燃料氣系統(tǒng)優(yōu)化攻關(guān)報告2013

1、天津石化公司燃料氣系統(tǒng)優(yōu)化攻關(guān)報告目前，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 行網(wǎng)絡(luò)，以棄小利算大賬、樹立大局意識為原則，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

2、料氣主要用于各裝置加熱爐的消耗， 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)氣點產(chǎn)氣量（ Nm3/h ）耗氣點耗氣量（ 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

3、#柴油加氫3100小乙烯甲烷氣1200汽柴油加氫500外購天然氣20000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54700合計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 10000Nm 3/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

4、氫4.110.7942.8315.6645.3912.29氧0.540.910.60.242.680.19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

5、.10.272.889.57正丁烷0.090.360.140.187.368.81異丁烯0.020.06<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

6、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， 才會點燃。 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)時的放空量及壓力都較大，故而 2# 火炬暫時未熄滅。同時酸性氣管網(wǎng)直接通至 2#火炬頭，當(dāng)脫 硫制硫停產(chǎn)或不正常時，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 Nm 3、5000 Nm 3 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

7、 Nm 3氣柜兩座； 火炬兩座。老區(qū)火炬氣柜回收瓦斯： 1000 Nm 3/h；新區(qū)火炬氣 柜回收燃料氣： 6000 Nm 3/h。（二）化工部：1. 燃料氣來源：（1）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 加熱爐運行實際情況。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

8、4.5t/h 左右。預(yù)計實現(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)計投用天然氣用量 20000-21000 Nm 3/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)狀說明 ：（1）烯烴部現(xiàn)有甲烷外送 DN50 管線一條，流量計后變?yōu)?DN80 ， 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）

9、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2012 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)計煤種為貧瘦煤， 2

10、007 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 個瓦斯火嘴?，F(xiàn)統(tǒng)計，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（僅開停工時使用） 。2. 用氣裝置：乙烯裝置、苯酚丙酮。3、現(xiàn)狀說明：（ 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

11、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（隨投油種類及裂解爐運行狀況波動） ， 燃料氣消耗約 64t/h （受裂解爐燒焦等操作影響波動） 。（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

12、炬氣回收量約 3t/h 。（4）外部輸入，在乙烯裝置開停車時，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： T7 月累 計：T單價: 元 / 噸月發(fā)生費用， 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熱電部甲烷1.00.5中沙公司熱電部甲烷5.80.55626（ 4100）31061150（動態(tài)）471.5天然氣公 司煉油部天然氣3.5123061207530

13、003691.8化工部天然氣2.06022635930001806.6、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：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 Nm 3/h，年消耗量 5 萬噸，供氣 壓力： 0.47-0.55MPa 。從“大天津石化”層面考慮，將中沙甲烷用 來替代天然氣，天然氣與煤炭的價格差就是增效切入點。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 -

14、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：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。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 ，組成：組分H2N2C1C2C3mol%24.810.303

15、.7437.6129.91組分IC4NC4IC5NC5C5=/C6mol%1.321.450.450.110.322）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：項目不改變裝置現(xiàn)有生產(chǎn)方法及工藝路線， 僅對尾氣升壓輸送。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，首先進(jìn) 入壓縮機(jī)入口緩沖罐 ,然后進(jìn)入

16、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)量流量計計量,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、計量儀表、調(diào)節(jié)閥等。投資估算兩臺往復(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），電氣儀表計量投資 200 萬元，合計投資需 要 1100 萬元。預(yù)計項目實施后， 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： 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工部， 減少