中國石油蘭州石化公司煉油廠(以下簡稱蘭州石化煉油廠)加工原油主要以長慶、青海、南疆、北疆、吐哈、哈薩克等原油為主,原油經2套常減壓裝置電脫鹽系統處理后,電脫鹽廢水需先送至下游電脫鹽乳化廢水處理裝置進行油、水、渣三相分離,分離后的污油送至延遲焦化裝置進行回煉加工、合格污水送至工業污水處理廠處理、廢渣作為“三廢"出廠。近年原油逐步劣質化,電脫鹽乳化廢水處理裝置廢渣(以下簡稱廢渣)逐年增多,一方面“三廢"出廠費用逐年增加,另一方面原油加工損失不斷上升。考慮環保與挖潛增效方面的要求,2017年8月開始,蘭州石化煉油廠選擇在300萬t/a重油催化裂化裝置(以下簡稱FCC裝置)上進行廢渣摻煉加工,摻煉后FCC裝置運行穩定,相關設備未發現變化,液體收率、油漿收率、生焦量等主要技術指標未發生明顯變化。
1、電脫鹽乳化廢水處理裝置
1.1 工藝流程
油水分離單元在蘭州石化煉油廠2套常減壓裝置的電脫鹽乳化廢水輸送至裝置的過程中,首先加入清油劑,打破污水中水包油的狀態,使微小顆粒產生絮凝,增大至肉眼可見狀態。然后根據油、渣、水的密度不同而進行分離。分離后合格污水排放至工業污水處理廠,油渣送至油渣分離系統進一步分離。
油渣分離單元在第1次清油劑分離后,為嚴格保證廢渣含油量達標,將混合污油、廢渣輸送至油渣分離罐,加入清油劑F(作用原理與清油劑相同),進行2次分離,分離完成后,合格污水由油渣分離罐底部排放至污水處理廠,污油由轉油泵送入污油儲罐,廢渣由轉渣泵送入廢渣儲罐,最終污油送至延遲焦化裝置作為焦炭塔頂急冷油進行回煉加工、廢渣全部作為“三廢"出廠。
1.2 廢渣產量及性質
由表1可見,2016年1月—2017年7月廢渣產量逐步增加,月均量達到635.17t。
由表2可見,廢渣中油含量較高,其殘渣大部分屬于有機物,可作為重油加工裝置的原料進行摻煉加工。同時,廢渣含水量大且黏稠,水與殘渣不易分離。因此,廢渣加工前必須在罐區進行充分的靜置與升溫脫水,最終按照含水量要求在中間罐區進行摻調。由于廢渣中的水無法*分離,輸轉與摻調過程中需避免進入高溫儲罐或通過高溫熱油機泵,否則,容易造成裝置內高溫重油機泵抽空或機封泄漏。
2、廢渣在FCC裝置上的應用
2.1 方案及流程
方案
據廢渣的性質,決定將廢渣先低比例、均勻摻入催化原料蠟油的中間儲罐,再輸轉至FCC裝置進行加工。廢渣摻入比例[m(廢渣)/m(催化蠟油),以下簡稱摻調比]可根據催化原料蠟油中間儲罐含水質量分數不大于1.8%的要求進行靈活控制。
流程
(1)電脫鹽乳化廢水處理裝置新增設管輸流程,將廢渣先輸轉至罐區,使用4臺1000m3儲罐進行接收,確保1臺儲罐接收、2臺儲罐沉降脫水、1臺儲罐輸轉的連續運行模式。
(2)儲罐接收廢渣后,通過盤管加熱升溫至80℃以上,再進行靜置脫水。
(3)脫水完畢,廢渣按摻調比不大于1%的比例連續、均勻的摻入催化原料蠟油中間儲罐。
(4)催化原料蠟油中間儲罐中原料餾程與含水量分析合格后,送至FCC裝置進行加工。
2.2 加工情況
2017年8月25日,8月28—29日,FCC裝置分別進行廢渣摻煉加工試驗。催化蠟油原料中摻入廢渣總量為78.91t,摻調比為0.66%。摻煉廢渣后,原料泵運行、裝置操作、產品質量、產品分布均未發現異常。
2017年9月,該FCC裝置開始連續摻煉加工廢渣。由表3可見,2017年9月—2018年4月,月均廢渣加工量為757t。
2.3 應用效果
2017年9月至2018年4月,FCC裝置摻煉少量北疆稠油,原料性質較前略有下降,造成摻煉比[m(原料渣油)/m(原料蠟油+原料渣油),下同]小幅下調。由表4可見,2017年9月—2018年4月(摻煉廢渣)的結果與2017年1—7月(未摻煉廢渣)相比,二者FCC裝置主要技術指標包括催化劑單耗、產品分布均未發生明顯變化。因此,適量加工廢渣對FCC裝置不會造成影響。
由表5可見,2017年9月—2018年4月,廢渣產量為6053t,全部由FCC裝置加工,按照廢渣含水質量分數為36%進行計算,可減少原油加工損失0.065%。
3、結論
對蘭州石化煉油廠常減壓裝置廢渣進行了分析,并針對其油含量、水含量高,殘渣大部分為有機物,水與殘渣不易分離等特點,將其低比例摻入催化原料蠟油的中間儲罐,并在FCC裝置進行摻煉加工。摻煉廢渣后,FCC裝置運行穩定、催化劑單耗、產品分布均未發生明顯變化,可減少原油加工損失0.065%,實現了廢渣零出廠。