煉廠火炬氣作為補充燃料氣的優(yōu)化改造

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（長嶺煉化岳陽工程設(shè)計有限公司 湖南 414000）

1.火炬氣補充燃料氣流程及存在的問題

某中石化煉廠設(shè)有火炬氣回收裝置，正常情況下，全廠火炬氣經(jīng)氣柜回收，壓縮機壓縮，脫硫裝置脫硫后，進入全廠燃料氣管網(wǎng)。

然而火炬氣成分復(fù)雜，其中≥C3組分平均值16.67wt%，最大54.55wt%，最小5.01wt%。采用常規(guī)MDEA干氣脫硫工藝只能脫除硫化氫，而大分子硫醇以及有機硫基本只存在于≥C3組分中，當大量≥C3組分帶入脫硫系統(tǒng)以后，導致脫硫后的火炬氣中總硫不穩(wěn)，時高時低，在50-300mg/m3之間大幅波動。

根據(jù)《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》（GB 31570-2015）特別排放限值對加熱爐SO2含量≤50mg/m3的要求，燃料氣系統(tǒng)脫硫達標是加熱爐SO2含量達標排放的必要條件。在實際操作中，脫硫后的燃料氣總硫含量≤20mg/m3時，即可保障加熱爐煙氣二氧化硫達標排放。本廠脫硫后火炬氣總硫含量超高，導致煙氣達標排放困難。

2.改造方案及效果

(1)火炬氣原料組成

火炬氣原料的氣體流量為4500Nm3/h，壓縮后壓力為1.0MPa（G）。壓縮后火炬氣組成：H23.30wt%、N225.74wt%、H2S1.39wt%、C17.59wt%、C26.16wt%、C2=1.27wt%、≥C354.55wt%。

(2)流程改造說明

本文擬在火炬氣脫硫之前增加吸收塔流程，依托現(xiàn)有閑置的吸收塔及沉降罐，對火炬氣中≥C3組分進行吸收，吸收后的火炬氣經(jīng)沉降罐沉降后，進入現(xiàn)有的脫硫裝置脫硫，脫硫后的火炬氣并入燃料氣管網(wǎng)。流程改造示意圖見圖1。

圖1 流程改造示意圖

(3)吸收劑選擇

為了考察不同吸收劑對火炬氣≥C3組分的吸收效果，分別采用焦化穩(wěn)定汽油、焦化頂循油、焦化粗汽油對擬定的火炬氣在相同的操作溫度（40℃）、壓力（1.0MPaG）、吸收劑用量（20m3/h）情況下，采用PROII8.3模擬軟件和SRK方程[1]進行吸收模擬計算，采用不同吸收劑的吸收效果見表1，焦化頂循油、焦化穩(wěn)定汽油、焦化粗汽油對≥C3組分吸收率分別為83.98%、71.71%、64.28%。

因此采用焦化頂循油作為吸收劑，吸收后的焦化頂循油返回至焦化分餾塔，吸收后火炬氣中≥C3組分吸收率為83.98%。

(4)吸收劑用量的影響

圖2 吸收劑用量對火炬氣≥C3組分吸收率的影響

增加吸收劑用量有利于吸收，本文采用焦化頂循油做為吸收劑，考察吸收劑用量對火炬氣中≥C3組分吸收率的影響。隨著吸收劑流量的增加，吸收后火炬氣≥C3組分含量減少，當吸收劑流量增加達到20m3/h以上時，吸收后火炬氣≥C3組分含量減少較為緩慢。實踐證明，吸收劑流量不宜過高，否則會增加設(shè)備操作費用。本文從經(jīng)濟合理性考慮，吸收劑流量選用20m3/h，對應(yīng)吸收后火炬氣中≥C3組分吸收率為83.98%。

表1 不同吸收劑的吸收效果

(5)改造效果

本文采用焦化頂循油作為吸收劑，吸收劑流量選用20m3/h時，對壓縮后的火炬氣進行吸收，吸收后火炬氣中≥C3組分吸收率達到83.98%，進而有效抑制有機硫醇進入脫硫系統(tǒng)，使得脫硫后火炬氣總硫含量＜20mg/m3，作為補充燃料氣保障加熱爐煙氣達標排放。

3.結(jié)論

經(jīng)PROII模擬及開工證實，通過對現(xiàn)有火炬氣系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，火炬氣脫硫前增加吸收塔系統(tǒng)，解決了火炬氣作為補充燃料氣的環(huán)保壓力，達到節(jié)能環(huán)保的目的。本改造可廣泛應(yīng)用于煉廠火炬氣作為補充燃料氣存在總硫含量超標的問題。