燃料氣系統(tǒng)優(yōu)化攻關(guān)報(bào)告20130826全解

1、天津石化公司燃料氣系統(tǒng)優(yōu)化攻關(guān)報(bào)告目前，天津公司燃料氣主要用于各裝置加熱爐的燃料氣，來源分自產(chǎn)與外購，自產(chǎn)部分：裝置產(chǎn)干氣、脫后火炬氣、甲烷氣；外購部分：天然氣。針對(duì)作業(yè)部燃料氣中高品質(zhì)組分被低效能使用現(xiàn)狀，公司成立燃料氣系統(tǒng)專家攻關(guān)小組，優(yōu)化公司燃料氣運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，以棄小利算大賬、樹立大局意識(shí)為原則，將輕烴綜合利用、能源合理高效分配作為追求發(fā)展的有效途徑，使公司燃料氣系統(tǒng)管理水平得到整體提升。現(xiàn)就本公司燃料系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析優(yōu)化：一、 公司燃料系統(tǒng)現(xiàn)狀分析：（一） 煉油部：1. 燃料氣來源：（1） 各裝置自產(chǎn)氣體（2） 天然氣補(bǔ)充（3） 烯烴部富裕甲烷氣2. 現(xiàn)狀說明：煉油部燃料氣主要用于各裝置加

2、熱爐的消耗，自產(chǎn)部分為脫后1#、2#焦化干氣、脫后1#、2#裂化干氣、催化干氣和脫后新、老火炬氣，外購部分為天然氣和小乙烯甲烷氣，同時(shí)燃料氣管網(wǎng)還具備補(bǔ)充液化氣的能力。表1：煉油部燃料氣產(chǎn)耗平衡表（2013年8月份燃料平衡情況）產(chǎn)氣點(diǎn)產(chǎn)氣量（Nm3/h）耗氣點(diǎn)耗氣量（Nm3/h）脫后1#焦干90001#常減壓1500脫后2#焦干210002#常減壓2200脫后老火炬氣25003#常減壓9000脫后新火炬氣60001#加氫裂化1500催化干氣60002#加氫裂化2300其中：外送化工30001#柴油加氫600脫后2#裂干90002#柴油加氫3100小乙烯甲烷氣1200汽柴油加氫500外購天然氣2

3、0000蠟油加氫900其中制氫原料160001#焦化25002#焦化5600重整抽提11500航煤加氫200制氫裝置250020萬噸硫磺1500合計(jì)54700合計(jì)45400上表為煉油部8月份的燃料氣產(chǎn)耗平衡情況，由于夏季溫度高，各裝置的加熱爐瓦斯消耗低于全年平均水平，同時(shí)裝置瓦斯的氣相量高于全年平均水平，因此現(xiàn)階段煉油部燃料氣產(chǎn)量比耗量高約10000Nm3/h。燃料氣產(chǎn)量富裕的部分通過外送化工部和制氫提高原料中焦干的比例來進(jìn)行平衡。表2：煉油部各分支產(chǎn)氣組成：1#焦干2#焦干2#裂干催化干氣新火炬老火炬氫4.110.7942.8315.6645.3912.29氧0.540.910.60.242

4、.680.19氮3.775.614.667.635.142.27一氧化碳<0.010.29<0.010.6<0.010.29二氧化碳0.130.39<0.012.30.030.78甲烷48.7441.2124.4335.068.5220.12乙烷23.2523.0115.3416.646.627.33乙烯2.442.080.0119.450.041.36丙烷2.081.357.780.144.846.09丙烯1.21<0.010.770.054.73異丁烷0.050.081.10.272.889.57正丁烷0.090.360.140.187.368.81異丁烯0.

5、020.06<0.010.040.040.63正丁烯<0.010.09<0.010.080.020.76反丁烯0.030.03<0.010.150.020.68順丁烯<0.010.02<0.010.120.010.49碳五及以上0.030.040.230.3611.5918.693煉油火炬系統(tǒng)說明;煉油部現(xiàn)有火炬五座，583#化工火炬氣系統(tǒng)、584#煉油新區(qū)火炬氣系統(tǒng)、1#火炬、2#加氫火炬系統(tǒng)、125#酸性氣火炬系統(tǒng)。其中， 1#火炬為非臨氫相關(guān)裝置的配套設(shè)施，2#火炬為臨氫相關(guān)裝置的配套設(shè)施。1#火炬在正常生產(chǎn)的情況下處于徹底熄滅狀態(tài)，在開、停工階段、裝

6、置出現(xiàn)事故狀態(tài)、生產(chǎn)不穩(wěn)定或廠氣系統(tǒng)供需難以平衡時(shí)，才會(huì)點(diǎn)燃。2#火炬是為臨氫裝置配套的火炬，故而該系統(tǒng)氣體中氫含量較高。因氫氣燃燒熱值較低，并考慮加氫裂化裝置在事故狀態(tài)時(shí)的放空量及壓力都較大，故而2#火炬暫時(shí)未熄滅。同時(shí)酸性氣管網(wǎng)直接通至2#火炬頭，當(dāng)脫硫制硫停產(chǎn)或不正常時(shí)，也可在2#火炬燒掉。（酸性氣線也可去1#火炬。）老區(qū)火炬工段有：20000 Nm3、5000 Nm3螺旋升降濕式氣柜各一座；火炬三座；新區(qū)火炬工段有：2*20000 Nm3氣柜兩座；火炬兩座。老區(qū)火炬氣柜回收瓦斯：1000 Nm3/h；新區(qū)火炬氣柜回收燃料氣：6000 Nm3/h。（二） 化工部：1.燃料氣來源：（1）

7、各裝置自產(chǎn)氣體（2） 天然氣補(bǔ)充（3） 煉油部催化干氣補(bǔ)充2.現(xiàn)狀說明：化工部BPX、芳烴、PTA、聚酯四套主裝置主燃料均采用天然氣做燃料，正常消耗量在13000 -15000 Nm3/h。其中煉油部供瓦斯只在BPX裝置消耗，消耗量在2-3t/h，比較符合目前加熱爐運(yùn)行實(shí)際情況。燃料方面的物料平衡情況現(xiàn)狀如下：其中自產(chǎn)液化氣已經(jīng)全部外送烯烴部，煉油供瓦斯在2-3t/h左右，歧化異構(gòu)化尾氣量4.5t/h左右。預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)歧化異構(gòu)化尾氣送烯烴部做裂解料后，化工部現(xiàn)有裝置預(yù)計(jì)投用天然氣用量20000-21000 Nm3/h。燃料流程圖見附件：（三） 烯烴部：1.燃料氣來源：（1） 乙烯裝置自產(chǎn)氣體2.現(xiàn)

8、狀說明：（1）烯烴部現(xiàn)有甲烷外送DN50管線一條，流量計(jì)后變?yōu)镈N80，至熱電部與煉油部DN100管線相連，既可以送熱電部也可送煉油部。送煉油部時(shí)需用制冷壓縮機(jī)GB-302出口管線，最大送量：1.5t/h（閥門全開），管網(wǎng)設(shè)定放火炬壓力現(xiàn)為1.25MPa。送熱電部可從甲烷管網(wǎng)低壓外送，壓力0.5 MPa，最大送量：2.7t/h。 （2）接收中沙甲烷情況：烯烴部與中沙之間有一條DN100的甲烷聯(lián)通線，壓力約0.5 MPa，進(jìn)裝置后變徑為DN80，最大接收量約為2t/h（閥門全開）。中沙利用此線送熱電部，在此線上熱電部東側(cè)增加了一個(gè)送熱電部的支線。表3：烯烴部甲烷平衡情況生產(chǎn)量引中沙的量外送量20

9、12年1-12月 9809898590302013年1-6月5495616883906（四） 熱電部：1.燃料氣來源：（1） 接中沙公司富裕甲烷氣（2） 接烯烴部富裕甲烷氣（3） 接煉油部富裕瓦斯氣2.用氣裝置：6#、7#爐3.現(xiàn)狀說明： 熱電部#6、7爐是高溫、高壓煤粉爐，原設(shè)計(jì)煤種為貧瘦煤，2007年因?qū)嶋H需要，將燃燒煤種改為神華煤摻燒貧煤。鍋爐型式單汽包、自然循環(huán)，單爐體負(fù)壓爐膛，形布置的固態(tài)排渣煤粉爐；燃燒方式：四角噴燃，每爐4個(gè)瓦斯火嘴。現(xiàn)統(tǒng)計(jì)，年消耗甲烷4.2萬噸。（五）中沙石化1.燃料氣來源：裝置自產(chǎn)氣、天然氣（僅開停工時(shí)使用）。2.用氣裝置：乙烯裝置、苯酚丙酮。3、現(xiàn)狀說明：（

10、1）.內(nèi)部使用,SSTPC公司燃料氣系統(tǒng)主要由乙烯裝置自產(chǎn)甲烷氫及火炬回收氣提供，來自再生系統(tǒng)的甲烷尾氣進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)，部分過量的氫氣也會(huì)進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)。中沙公司燃料消耗主要用于裂解爐、DPG裝置加熱爐、火炬長明燈、苯酚丙酮裝置焚燒爐。其中部分高壓甲烷作為致穩(wěn)劑送至乙二醇裝置。現(xiàn)有中沙至烯烴部甲烷線（DN100）一條，用于中沙、烯烴部甲烷互供，在開車時(shí)保證DA301和燃料系統(tǒng)壓力穩(wěn)定條件下，將最大2.0-2.3t/h富余甲烷送至TPCC公司烯烴部。中沙至烯烴部火炬線（DN250）一條，經(jīng)改造后，用于中沙供熱電部甲烷。甲烷外供壓力均為0.53MPa。（2）.自產(chǎn)甲烷量約66t/h（隨投油種類及裂

11、解爐運(yùn)行狀況波動(dòng)），燃料氣消耗約64t/h（受裂解爐燒焦等操作影響波動(dòng)）。（3）.現(xiàn)中沙有兩條火炬氣管線，乙烯火炬管線（DN1800）、聚烯烴火炬管線（DN1400），兩條管線代替氣柜進(jìn)行火炬氣回收，火炬氣回收量約3t/h。（4）外部輸入，在乙烯裝置開停車時(shí)，通過將中石油大港油田未站天然氣經(jīng)DN200管線引入乙烯裝置F-F接口后并入。（六）公司燃料氣互供情況列表：表4：供氣單位接氣單位氣體品種平均流量:T/H壓力：MPa6月累計(jì)：T7月累計(jì)：T單價(jià):元/噸月發(fā)生費(fèi)用，萬元煉油部化工部干氣2.50.65217120392400521烯烴部煉油部甲烷1.00.5/1.06406292400153熱

12、電部甲烷1.00.5中沙公司熱電部甲烷5.80.55626（4100）31061150（動(dòng)態(tài)）471.5天然氣公司煉油部天然氣3.5123061207530003691.8化工部天然氣2.06022635930001806.6二、系統(tǒng)優(yōu)化方案：（一） 中沙甲烷氣轉(zhuǎn)供化工部： 1.優(yōu)化出發(fā)點(diǎn)：現(xiàn)中沙石化甲烷氣直送熱電部6#、7#粉煤爐，替代燃煤，中沙甲烷氣供應(yīng)量：4000-14000 Nm3/h，年消耗量5萬噸，。從“大天津石化”層面考慮，將中沙甲烷用來替代天然氣，天然氣與煤炭的價(jià)格差就是增效切入點(diǎn)。 單位：V組分氫氮一氧化碳甲烷乙烷乙烯含量6.540.150.3192.180.400.42化工

13、部接收壓力：0.37MPa,中沙甲烷氣并入加熱爐前。2.流程敘述：輸送路由：中沙-熱電部西北側(cè)管廊-化工部BPX-化工部PX（二）化工歧化尾氣送烯烴部作裂解原料：1. 優(yōu)化出發(fā)點(diǎn)：化工部芳烴裝置產(chǎn)出歧化、異構(gòu)化尾氣約4.5t/h，該尾氣排入燃料系統(tǒng)使用，尾氣中含有大量乙烷、丙烷等輕烴組分，造成了資源的極大浪費(fèi)。優(yōu)化將化工部芳烴裝置歧化、異構(gòu)化的尾氣提壓后送往烯烴部，項(xiàng)目不改變芳烴裝置現(xiàn)有生產(chǎn)能力及原料、產(chǎn)品和副產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格。2. 尾氣規(guī)格：歧化異構(gòu)化尾氣壓力為0.30MPa，溫度為40，組成見下表。表5：大芳烴裝置兩股燃料氣的產(chǎn)量和組成如下：（1）歧化單元D-503產(chǎn)出：流量為3.5t/h，組

14、成：組分H2N2C1C2C3mol%24.810.303.7437.6129.91組分IC4NC4IC5NC5C5=/C6mol%1.321.450.450.110.32（2）異構(gòu)化單元D-702產(chǎn)出：流量 1t/h，組成：組分H2N2C1C2C3mol%30.160.425.5418.8524.70組分IC4NC4IC5NC5C5=/C6mol%11.925.522.170.480.243.生產(chǎn)方法及工藝路線：項(xiàng)目不改變裝置現(xiàn)有生產(chǎn)方法及工藝路線，僅對(duì)尾氣升壓輸送。0.3MPa的歧化、異構(gòu)化尾氣經(jīng)尾氣壓縮機(jī)增壓至1.0MPa后，送往烯烴部。芳烴裝置的歧化、異構(gòu)化尾氣在0.3Mpa，40下，首

15、先進(jìn)入壓縮機(jī)入口緩沖罐,然后進(jìn)入尾氣壓縮機(jī),將尾氣壓縮至1.0MPa,并經(jīng)過壓縮機(jī)附屬冷卻器冷卻至40,后經(jīng)過壓縮機(jī)出口緩沖罐分液處理后將尾氣外送。壓縮機(jī)設(shè)出口返入口壓控閥，保護(hù)機(jī)器。在壓縮機(jī)出口管線上設(shè)壓控閥，去火炬系統(tǒng)以避免異常情況下系統(tǒng)憋壓。加壓后的尾氣經(jīng)過質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量,外輸至烯烴部乙烯裝置作裂解原料。增加主要設(shè)備是兩臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)及其附屬設(shè)施、化工部裝置至烯烴部的管線、計(jì)量儀表、調(diào)節(jié)閥等。投資估算兩臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)及其附屬設(shè)施500萬元，化工部至烯烴部管線400萬元（送至中沙石化350萬元），電氣儀表計(jì)量投資200萬元，合計(jì)投資需要1100萬元。預(yù)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施后，大芳烴裝置反應(yīng)尾氣及液化氣5.46萬噸，每年經(jīng)濟(jì)效益1.24億元。（三）烯烴部甲烷氣送化工部替代天然氣1. 優(yōu)化出發(fā)點(diǎn)：烯烴部自產(chǎn)甲烷氣，現(xiàn)送至煉油部，流程過長，壓損太大，經(jīng)常出現(xiàn)甲烷送不進(jìn)煉油部管網(wǎng)的現(xiàn)象，造成甲烷放火炬。如與中沙甲烷一并送入化