劉浩財,白文華,郭俊財,王建英
(國家能源寧夏煤業集團有限公司煤制油分公司,寧夏銀川 750411)
費托合成重油主要針入度高,滴熔點高,常溫下容易凝結成硬塊。罐區重油一旦堵塞地下管網,會造成罐區中間產品罐無法切水,進而影響上游裝置穩定運行,甚至迫使裝置降負荷;另外,整個地下管網堵塞后,輕、重組分聚集管網、窨井中,容易揮發,造成可燃氣及溶劑汽油超標,容易引發地管連環閃爆,影響罐區裝置安全運行。
疏通堵塞管道目的是保證工況穩定,裝置生產正常,消除隱患和問題所在,實現裝置安全運行。雖然國內石油化工行業對管網堵塞處理已經有了比較成熟的經驗,但對于煤炭間接液化合成重油堵塞地管清理幾乎無可借鑒的經驗(伊泰16×104t/a 項目、山西潞安180×104t/a 項目)。在目前煤制油裝置普遍大型化背景下,本文提出了煤制油中間罐區窨井重油堵塞地下管網系統清理方法,并在實踐中得到驗證,對以后重油堵塞地下管網清理處置具有可借鑒意義。
流程(見圖1)

圖1 中間產品罐區窨井重油堵塞地下管網系統處理流程
2.2.1 高壓清洗 處理地下管網、窨井范圍為煤制油中間罐區地下2 級管網中各類窨井、地井、地溝、窨井之間管道及系統管網的積蠟。地井之間重油主要是重組分蠟油堵塞。高壓清洗設備放置需要高壓沖洗區域,將設備接入生產水,利用高壓清洗設備高壓泵產生高強度壓力的水,沖洗壓力需求為120 MPa,高壓噴頭需要放入窨井地管至少30 cm 方可開始升壓,利用具有高強度壓力的水通過利用獨有的金剛石噴嘴孔,形成高速細微水射流,利用高壓水射流的強大沖擊力重油蠟,采取手工旋轉繞動,將附著結塊重油蠟50 mm 區域進行徹底切削、破碎、擠壓沖刷形成碎塊和糊狀物,打通直徑50 mm 孔,為蒸汽凝液蒸煮融化創造條件。
2.2.2 蒸汽凝液慢融 從常壓蒸汽管道配管引蒸汽凝液至首端地管地井,開始從生產區域接入臨時膠管通入一端的地管1 上游(見圖2),接蒸汽一端將地管1內上游側50 mm 區域的積蠟融化,重油蠟利用張力自然倒流回污水井1 內,隨著蒸汽凝液及膠管向下游污水井2 移動后,地管1 內的糊狀硬碎塊慢慢融化不斷倒流、順流和溢流,高壓清洗之前打通50 mm 的孔收到蒸汽融化慢慢擴大,井內重油蠟集聚較多。

圖2
2.2.3 人工打撈清理 作業人員持票下井進入有限空間先將硬塊進行清理并移至井上回收,清理干凈后將高壓破碎重油蠟糊狀和蒸汽凝液熱容倒流至井內的重油蠟采用自制工具進行打撈清理,主要利用油水分離分層采用過濾袋收集法和水桶收集將重油蠟收集,清除干凈一個地井后開始進行下一個地井,直至所有的地井打撈清理干凈。
2.2.4 高壓消防水沖洗 每天聯系中化對地井進行檢測分析,將數值如實填寫,對于溶劑汽油超標使用生產水和申請消防水沖洗,水的流速2 m/s,將地井內融化輕油和輕組分進行稀釋,將管壁、地井內飄浮油利用水的攪動和流動性帶至下游地井,讓整個管網系統形成動態流動性,避免整體超標。
2.2.5 壓靜態壓差沖洗 通過疏通清理后,地下管網管壁附著重油蠟無法清理干凈,將附近兩地井之間出水口進行封堵,從第一個井進行灌入生產水2 m3后,在自然重力壓差下將兩地井間管道附著油蠟沖洗至下一個地井,再進行清理收集,以此循環疏通,疏通后再用凝液蒸煮熱融后,利用消防水連續沖洗置換,保證上游地井干凈無浮油蠟,溶劑汽油、可燃氣指標分析合格,將輕組分和漂浮物沖洗至雨水提升池后進行處理。
2.2.6 浮油抽取收集 疏通后切水操作會產生輕油和重油通過地管地井流向雨水提升池,還有地井內殘留油蠟沖洗至中間罐區初期雨水提升池并聯系槽車將含油污水抽至槽罐回收,池內已經凝結的人工處理,并將清出的污蠟放置于噸袋集中回收處理,最終實現整個管網系統暢通,地管、地井、管壁無浮油,溶劑汽油不超標,地井干凈安全。
按照管網系統復雜性,結合裝置生產運行實際情況,通過實踐操作和方法歸納總結,通過清理后定期檢查與化驗分析,地井無浮油蠟,地井可燃氣、溶劑汽油分析合格,有效提高裝置的安全性,從根本排除制約裝置高效運行的原因,通過論證此方法科學實用。
煤制油中間罐區窨井重油堵塞地下管網系統處理操作法經過實際應用后,驗證其科學安全。該方法在煤制油中間罐區地下管網重油清理過程受控,具有很強的可操作性。本研究成果對以后國內普遍大型化的煤制油中間罐區地井重油堵塞地下管網實際的借鑒意義很大。