàn)因氣速的加大，一方面造成混干塔出口帶液，另一方面造成脫后硫化氫超標(biāo)。（2）裂化不凝氣回收困難。一是此股為高硫化氫氣體，硫化氫含量為7%，長(zhǎng)期進(jìn)入加熱爐燃燒，會(huì)造成加熱爐的爐管、預(yù)熱器、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重腐蝕，輕者影響加熱爐效率，重者爐管腐蝕穿孔后發(fā)生火災(zāi)爆炸事故；二是此股氣運(yùn)行時(shí)間久，在進(jìn)加熱爐前的總集合管內(nèi)積存酸性水，水量會(huì)越來(lái)越多，影響五個(gè)低壓罐的正常操作，而此水高硫化氫無(wú)法排除，沒(méi)有去向，原來(lái)進(jìn)火炬時(shí)可以通過(guò)泵送至脫硫酸性水系統(tǒng)內(nèi)處理；三是脫丁烷塔的回流罐內(nèi)的脫水送至含油污水脫油器前，而此脫水沒(méi)有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，只是人為利用截止閥調(diào)節(jié)，很容易將此回流罐內(nèi)液化汽攜帶至含油污水脫油器，造成酸性水泵P8309抽空，導(dǎo)致含油污水脫油器內(nèi)酸性水滿進(jìn)入加熱爐造成加熱爐閃爆事故。

1.1.3 其它排放點(diǎn)排放 通過(guò)對(duì)各煉油廠裝置排放點(diǎn)的調(diào)查，并分析排放物中的H2S含量，主要有以下幾方面：（1）常減一車間、常減壓二車間和焦化車間新氫壓縮機(jī)填料函和中間接筒對(duì)大氣直排，壓縮機(jī)排放物中H2S含量為20 g/m3；（2）常減壓一車間、常減壓二車間、加氫二車間地下污油罐高點(diǎn)對(duì)大氣直排，排放物中H2S含量為40 g/m3；（3）加氫二車間循環(huán)氫壓縮機(jī)循環(huán)氫壓縮機(jī)次級(jí)密封氣對(duì)大氣放空，排放物中H2S含量為20 g/m3；（4）西油品車間部分儲(chǔ)罐檢尺孔排放物中的H2S含量（見表3）；（5）新脫硫裝置污水提升池直接對(duì)大氣排放，排放物中的H2S含量8 g/m3。

表3 儲(chǔ)罐檢尺孔排放物中的H2S含量

1.2 芳烴廠異味氣體排放

1.2.1 火炬氣排放 取芳烴廠火炬氣03D-02罐頂氣分析，檢測(cè)到H2S含量為小于0.5 g/m3。

1.2.2 含硫污水排放 各裝置脫水作業(yè)一律安排在白天作業(yè)，脫水時(shí)記錄了脫水量作業(yè)環(huán)境硫化氫濃度。排放H2S的設(shè)備（見表4）。

表4 各裝置含硫污水中H2S的濃度

綜上所述，盡管煉油廠加氫三車間對(duì)火炬正常排放量并不大，但各股物料中均含有硫化氫，一旦裝置出現(xiàn)異常之后，隨著排放量的增大，硫化氫攜帶量將進(jìn)一步增大。煉油廠火炬氣脫硫能力有限，導(dǎo)致硫化物進(jìn)入芳烴廠火炬系統(tǒng)，而芳烴廠公用車間火炬系統(tǒng)排放不穩(wěn)定，致使硫化物排放到大氣中。所以，加氫三車間火炬氣排放是影響遼化地區(qū)的大氣環(huán)境主要因素，是產(chǎn)生刺激性氣味的主要原因。

2 治理對(duì)策

2.1 控制污染源

2.1.1 煉油廠治理措施 煉油廠應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)管理，控制有害氣體的排放，主要措施如下：（1）各裝置繼續(xù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)排放進(jìn)行監(jiān)督，組織排查現(xiàn)場(chǎng)是否有漏點(diǎn)，多次檢測(cè)加熱爐煙氣中（H2S、SO2）含量；（2）加強(qiáng)火炬氣排放管理，盡可能降低火炬氣的排放量，保證火炬氣全部回收脫硫；（3）對(duì)可燃?xì)怏w對(duì)大氣排放點(diǎn)整改為密閉排放。

2.1.2 芳烴廠治理措施 （1）因加氫三車間火炬氣無(wú)法回收，只能進(jìn)行排放，芳烴廠需適時(shí)調(diào)整火炬配燒燃料量，充分利用助燃物，強(qiáng)化燃燒操作。如果遇到異常情況時(shí)，及時(shí)匯報(bào)，啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，保證順利排放；（2）針對(duì)含硫化氫火炬物不能在芳烴火炬充分燃燒，芳烴廠需加強(qiáng)火炬水封罐的操作的管理。嚴(yán)格控制并穩(wěn)定煉油廠火炬系統(tǒng)水封罐的水封液位，禁止水封罐內(nèi)水外排。及時(shí)監(jiān)測(cè)芳烴廠和煉油廠火炬管網(wǎng)的壓力變化，及時(shí)檢查和調(diào)整各系統(tǒng)的工藝參數(shù)，避免相互影響。

2.2 改造措施及專家設(shè)計(jì)

隨著遼陽(yáng)石化分公司大煉油三套裝置、350萬(wàn)噸/年常減壓、輕烴回收裝置的相繼開車后,加氫三車間三套裝置通過(guò)近1年多的運(yùn)行，在生產(chǎn)實(shí)際中發(fā)現(xiàn)：由于設(shè)計(jì)原因，大量含硫干氣通過(guò)芳烴廠火炬排放，不能滿足環(huán)保要求，急需對(duì)加氫三車間的火炬氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。

（1）在火炬氣水封罐前新上一套氣柜系統(tǒng)，增設(shè)火炬氣回收壓縮機(jī)，將回收后的火炬氣打回至老3萬(wàn)噸脫硫及硫磺回收裝置，與老脫硫的火炬氣合并后共同進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫。

（2）在加三含硫氣并入芳烴廠火炬氣系統(tǒng)前，火炬氣分液罐后，上壓縮機(jī)，將加三含硫氣加壓后送到脫硫裝置的火炬氣脫硫塔脫硫。

（3）對(duì)輕烴裝置改造，增設(shè)再吸收塔，對(duì)輕烴干氣外送管線進(jìn)行核算，增大管徑并重新鋪設(shè)伴熱系統(tǒng)，以減少干氣帶液。

3 總結(jié)

大氣污染治理首先要控制源頭，降低硫化物的排放，對(duì)于裝置處理量不夠或者設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致污染物排放入大氣中，應(yīng)及時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行改造，減少人為原因造成的環(huán)境污染，提高遼化地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)人們的健康生活環(huán)境，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

［1］馬雁軍，崔勁松，劉曉梅，張菁.1987-2002年遼寧中部城市群大氣污染物變化特征分析［J］.高原氣象，2005，24（3）：428－435.

［2］李元宜，李艷紅.遼寧中部城市群大氣污染防治對(duì)策探討［J］.2010，26（4）：57－60.