重油催化裂化装置的清洁生产
                                 韩祥峰
       （中国石油化工股份有限公司济南分公司， 山东济南 ２５０１０１）
    　摘 要：分析了重油催化裂化装置的主要环境污染源， 介绍装置采取的主要清洁生产措施及取得的效果， 提出了改进方向。
 　　关键词：催化裂化装置 环境污染 清洁生产
 　　重油催化裂化装置作为炼油工业重要的二次加工手段， 在提高原油加工深度、创造经济效益的同时， 也造成了一定程度的环境污染， 且污染物排放量大， 治理难度大。中国石油化工股份有限公司济南分公司二催化装置处理能力 １．４０ Ｍｔ／ａ， 于 １９９６ 年 １０ 月建成投产， 包括反应再生、分馏、吸收稳定、三机组、气压机、一氧化碳焚烧余热炉和汽油脱硫醇、气体脱硫等单元。为了实现生产全过程的污染控制， 装置推行清洁生产， 立足源头治理， 从设计施工到几次大检修改造， 充分考虑环境保护问题， 不断优化生产操作工艺， 最大限度地削减污染物的产生与排放， 取得显著的经济效益和环境效益。
１ 主要环境污染源
１．１ 废水
   ａ） 含硫污水。主要是提升管反应器所用蒸汽（ 雾化、汽提、预提升等） 、终止剂用水和分馏塔注汽产生的冷凝水，分馏塔顶、气压机级间和出口的洗涤水， 含硫污水外排量５８ ｔ／ｈ， 其中含有硫化物、挥发酚、ＣＯＤ、油、氨氮等有害物质， 经污水汽提进行处理。
 　ｂ） 含油污水。主要是机泵冷却、汽包连排、生活用水及工艺切水等产生， 外排量 １０ ｔ／ｈ 。
１．２ 废气
　 ａ） 再生烟气。再生烧焦产生的高温烟气， 经烟气轮机和一氧化碳焚烧余热炉后， 由烟囱（ 高度 １００ ｍ） 排放大气， 主要污染物为 ＳＯ２、ＮＯＸ、ＣＯ２ 等有害成分和催化剂粉尘， 烟气排放量为 １９．６×１０４ ｍ３／ｈ。随着催化原料性质的重质化、劣质化， 污染物排放量大幅度增加。 　　　ｂ） 烃类气体。主要是装置异常状态下， 烃类气体泄漏至大气中， 气压机出入口放火炬和各塔顶、容器安全阀起跳泄漏出来进入火炬系统的烃类气体。催化原料油中含有的硫、氮等杂物， 在加工过程中转移到了汽柴油产品中， 产
生的尾气也会造成大气污染。
１．３ 废渣
 　ａ） 废催化剂。由于重金属污染等， 为保持系统催化剂活性， 需定期卸出废平衡催化剂， 其主要成分为 Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ， 并含有较高浓度的镍、钒、铁、锑等重金属。
 　ｂ） 碱渣。汽油脱硫醇预碱洗和床层制备过程中会产生大量的废碱渣， 碱渣中含有浓度较高的硫、酚、ＣＯＤ 等有害物质。
１．４ 噪声
 　　催化装置的噪声污染源主要是主风机组、气压机组及大功率的机泵、空冷风机、开停工时的吹扫放空等， 尤其是主风机机组、异常放空等产生的噪声可高达 １１０ ｄＢ， 会使人产生噪声性耳聋， 对人体健康将产生不良的影响。
２ 清洁生产的措施与效果
２．１ 节水减排
 　　ａ） 优化操作条件， 选用细雾化高效原料喷嘴， 降低反应雾化、汽提蒸汽量， 干气代替蒸汽作提升管预提升介质，节约蒸汽消耗， 减少外排含硫污水 ２ ｔ／ｈ。 ｂ） 利用污水汽提后的净化污水代替除盐水做工艺洗涤水和反应终止剂（ 须防止催化剂钠污染） ， 稳定注水输送到分馏塔顶用作洗涤水， 减少外排含硫污水 ８ ｔ／ｈ， 节约除盐水 ３０ ｔ／ｈ， 大大降低了污水处理场费用， 确保了污水达标排放。
　 ｃ） 含硫污水沉降分离罐改造， 油品自罐顶部溢出返回粗汽油分离罐， 增加分离时间， 减少污水含油； 增加污水闪蒸分离罐， 进一步降低污水中有害物质。
 　ｄ） 滑阀冷却水和锅炉采样冷却水由新鲜水、循环水改为除盐水， 至除氧器回收； 汽包连排污水和地面水冬季防冻排水送至循环水厂回收利用； 装置伴热改造产生的凝结水与汽轮机凝结水一起返回除氧器； 精细化管理， 杜绝跑
冒滴漏， 控制机泵密封冷却水， 严禁新鲜水冲洗地面， 节约生活用水， 减少外排生产污水 ６ ｔ／ｈ。
 　ｅ） 装置在设计和建设中考虑到了清污分流， 在有可能产生油污染的设备所在区块设有防污染围堰， 下雨时及时堵地漏， 防止清洁雨水冲击污水处理场。
 　ｆ） 严格执行分公司《异常排污申报管理规定》和《采样油、设备检修放油回收管理规定》， 采样油和设备检修放油集中回收利用， 严禁直接排入下水系统中； 气体脱硫排污的废胺液和汽油精制产生的废碱液污水集中收集到焦化处理。
　　２．２ 防大气污染
 　ａ） 改善锅炉燃烧质量， 促使燃料完全燃烧， 杜绝锅炉冒黑烟； 针对锅炉过热能力不足、腐蚀严重、流通能力不足、部分烟气直排大气的问题， 进行了水热媒新技术改造，完善吹灰设施， 提高热效率， 杜绝了 ＣＯ 烟气向大气的直接排放； 优化原料性质和烧焦条件， 基本实现了烟气二氧化硫含量达标排放。
　　 ｂ） 优化平稳再生操作， 减少再生烟气中的催化剂粉尘含量， 于 ２００４ 年对再生器 ８ 组旋分器进行了更新， 大大减少催化剂跑损量， 减小了大气粉尘污染。
 　　ｃ） 合理安排， 优化方案， 实现了装置开停工及正常生产不放火炬。装置喷油前， 提前开启气压机， 杜绝了开工放火炬现象； 停工过程及异常情况下， 烃类气体排送至气柜收集； 聚丙烯、气分等系统高压烃类送气压机出油气分离器， 加氢酸性气、初常顶瓦斯和低瓦气柜系统轻烃送至粗汽油分离罐， 既回收了其中的 Ｃ３ 以上有效组分， 又减少了大气环境污染。
 　　ｄ） 优化脱硫操作， 针对气体脱硫设备腐蚀严重、塔盘积液等问题， 进行了防腐扩能改造， 优化换热流程， 材质升级为不锈钢， 确保干气、液化气脱硫合格， 保证了液化气化工原料质量， 减少了瓦斯作燃料造成的大气环境污染。
　 　ｅ） 利用净化风改造增设烃类采样袋真空抽气器， 避免了烃类采样置换排空所导致的人身伤害和大气污染。
 　　ｆ） 为适应汽油产品质量升级需求， 增加轻重汽油分离塔， 优化反应条件， 降低催化汽油烯烃含量， 加注甲基环戊二烯基三羧基锰（ ＭＭＴ） 抗爆剂， 调配高标号新配方汽油，减少大气污染。
２．３ 减少废渣排放
 　ａ） 优化汽油预碱洗及脱臭反应条件， 减少了注碱量，用氮气保护好床层， 延长床层使用寿命， 大大减少了碱渣和排放量， 使碱渣排放由原设计的 １２８１ ｔ／ａ 减少至 ３８０ ｔ／ａ。
 　ｂ） 优化再生操作条件， 提高催化剂置换率， 减少催化剂损耗， 采用催化剂磁分离技术， 回用部分低磁剂， 从而降低催化剂单耗。
２．４ 噪声防治
 　ａ） 从声源上进行控制， 选用低噪声的工艺和设备， 机泵和空冷器尽量采用低噪声、振动小的 ＹＹＢ 系列电机， 管线采用设节流孔板、隔振等综合控制措施。
 　ｂ） 三机组厂房增设降噪、隔音设施， 锅炉给水泵等电机加设消音罩， 风机出口放空管、蒸汽抽真空系统都设有效率较高的消音器， 使噪声控制在允许范围内。
 　ｃ） 职工配备防噪声耳塞， 按规定佩戴， 减少高噪声部位的停留时间， 定期健康体检。
２．５ 节能降耗
  　　在工艺、设备、操作上采取了一系列措施。开好能量回收三机组和余热锅炉， 调整分馏换热匹配节能， 优化反应操作减少生焦和蒸汽量， 应用变频调速电机， 循环水二次利用， 加强设备和管线保温降低散热损失， 精细化管理节约点滴水、电、风等， 使装置能耗持续降低。
３ 结语
 　　ａ） 清洁生产将节能降耗、减少污染和利用废物有机地结合起来， 贯穿于生产经营的全过程， 既保护了环境， 又节约了能源， 是石化企业治理污染拓展更大利润空间的重要举措。
　　 ｂ） 公司自开展清洁生产活动以来， 强化污染源头的有效监控， 从加强工艺和设备管理、技术改进、废物利用等方面， 实施了无费、低费方案 ６０ 多项， 中费、高费方案 １２ 项，累计投入 ３２０ 多万元， 产出经济效益 ３５００ 多万元， 基本杜绝了跑、冒、滴、漏， 大大减少了外排污染物总量， 取得了可观的经济效益和环境效益。
 　ｃ） 随着原料油硫含量增加， 装置以 ＳＯ２ 为代表的废气污染治理问题日益突出， 正在组织增加二氧化硫治理设施， 企业要继续面对新的环境挑战， 不断提高资源和能源的综合利用率， 生产出更加清洁的燃料。