摘要:大型炼化项目的首次试车是一项复杂的系统工程,应从总体试车方案的编制,做好扎实细致的开工准备工作以及科学统筹,将总体试车分解为各个关键阶段,严格控制好各关键阶段的试车工作,从而确保总体试车目标的实现。首次开工要点:生产准备人员应重点审查详细设计是否存在不足和漏项,提出改进建议并跟踪落实;编制科学合理的首次试车方案和试车网络非常关键;编制完善的装置开工方案及系统调度方案是试车成功的保障;退守方案尽量做到切实可行,对于大型新建装置首次开车是非常必要的。
关键词:大型炼化项目,石化装置,首次试车,投料试车,安全生产
0引言
某炼油厂二期炼油项目计划加工高硫低酸中轻质原油,设计规模1 000万t/a;该项目按照大规模、燃料型设计,共建设17套生产装置,采用10项专利技术,对整体工艺流程、公用工程进行优化,实现原油结构、产品结构和装置结构“三大互补”。
通过对某大型炼化二期项目的首次成功开车工作进行总结,为未来同类项目的首次开工工作提供一定的借鉴作用。
1做细做实各项试车准备工作
1.1严格审查并完善基础设计中存在的不足和漏项
一座新建炼厂的总体试车工作是一个系统工程[1-2],总体试车工作千头万绪,如何保证试车工作顺利进行,能否在详细设计阶段与试车工作紧密结合起来是关键。生产准备人员应围绕总体试车工作,从原料进厂、物料平衡、产品出厂以及生产优化等方面与详细设计结合起来,通过模拟开工过程的各个环节,审查详细设计是否存在不足和漏项,并针对详细设计中存在的不能满足总体试车要求的问题提出改进意见和建议并跟踪落实。
1.2编制科学合理的试车方案和试车网络
总体试车方案的编制是试车准备的一项重要工作。炼化项目的生产准备人员应依据基础设计文件和项目总体进度计划进行编制,编制的过程中还需充分借鉴国内新建同类型大型炼厂投料试车的成功经验。重点研究和论证投料试车网络计划,详细核算投料试车阶段的物料平衡以及动力平衡,确保试车过程物料平衡和系统保障。
1.3编制以开工方案和操作规程为重点的各种技术资料
技术方案的准备以各装置开工方案和操作规程为重点,在编制过程中,严格执行“消项操作法”是关键点。开工方案中将每个操作步骤分解和细化,操作方案中规定了操作执行前的检查内容、如何操作、操作后的检查和确认内容,明确了操作过程中外操、内操、班长以及工程技术人员的职责,确保每个操作步骤做到有检查、有执行、有确认,杜绝了误操作的发生。在开工方案编制过程中,全体生产人员充分参与,工程技术人员进行审核并组织所有操作人员共同逐项讨论。这样编制的开工方案可操作性强,各岗位职责明确。在开工的实际过程中,各运行部严格执行“消项操作法”避免了由于操作失误对开工的影响。开工实践证明,推行“消项操作法”是合适的,对于全厂的投料试车一次成功发挥了非常重要的作用。
1.4开展多种形式的职工培训工作
(1)通过开展出国专利培训、专业技术考察、专利设备和关键设备培训,提升了技术人员和操作人员的开工知识和能力。
(2)组织操作人员到全国多个炼厂进行生产实习,实习过程中实行跟班倒,参与实际生产操作,同时加强实习过程的考核,每月进行一次考试,组织实习地工程技术人员进行讲课,保证了实习的效果。
(3)参与新建炼厂的开工的全过程,实习人员编入实习炼厂的班组,协助开工前的“三查四定”和所有试车工作,吸取新装置开工的经验和教训。
(4)开展开工前的强化培训,以开工方案、操作规程、事故预案为培训重点,并进行严格的上岗前考试和考核。
1.5编制详细的装置开工调度方案
系统流程的畅通是保证装置开工顺利进行的关键因素。系统管线流程涉及全厂每个生产装置和单元,管线流程复杂,涉及面广,同时各运行部普遍重视装置内部的试运行工作,对系统管网的流程容易忽视。针对这一不利因素,应由生产调度牵头,对每个装置的进出物料流程进行梳理,编制各生产装置的开工调度方案。每个调度方案中详细落实了装置开工收物料流程、退料流程、不合格产品出装置流程和储罐安排、合格产品出装置流程和储罐安排。调度方案编制完成后,与每个装置进行对接,核对流程走向和开工期间进出装置的物料量。同时,对系统管线的管理职责和范围进行划分,将每天管线投用前的试运行工作落实到每个装置,确保系统管线在投用前达到完好备用状态。
1.6编制详细的储运系统成品罐区首次投用方案
成品罐区品种多,数量大,而且成品出厂对产品的质量要求较高,为最大限度地减少首次成品罐区投用和产品出厂生产不合格油的数量,炼化项目生产准备人员应及早编制每个成品罐区的首次投用方案,方案重点是考虑如何将首次投用的管线和储罐中含有的水和机械杂质置换干净。成品储罐收油可采用最远端的储罐收油,将成品进罐管线置换干净后,切至其他储罐收油,同时用首次收油储罐中的存油冲洗、置换罐区中的其他管线。产品出厂管线置换是难点,对于能循环返回储罐的产品出厂管线,采取循环回产品罐的方案置换管线,对于部分没有循环返回储罐流程的管线,采取接临时冲洗管线的方案进行置换。由于产品较多,很多产品出厂管线无法进行置换,为保证产品出厂,及早与销售公司对接,共同落实首次产品出厂措施,将出厂措施融入产品出厂方案中。在产品出厂前所有产品储罐及产品出厂管线均落实了切实可行的方案。在主装置投料后,按照已经制定好的方案执行,可以实现产品的顺利出厂。
1.7及早编制主装置投料期间出现异常状态下的退守方案
全厂主装置投料阶段是总体试车的核心和关键,受装置中间罐容较小的限制,每套生产装置必须按照已经制定的投料网络计划进行。但是新装置首次投料生产,会有很多不可预见的问题影响装置的投料,一旦一套主装置投料时间推后,会影响到已经投入运行的装置的生产以及后续装置的投料时间安排。指挥中心未雨绸缪,针对每个装置一旦不能按计划投料,从中间罐存、物料平衡、产品质量等多个方面考虑,同时还考虑了全厂的蒸汽平衡和燃料平衡,编制了已经投料装置的退守状态和未投料装置的投料时间调整方案。在退守方案中以已经投料的装置保持生产、不停工退料为原则,能降量的采取降低处理量的措施,能循环的采取装置循环方案,最大限度地降低对已投入生产运行装置的影响,同时对于后续未投料的装置,根据物料平衡情况,对投料时间进行相应调整。
2协调统筹好总体试车各个环节的试运行工作
2.1狠抓公用工程系统的投用
公用工程系统的投用是全厂试车的基础和前提。以动力站锅炉烘炉为重点,促进循环水场、除盐水站、区域变电所以及动力站专用变电所的施工收尾和试运行。全厂工艺及热力管网的施工进度较晚,但是在主装置试车前,工艺及热力管网必须投用,因此生产准备人员应及早介入,参加工艺及热力管网施工协调会,根据对全厂试车的影响程序,提出工艺热力管网的施工优先顺序,在每天管线施工完成后,立即组织生产人员进行冲洗、吹扫并尽快投用。
2.2做好全厂系统管线投用前的各项试运行工作
全厂工艺和热力管网涉及面广,相互关联流程复杂,同时系统流程的畅通是装置试车期间顺利进行的根本保证。为做好全厂工艺和热力管网投用前的试运行工作,应重点抓好以下几个方面的工作:
(1)按照供料制的原则对全厂的系统管线的管理职责进行划分,确保每根管线都有专门的部门负责。
(2)以装置(单元)为中心,梳理出系统管线的清单,对每根管线的试运行情况进行签字确认。
(3)重点梳理系统管线中存在的跨线阀,对于存在互串可能的,通过增加双阀或直接提前加好盲板,杜绝开工投料后出现被动局面。
(4)狠抓系统管线与装置相连的界区盲板的管理,编制每条系统管线的盲板确认表,确保与装置隔离,对于盲板在装置投料前集中拆除。
(5)对系统管线中存在的一些水压试验后留有的放水盲盖进行密封性检查,由于此部分盲盖所处位置较高,不易检查,通过采用移动升高梯全部进行检查,对于存在未装垫片或螺栓未紧固的进行处理,确保在系统管线投用中,未发现一处漏点。
(6)组织召开系统管线处理专题协调会,对于需要多个部门同时互相配合处理的管线落实试运行方案。
(7)对全厂系统放空线的置换,采取球罐区气密后剩余的氮气,大幅减少氮气的消耗。
(8)增加部分非净化风的跨线,对于部分只有氮气吹扫源的管线,可借助非净化风的跨线改用非净化风吹扫,节约氮气或蒸汽。
2.3平衡好试车阶段的公用工程消耗
各装置的试车阶段需要消耗大量的公用工程介质,由于试运行工作时间紧、任务重,各装置都希望尽早完成试运行工作,但是公用工程的生产保障能力是有限的。应依据试车网络和试车进度,科学统筹,生产准备人员应每天召开试车协调会,要求各生产装置提前提报第2天的装置试车计划和公用工程需求量,由生产调度依据公用工程生产量进行优化分配,错峰使用。同时要求各装置在引用公用工程介质前必须向生产调度汇报,经生产调度同意后方可引用。公用工程介质的使用优先保证影响全厂试车进度的关键节点,各装置的试车工作必须服从于全厂的总体试车计划。在安排公用工程的使用时,尽量进行优化分配使用。
2.4科学统筹合理安排主装置试车工作的关键环节
全厂的试车工作是个系统工程,各关键环节相互关联,又相互制约,比如全厂的蒸汽主管网的吹扫、打靶工作完不成,就不能进行大机组的试机工作;大机组试机工作完不成,又影响到装置反应炉的烘炉工作等。因此依据试车进度计划,将主装置试车划分为水冲洗和蒸汽吹扫;全厂高中压蒸汽管网的吹扫、打靶;全厂大机组的试机;全厂加热炉的烘炉和热态考核;全厂各装置的气密;各装置的催化剂装填等几个关键环节,制定每个环节的试车计划和时间控制点,各关键控制点的安排是依据主装置投料点为基础进行倒推,只要控制了各关键环节的试车时间节点,就能保证全厂主装置投料节点的完成。
2.4.1高效完成全厂高压、中压蒸汽管网的吹扫、打靶工作
(1)成立全厂蒸汽管网吹扫打靶组织机构,由指挥中心、设备中心、工程建设部以及相关运行部组成蒸汽主管网吹扫、打靶领导小组,协调处理打靶过程中出现的各种问题。
(2)组织各相关部门人员,详细讨论全厂蒸汽管网打靶方案,将主管网的打靶方案与装置内部的打靶方案进行结合和优化,使打靶方案更具操作性。
(3)充分做好打靶用临时设施和验收靶片等材料的准备工作。
(4)全厂主蒸汽管网的打靶采取先主线,后分支线的吹扫原则,同时主线打靶采取与最远端装置内部管线打靶相结合的方式,这样可减少重复打靶,节约大量的吹扫蒸汽。
(5)主管网的吹扫打靶采取24 h不间断作业,各排放点轮流切换,每3~4 h切换一次,在切换的过程中,切换双方都要与送汽部门保持联系,确保整个蒸汽管网的平稳。
(6)对部分能拆除的分水器,采取先将其拆除后用短节替代方案,对主管线进行打靶,基本合格后,将经过内部清扫甚至酸洗后的分水器进行再安装回原位置,最后一同进行靶板验收,这样可大幅缩短打靶时间。
(7)对于部分蒸汽主管线存在的盲端问题,采取在吹扫一段时间后,将盲端割开,将其内部焊渣清理干净后恢复,避免盲端储存的焊渣偶尔带出,影响靶板的验收。
2.4.2积极做好大型机组安装调试及试运行工作
在大机组安装试车小组的科学组织下,各运行部、PMT、施工、监理单位积极主动参与和实施。大型机组集机、电、仪于一体,牵涉到配管、土建、安装等多个专业,历来是炼油化工装置开车的重点。试车小组组织技术、商务、工程、设计和监理等单位从土建安装开始就高度重视大机组的安装,每周定期召开机组安装协调会,到机组调试高峰期,每天在现场不定期碰头,随时解决调试过程中出现的问题。大机组领导小组制定合理的试车计划,科学安排人力、机具,使全厂机组调试工作既有平行又有交叉。
2.4.3合理安排全厂加热炉、反应炉的烘炉工作
全厂各装置加热炉较多,同时完成加热炉的烘炉工作难度较大,指挥中心结合工程实际进度,分阶段开展各种加热炉的烘炉工作,尤其是常减压装置的烘炉。在全厂燃料气管网不具备条件的情况下,调整烘炉方案,克服困难,改用燃料油作为烘炉燃料。全厂的加热炉烘炉工作主要从以下几个方面进行优化:
(1)以烘炉促工程收尾。以保烘炉为契机,促进工程的收尾,重点突击清理影响烘炉的工程尾项,尽快达到烘炉条件,尤其是动力站锅炉的烘炉,促进与之相关的公用工程系统,包括循环水场、除盐水站、配电中心、空压站等单元的工程收尾和试运行。
(2)针对不同的加热炉,分阶段进行烘炉。对先具备条件的常减压装置加热炉、催化衬里以及各装置的分馏炉进行烘炉,这样可集中操作人员和管理技术人员的力量,保证烘炉工作的顺利进行。
(3)针对不同的加热炉烘炉期间对蒸汽的消耗不同,依据锅炉发生蒸汽的负荷,在保证其他装置试车用蒸汽的前提下,对加热炉的烘炉时间进行优化组合,保证蒸汽的合理分配,满足高温段烘炉的要求。
(4)对于反应炉的烘炉,采取烘炉和装置热态考核、烘炉和汽包煮炉相结合的方案,既节省了时间,又减少了燃料的消耗。
2.4.4集中力量完成催化剂的装填工作
大型炼化项目的各种催化剂、助剂、添加剂品种多、数量大,而且装填时间正好在雨季。为加快催化剂的装填工作,将装填任务分解为多个不同的施工单位进行,同时做好装剂前的各项准备工作,一旦具备催化剂装填条件,立即开展装填工作。催化剂的装填过程中,运行部的生产人员、工程管理人员以及施工单位密切配合,装填工作开始后,全天24小时连续进行,经过全体人员的共同努力,克服了不利天气的影响,在较短的时间内完成了催化剂的装填工作,为全厂主装置的投料试车赢得了时间。
2.5优质高效完成主装置的投料试车工作
在常减压装置首次开工备料结束,同时各装置的高压气密以及分馏系统的油运工作全部完成后,通过逐项清理影响全厂的主装置投料后的各种影响因素,只要有一项因素制约全厂主装置的投料,则全厂的主装置投料时间顺延,以保证投料后的各装置按照计划连续投料,避免出现已经投料的装置由于其他装置的影响被迫停工退守的情况发生。同时根据实际的开工备料情况,详细核算各装置中间原料罐区的物料情况,对已经制定的主装置投料网络进行优化和调整,以保证主装置投料后,各装置中间原料罐区保持在适当的罐存。
3结语
一个新建炼厂的总体试车是个系统工程,实现总体试车一次成功是全厂各单位全体人员共同努力的结果。总结整个开工过程,从开工的组织和调度方面,做好以下几个方面的工作是实现总体投料试车的关键。
(1)编制科学的总体试车方案,做好试车阶段的公用工程和物料平衡。
(2)最大限度地将试车各项准备工作做扎实,提前将试车过程进行推演,找出存在的问题,及早与设计单位对接、整改。
(3)抓好试车阶段的公用工程的消耗平衡,做到既满足试车需要,又保证公用工程系统的安全平稳运行。
(4)扎实、细致地做好全厂系统管线流程的梳理,抓好系统管线的试运行工作,确保在主装置投料前,与之相关的各系统管线处于备用状态,实现投料阶段进出装置流程畅通。
(5)将总体试车目标按照试车顺序分解为各个阶段目标,狠抓每个分解阶段试车目标的实现,保证总体试车目标的实现。
参考文献:
[1]李岐东,陈保华.某大型炼油项目开车工作总结及对设计工作的几点启示[J].化工设计,2012,22(6):3-6.
[2]王维,周虹.中国石油广西炼油项目质量管理[J].石油化工建设,2010(3):30-32.
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