6月7日10點30分,廣州(洛陽)工程總承包建設的北海煉化120萬噸/年延遲焦化裝置焦炭塔B塔實現成功除焦,黝黑的石油焦通過螺旋提升機、皮帶機被源源不斷地送往堆場,等待密閉裝車外運。不僅標志著北海煉化密閉除焦項目投產成功,而且還標志著該公司與兄弟單位聯合研發的安全環保型延遲焦化密閉除焦、輸送及存儲成套技術第13次工業應用獲得成功,再次驗證了自主創新技術的先進性和可靠性。
新技術來自建設綠色石化的迫切需求
延遲焦化技術是煉化企業普遍采用的一種重油深加工裝置。由于在分離和提取石油中輕質產品的同時生產石油焦,焦化裝置一直是環保部門重點關注的一個“排污大戶”。據有關統計數據顯示,國內煉化企業建設的大型延遲焦化裝置目前多達百余套,總處理能力超過1億噸。由于焦化裝置多數采用敞開式的水力除焦方法,石油焦在除焦、運輸和儲存過程經常產生大量粉塵和揮發性污染氣體。即使按照1%的揮發量計算,也會給周邊環境造成嚴重污染。
如何破解這一環保難題,滿足煉廠綠色生產的需要呢?
那是2013年6月,在鎮海煉化200萬噸/年焦化裝置(Ⅱ焦化)技改項目可行性論證中,鎮海煉化提出了要確保環保達標要求。該公司與鎮海煉化、塔河煉化、青島安工院和洛陽澗光石化等單位組成的技術研發團隊決定借鑒同類裝置改造中積累的密閉儲藏經驗,對鎮海煉化焦化裝置的除焦系統、底蓋機、皮帶輸送機等轉運設施同步進行改造,同時啟動了破碎機、輸送管帶機、提升機等新裝備研發。
2015年6月30日,鎮海煉化Ⅱ焦化第一階段技改項目投產成功,不但解決了裝置生產和焦炭運輸中散發異味、粉塵污染等難題,進一步降低了操作人員勞動強度和安全風險,而且標志著自主研發的封閉式智能除焦輸送及裝儲技術工業應用獲得成功,實現了第一套密閉除焦裝置的“全球首秀”。
初戰告捷后,他們并沒有停止創新的腳步。2016年12月,該項技術被列入中國石化集團“十條龍”科技攻關課題后,他們與歐美等發達國家類似技術進行了對比分析,對構成核心技術的石油焦密閉除焦、密閉輸送、存儲及裝車、遠程智能水力除焦、焦炭塔操作安全控制等四大子系統進行了梳理與提升,決定圍繞工藝原理與流程、超薄型閘板閥底蓋機、密閉脫水倉、石油焦垂直螺旋提升機、尾氣收集與處理等課題展開了新一輪研發。2017年底,他們針對濟南煉化、上海石化焦化裝置密閉除焦技術改造中存在的問題,又啟動了條形料倉和新型汽車裝車設施的研制。
隨后,焦炭塔自動底蓋機、焦炭塔控制程序操作及聯鎖系統等研發成果脫穎而出。
2018年11月,當該項技術順利通過中國石化集團技術鑒定時,他們已累計獲得國家授權專利16項、專有技術4項。
2020年4月,該項技術獲得中國石化科技進步一等獎。
以項目群管理推進新技術產業化進程
安全環保型密閉除焦成套技術的成功應用,引起了行業內外眾多煉化企業的高度關注。2018年3月,中國石化集團公司煉油事業部在鎮海組織召開新技術推廣研討會,不僅青島煉化、天津石化等企業提出了焦化改造項目委托,而且中石油遼陽化纖、浙江石化、江蘇盛虹等民營企業也紛紛表達了合作愿望,新用戶達近三十家。
2018年5月,廣州(洛陽)工程組建了密閉除焦項目群,對承攬的焦化裝置改造項目按工程設計、工程承包、設計+采購三種類型實行集中管理。在項目實施中,他們定期組織研發人員、工程設計、設備供應商、施工安裝單位和項目業主、生產車間的專題協調,積極協助項目業主做好工程建設策劃,不僅推行了模塊化設計、標準化采購,而且完成了《延遲焦化裝置密閉除焦、運輸及存儲設計技術規定》等行業標準編制。
2018年7月16日,第一個使用自動裝車系統的密閉除焦技改項目在揚子石化1#焦化裝置改造中實現單系列試運;10月23日實現了“兩爐四塔”雙系列高負荷生產。
2019年6月28日,濟南煉化120萬噸/年焦化裝置環保綜合治理項目一期工程順利中交,標志著密閉除焦項目群實施的第一套總承包項目交付生產。
今年4月11日,隨著安慶石化煉油一部Ⅱ套焦化裝置成功投運,不僅標志著安慶石化兩套焦化采用密閉除焦新技術改造獲得成功,而且標志著該項技術已在12家煉化企業實現產業化推廣應用。
精心打造密閉除焦成套技術升級版
北海煉化密閉除焦項目,是該公司利用北海煉化停工檢修時機實施的一個煉油節能改造項目,與原料預處理裝置、氣分裝置和系統配套單元等檢修改造項目同步建設。
去年10月,項目設計啟動后,面對改造內容涉及石油焦密閉除焦系統、密閉輸送系統、密閉儲存及裝車系統,涵蓋遠程智能操作、石油焦脫水、除焦水處理、除焦過程中的尾氣收集處理等問題,決定采用最新型的螺旋提升機、底蓋機、破碎機、堆料機、取料機、皮帶輸送機,將北海煉化焦化改造打造成密閉除焦技術升級版。該公司首席專家、密閉除焦項目總經理楊成炯說:“北海密閉除焦項目的設計方案,是我們在總結已投產項目經驗和不足、結合當地煉化企業實際確定的,采用了電動車頭牽引、耐磨水泵、液壓馬達、獨立DCS系統等多項新技術,甚至破碎機都做了最新改進,可以說是目前技術最先進、系統最完整、智能化程度最高的一個密閉除焦項目。”
北海煉化120萬噸/年焦化裝置原有裝車及堆料場位置,一側緊鄰鐵路,一側緊鄰管廊架,作業面狹窄,大型機具無法靠近。項目前期施工又涉及原有設施拆除和土建、安裝作業交叉,難度相當大。再加上今年春節過后,因疫情影響、北海煉化停工檢修日期提前等因素,留給項目實施的周期只有兩個多月。
面對種種不利因素,該公司一手抓疫情防控,一手抓項目實施。自2月中旬開始,該公司一方面通過“工程云”、騰訊視頻會議等手段進行設計、采購與施工協調,陸續組織50多名項目人員以專車形式,從山東、河南、天津奔赴施工現場,千方百計加快項目建設步伐。另一方面,通過強化人員和機具調配,優化施工程序,提高工作效率。
4月6日,北海密閉除焦項目土建施工進入高峰期,該公司與四建等參建隊伍同在現場板房辦公,通過“白”加“黑”、“五”加“二”、分班作業、早來晚走等措施,與時間賽跑;用半個月的時間完成了5公里管線敷設,為設備安裝施工創造條件;后期的儀電安裝僅用4天半時間,就鋪設了總長130公里的電纜。
由30噸耐磨鋼板分三段組裝而成的溜焦槽,10米深,窄口直徑3米,被譽為施工中最難啃的硬骨頭。由于該設備是在專業廠家整體加工成型的,運到施工現場需要再切割成小塊,才能吊入混凝土溜焦槽重新組對焊接成型,并和混凝土預埋件連接起來。因作業空間狹小,只能容許4人同時焊接。為了保持施工的連續性,他們組織鉚焊工輪換作業,人停工不停,24小時不間斷,終于用6個晝夜就完成了施工安裝任務……
5月31日,北海煉化密閉除焦項目實現工程中交。6月4日13點,焦炭塔A塔開始進料,僅用21個小時就產出第一塔石油焦。承擔施工總承包的四建公司副總經理左強說:“項目建設中,我們遇到了兩個意外,一個是停工提前,一個是疫情;還有三個不容易,路途不容易,人員不容易,施工不容易,好在團隊協作,各項困難都克服了。”
短短兩個月的時間里,北海煉化密閉除焦設施從無到有,專利設備從零部件進場到成套安裝就位、開車成功,不僅創造了實施周期最短的新紀錄,而且為正在運行的北海煉化披上了“綠裝”,為全面實現清潔生產、打好藍天保衛戰奠定了堅實的基礎。
目前,以茂名、廣東揭陽等企業為代表的一批密閉除焦項目正在實施中。密閉除焦技術,已成為眾多煉化企業建設綠色石化的“加速器”。
(李建永 張質樸)
標簽:延遲焦化裝置
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