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中石化安庆分公司火炬气回收设施设计

王长寿

（安徽实华工程技术股份有限公司，安徽省合肥市，230091）

摘要：火炬气回收是石化厂重要节能、环保设施，卷帘型橡胶膜密封干式气柜适应炼厂瓦斯含有烃类、硫化氢等气体，对炼厂尾气含焦粉等固体杂质也有很强的适应性。

关键词：火炬气回收设计节能环保卷帘型橡胶膜密封干式气柜

1概况

中石化安庆分公司炼油现有Ⅰ、Ⅱ两套火炬系统，分别在火炬山拥有各自火炬，但共用1套火炬气回收系统。放空气体通过气柜进行收集，经火炬山压缩机升压至0.4MPa送入火炬气、加氢尾气脱硫装置，由火炬气、加氢尾气脱硫压缩机(K-501)提至0.8MPa，并经胺液（MDEA）吸收塔脱硫后并入公司燃料气管网。

火炬气回收系统由于受到火炬山压缩机和火炬气、加氢尾气脱硫装置压缩机的限制，只能回收约4000Nm3/h放空气体，PSA解析尾气只能间断回收，多余部分直接放火炬燃烧。

由于历史原因中石化安庆分公司与安庆市区几乎连成一片，曾多次引发当地居民投诉的环保事件。为达到正常生产时彻底消灭火炬燃烧目的，安庆分公司拟对火炬气回收系统进行优化改造，以提高放空气体提压能力，从而全部回收放火炬气体，以提高企业形象，并改善火炬周边环境。

本设施于2010年设计，2012年开工，目前运行平稳，各项指标达到设计要求。

2设施设计

中石化安庆分公司含硫原油加工适应性改造及油品质量升级工程原油加工能力为800万吨/年，本次新增可燃气体排放总管两根：高压排放背压0.4MPa，DN900，设计排放能力439t/h；低压排放背压0.1MPa，DN1100，设计排放能力381t/h。安庆分公司现有1座10000m3湿式气柜，本次新增1座20000m3干式气柜，2台40m3/min压缩机，两台气柜正常情况下各自独立工作。但一台需要检修时，利用气柜入口跨线接入工作气柜。本次新增火炬的放空油气进入新增气柜，通过新增2台40m

图-1

本设施主要设备有气柜和压缩机，其主要技术参数如下：

气柜：设计采用低压橡胶膜密封威金斯式气柜

①公称容积?20000m3?

②橡胶膜：氢化丁腈橡胶

③气柜规格：φ34377mm，侧板全高?2

④设计压力：4000Pa

⑤工作压力：2600-3200Pa

⑥介质温度：-15~80℃

⑦密封段数：2段

⑧放散管数量：Dn300×4(公称直径×个数)

⑨调平装置数量：4套

⑵压缩机

机组型式：湿式螺杆压缩机组

机组型号：LG40/1.0，2台

吸气量（入口状态）：40m3/min，40℃，0.00

排气压力：1.0Mpa(G)

介质特性：含H2S2.0%(v)

主电机参数：6000V/400Kw/3000prm

机组冷却方式：喷水

机组润滑方式：压力润滑

轴封形式：双端面密封+迷宫密封+缓冲氮气密封

驱动方式：主电机与压缩机直联

3设计特点

⑴设计选用胶囊密封干式气柜，即威金斯式（Weggins）气柜，采用抗硫、耐烃氢化丁腈橡胶内胆；氢化丁腈橡胶（HNBR）是由丁腈橡胶进行特殊加氢处理而得到的一种高度饱和的弹性体。氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能（对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好）；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，是综合性能极为出色的橡胶之一。

⑵气柜防腐

气柜内接触介质部分的防腐采用气柜防腐专用涂料，采用改性环氧玻璃鳞片漆；气柜内不接触介质部分防腐采用环氧富锌类底漆、环氧云铁类中间漆及高氯化聚乙烯类面漆防腐涂料。气柜外壁防腐采用环氧富锌类底漆、环氧云铁类中间漆及高氯化聚乙烯类面漆防腐涂料。

气柜外立柱、斜梯、走道、柜顶梯子平台、平台架、环形，采用铁红醇酸底漆、丙烯酸面漆。气柜底板外表面防腐采用环氧煤沥青防腐底漆及厚浆型环氧煤沥青防腐面漆。

⑶火炬气压缩机采用常用的湿式螺杆压缩机。喷液湿式螺杆压缩机对火炬气这种组分变化频繁、杂质含量复杂具有较强的适应性。

⑷采用气柜安全联锁、优化控制系统，即FCS系统。装置事故状态火炬大量排放是难免的，目前都是采用大量放空时气柜停收方案，以免大量放空冲击威胁气柜安全。采用FCS系统中气柜回收火炬气优化软件可以做到在大量放火炬时根据气柜的实际情况最大限度回收放空气体，同时不致造成气柜事故。其经济效益很高，同时在保证气柜安全运行的前提下减少了向火炬的排放，有效保护环境。

4原料性质、产品及能耗

4.1原料性质

火炬气组分复杂，而且不稳定，同时还带有焦化焦粉、铁锈、轻油、水等杂质；装置结构不同，火炬气组分往往差别也较大。

火炬气性质见表4-1：

表4-1