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REF-01炼油区 · 炼油一部

炼油火炬及火炬气回收

Refining Flare & Flare Gas Recovery
年开工时数
8400 小时
投产日期
2014 年(与炼化一体化工程同步投产)
规程编号
CH/WJ 201.006-2023
炼油火炬及火炬气回收
Exhibit 1 · 资料照片非本装置特写 · 公司鸟瞰+远处两座红白火炬塔,非火炬特写
8,400小时
年开工时数
1
主要产物
2014 年(与炼化
投产日期
Executive Summary · 执行摘要
01 / 定位

定位要点

炼油区各装置共用的安全底线设施 + 节能回收设施,不生产产品,但没有它任何装置都无法开停工。

SRC 规程 1.1
02 / 财务

财务要点

行业对标:炼油区配套公用火炬及气柜回收设施;高/低/酸性气三套火炬共架 + 20000m³ 干式气柜 + 三台螺杆压缩机。

SRC 规程 1.1 / 1.2.7
01

装置概况

Unit Profile
Key
Takeaway
炼油区各装置共用的安全底线设施 + 节能回收设施,不生产产品,但没有它任何装置都无法开停工。双重职能:一是燃烧处理各装置开停车、事故停电、停仪表风等非正常工况排放的火炬气,二是通过「气柜-压缩机」火炬气回收工艺,把正常生产时安全阀和泄压阀的小流量泄漏、以及生产波动中的正常排放量回收起来——这些气体若直接放火炬烧掉是纯损失,回收后经压缩机升压送产品精制单元脱硫,再并入全厂燃料气管网,即把损失变成燃料价值。年开工 8400 小时。火炬设施按排放背压和介质分三个系统共架安装(塔架 155 m,另预留一个烃类火炬位置):高压火炬(管网最高压力 0.4 MPaG)设计流量 335178 Nm³/h,低压火炬(0.1 MPaG)447155 Nm³/h,酸性气火炬(0.05 MPaG)14049 Nm³/h;高、低压火炬筒体与火炬头均为 DN1400,酸性气火炬为 DN500。共架形式大幅减少占地并便于集中管理维护。回收设施核心设备:200…
Table 1-1 · 装置基础参数
参数项数值 / 说明
规模说明本装置无传统加工规模,以火炬设计流量、气柜容积、压缩机规格表征能力
设计流量(Nm³/h)• 高压火炬:335178
• 低压火炬:447155
• 酸性气火炬:14049
Flare Dimensions• 高压分液罐直径(mm):1400
• 低压分液罐直径(mm):1400
• 酸性气分液罐直径(mm):500
• 烟囱高度(m):155
• 说明:高、低压火炬 + 酸性气火炬共架安装;预留 1 个烃类火炬位置
气柜• 装置类型:橡胶膜密封干式气柜
• 容积(m³):20000
• 外径(mm):34377
• 总高(mm):33900
• 侧板高度(mm):28500
• Storage Pressure(kPaG):1 ~ 4(大于等于 1 且小于 4)
• 密封膜:丁氰橡胶 + PVC 结构
压缩机• 装置类型:湿式螺杆压缩机
• 数量:3
• 位号:461-K-001A/B + 461-K-002
• 方式:两开一备;可单独运行或两台并联
• 排气压力(MPaG):≤ 0.8
• Exhaust(℃):≤ 85
• 最大排气量(Nm³/min):90
• 正常排气量(Nm³/min):30 或 60
• 吸入压力(kPaG):2 ~ 4
年运行时数8400
倒班制度四班二倒
原料• 高压火炬气:来自外网工艺装置的安全阀/泄压阀泄漏气及事故排放气(烃类 + H2,主要成分烃类)
• 低压火炬气:来自外网工艺装置排放气(含 PX 芳烃联合装置吸附分离塔 + 芳烃抽提装置的低压气)
• 酸性气火炬气:硫磺回收装置排放的不合格酸性气及事故酸性气(H2S 64.9%、NH3 18.63%、H2O 14.75%、CO2 1.72%)
• 气柜回收气:各装置正常生产时安全阀/泄放阀的泄漏气及计划内小修等放空气
投产时间2014 年(与炼化一体化工程同步投产)
设计/施工单位炼油区配套火炬设施;高/低压火炬 + 酸性气火炬共架安装;气柜 20000 m³
Shutdown Overhauls• 2015-12-20 修订(1.0 版本,新增技改项目)
• 2018-09-10 修订(2.0 版本,修订开停工操作及勘误)
• 2019-11-20 修订(3.0 版本)
• 2020-08-18 修订(3.1 版本,增加 8.2.10 汛期应急操作规定)
装置类型高/低/酸性气三套火炬共架 + 20000m³ 干式气柜 + 螺杆压缩机回收
关键技术升级• 气柜-压缩机火炬气回收工艺(节能+降耗+环保)
• 高/低压水封阀组 + 分子密封器(火炬头消烟)
• 地面爆燃点火系统(高空点火备用,可分别点燃 11 盏长明灯)
• 压缩后气柜气送催化裂化联合装置产品精制单元气柜气脱硫塔(MDEA 脱硫)
资料来源:《炼油火炬及火炬气回收操作规程》CH/WJ 201.006-2023 v3.1。
02

工艺原理

Process Principle
Key
Takeaway
通过水封阀组 + 水封罐建立可控的回收/排放双状态:正常回收状态下,排放气经水封阀组压力低于水封压力而高于气柜压力,排入气柜暂存;事故非回收状态下,水封高度迅速下降,排放气通过水封阀组冲破水封罐水封进入火炬筒体高空燃烧。气柜气经螺杆压缩机加压后送产品精制单元脱硫,最终进全厂燃料气管网。
详细说明
  • 高/低压火炬:水封阀组根据实际情况选择回收状态水封高度,使排放气体压力低于水封压力而高于气柜操作压力,实现回收。
  • 非回收状态:气柜入口管道切断阀迅速关闭,水封阀组连通阀开启,水封高度迅速下降,排放气冲破水封进入火炬筒体燃烧。
  • 气柜选用橡胶膜密封干式气柜,提供稳定气源和缓冲容积。
  • 三台湿式螺杆压缩机两开一备,将气柜气升压后送催化裂化联合装置产品精制单元气柜气脱硫塔。
  • 酸性气火炬:硫磺回收不合格酸性气及事故酸性气经 DN500 总管送至酸性气水封罐 460-D-301 后直接燃烧;460-D-401 接收 460-D-301 常流水封水,达液位后启动 460-P-401A/B 送至硫磺回收酸性水汽提装置。
资料来源:规程工艺原理章节。
03

工艺流程

Process Flow
Key
Takeaway
高压火炬:工艺装置 → DN1300 总管 → 高压火炬分液罐 460-D-101 → 高压火炬水封阀组 460-V-101 → 高压火炬水封罐 460-D-102 → 高压火炬筒体(DN1400 × 155m)→ 分子密封器 → 火炬头高空燃烧;气柜气回收:过滤罐 461-SR-001A/B → 20000m³ 干式气柜 461-T-001 → 螺杆压缩机 461-K-001A/B/002 → 出口分液罐 → 催化裂化联合装置产品精制单元气柜气脱硫塔(MDEA)→ 全厂燃料气管网
Table 3-1 · 主流程链 · 36 道工序
工序
01高压火炬排放系统:来自外网工艺装置的安全阀/泄压阀泄漏气 DN1300 总管
02高压火炬气回收支线(正常)
03火炬气回收系统;事故时 461-XV20301 关闭
04高压火炬分液罐 460-D-101(凝结液 460-P-101 送轻污油线)
05高压火炬水封阀组 460-V-101
06高压火炬水封罐 460-D-102
07高压火炬筒体 DN1400×155m
08分子密封器
09火炬头高空燃烧;低压火炬排放系统:DN1700 总管
10低压火炬分液罐 460-D-201
11低压火炬水封阀组 460-V-201
12低压火炬水封罐 460-D-202
13低压火炬筒体 DN1400×155m
14分子密封器
15火炬头;PX 芳烃吸附分离塔 + 芳烃抽提装置低压气
16单独排至火炬设施,在 D-202 前接入低压总管;酸性气排放:硫磺不合格/事故酸性气 DN500 总管
17酸性气水封罐 460-D-301
18酸性气火炬筒体 DN500×155m
19流体密封器
20火炬头;460-D-301 常流水封水
21460-D-401(液位 300~1000mm)
22460-P-401A/B
23含硫污水总管
24硫磺回收酸性水汽提;火炬气回收:正常生产安全阀/泄放阀泄漏气 + 计划内小修放空气
25过滤罐 461-SR-001A/B
2620000m³ 干式气柜 461-T-001(高度 4~20m,压力 1~4kPaG)
27三台螺杆压缩机 461-K-001A/B、461-K-002(两开一备,出口 ≤ 0.8MPaG)
28出口分液罐
29催化裂化联合装置产品精制单元气柜气脱硫塔(MDEA 吸收 H2S)
30全厂燃料气管网;气柜凝液
31火炬气凝液回收罐 461-D-001(液位 200~1600mm)
32N2 或压缩气柜气压送
33轻污油罐区;辅助系统:燃料气
34燃料气分液罐 460-D-001
35燃料气过滤器 460-D-001A/B
368 路分配:地面爆燃点火器系统 + 长明灯供气(高/低压各 4 台 + 酸性气 3 台高空点火器,每台配 1 盏长明灯)+ 高/低/酸性气水封罐出口补燃 + 高/低压火炬分液罐出口补压等
资料来源:规程工艺流程章节。
侧线产品
  • 气柜回收气(进催化气柜气脱硫塔 → 燃料气管网):H2 25%、CH4 30%、C2 15%、C3(丙烯)3%、C4(正异丁烯)0.5%、C5 3%、H2S 0.5%、N2 20%
  • 火炬气凝液:送轻污油罐区
  • 高压/低压火炬凝结液:经 460-P-101/201 送轻污油线
  • 酸性水水封水:经 460-P-401A/B 送至硫磺回收酸性水汽提
04

投入产出物料

Material Balance
年运行时数8400
设计进料/排放量
高压火炬(kg/h)1167138
高压火炬(Nm³/h)335178
低压火炬(kg/h)572918
低压火炬(Nm³/h)447155
酸性气火炬(kg/h)18000
酸性气火炬(Nm³/h)14049
说明以上为设计最大排放量;正常工况下排放量远低于此
产品
  • • 名称:气柜回收气(净化后并入燃料气管网)
    • 说明:组成:H2 25%、CH4 30%、C2 15%、C3(丙烯)3%、C4 0.5%、C5 3%、H2S 0.5%、N2 20%;最大排气量 90 Nm³/min,正常 30 或 60 Nm³/min,排气压力 0.8MPaG,排气温度 40℃
    • 主要去向:送催化裂化联合装置产品精制单元气柜气脱硫塔 → 全厂燃料气管网
副产品气柜回收气送至产品精制单元,脱硫后的净化气柜气并入燃料气管网。回收气组成(v/v):氢气 25%、甲烷 30%、C2 15%、丙烯 3%、正异丁烯 0.5%、C5 3%、硫化氢 0.5%、氮气 20%(规程 1.3 产品及副产品产量;规程未给出回收气的小时/年产量数值,待补充)
资料来源:规程物料平衡章节。口径以规程原表为准,未做补全或估算。
05

公用工程与三剂

Utilities & Chemicals
火炬系统电耗
蒸汽(t/h)
1.2 MPa1(连续)/ 120(间断)
氮气(Nm³/h)
0.7 MPa342(连续)/ 1700(间断)
燃料气(m³/h)
长明灯44(连续)/ 1800(间断)
仪表风(Nm³/h)80(间断)
生产水(t/h)45(间断)
年耗电(kWh)220000
火炬气回收系统电耗
氮气(Nm³/h)
0.7 MPa450(连续)/ 60000 Nm³/次(间断)
仪表风(Nm³/h)150(间断)
生产水(t/h)2(间断)
循环水(t/h)200(连续)
年耗电(kWh)1920000
润滑油(L/min)
461-K-001A/B160
461-K-002235
柴油(t/h)6 ~ 8(循环使用)
化学品本装置无三剂(规程 1.2.4 明确标注)
资料来源:规程公用工程消耗 / 三剂消耗章节。
06

装置能耗

Energy Consumption
计算标准规程未提供综合能耗表,按工序分别核算水电气消耗
火炬系统年耗电 kWh/年220000
火炬气回收年耗电 kWh/年1920000
年总耗电 kWh2140000
说明装置属公用配套,不单独核算单位能耗;按水/电/蒸汽/氮气/燃料气分别计量消耗
结构说明规程 1.2.7 未给出综合能耗数值,仅按「火炬设施」与「火炬气回收设施」两部分列出公用工程消耗,且明确区分连续用量与间断用量——这是本装置能耗形态的关键:正常工况消耗很低,一旦进入大量排放工况,消耗会成数十倍跳增,因此不能用平均值做预算。(1)火炬设施:1.2MPa 蒸汽连续 1 t/h、间断 120 t/h(消烟蒸汽,为最大变量项,与化工区火炬的 6→130 t/h 属同一形态);0.7MPa 氮气连续 342 Nm³/h、间断 1700 Nm³/h;燃料气连续 44 m³/h、间断 1800 m³/h(长明灯及伴烧);仪表风间断 80 Nm³/h;生产水间断 45 t/h(水封补水);年耗电量 22×10⁴ kWh。(2)火炬气回收设施:0.7MPa 氮气连续 450 Nm³/h、间断 60000 Nm³/次(气柜置换等);仪表风间断 150 Nm³/h;生产水间断 2 t/h;循环水连续 200 t/h(压缩机冷却,是回收设施唯一的连续大宗消耗);年耗电量 192×10⁴ kWh(三台螺杆压缩机,是回收设施的主要能耗,远高于火炬设施本身的 22×10⁴ kWh);另有压缩机润滑油消耗(461-K-001A/B 单台 160 L/min、461-K-002 235 L/min)与柴油 6~8 t/h(循环使用)。结构要点:本装置的钱主要花在「回收」上而不是「烧」上——回收设施年耗电 192×10⁴ kWh约为火炬设施 22×10⁴ kWh 的 8.7 倍,但这笔电耗换回的是全部回收气的燃料价值,属以小博大的正向投入;蒸汽与燃料气则是典型的事故工况成本,应按「连续基础负荷 + 事件性消耗」两段口径管理。
资料来源:规程能耗计算章节。计算标准见规程原文。
07

装置关联

Unit Interconnections
Key
Takeaway
上游 3 项,下游 5 项。上游断料即本装置降负荷或停工。

上游进料 · 3 项

炼油区全部工艺装置
输送方式:火炬气管网(DN1300/1700/500 总管) 说明:常减压/催化/加氢/气体分馏/产品精制/轻烃回收等装置的安全阀 + 泄压阀泄漏气及事故排放
硫磺回收装置
输送方式:酸性气总管 DN500 说明:不合格酸性气及事故酸性气(H2S 64.9%)
PX 芳烃联合装置
输送方式:单独低压排放管 说明:吸附分离塔 + 芳烃抽提装置低压气
炼油火炬及火炬气回收
炼油一部

下游去向 · 5 项

催化裂化联合装置产品精制单元
物料:气柜回收气(H2 25%、CH4 30%、C2 15%、C3 3%、C4 0.5%、C5 3%、H2S 0.5%、N2 20%) 输送方式:压缩后送气柜气脱硫塔(MDEA 吸收 H2S)
全厂燃料气管网
物料:净化气柜气 输送方式:管线(脱硫后并入)
轻污油罐区
物料:火炬气凝液 + 高/低压火炬凝结液 输送方式:管线(461-D-001 / 460-P-101 / 460-P-201)
硫磺回收酸性水汽提装置
物料:酸性水水封水 输送方式:管线(460-P-401A/B)
火炬头(高空燃烧排放)
物料:事故态大量排放气 输送方式:分子密封器 → 火炬筒体 → 大气
装置内循环
  • 高/低压水封阀组双状态切换(回收状态水封高度受控 / 非回收状态水封快速下降冲破)
  • 气柜入口切断阀 + 自动补水阀 + 水封阀组连通阀联锁控制回收状态切换
  • 高/低压火炬各配置 4 台高空点火器 + 酸性气 3 台 + 11 盏长明灯
  • 地面爆燃点火系统作为高空点火的备用系统(可分别点燃 11 盏长明灯)
  • 燃料气经 8 路分配:地面爆燃点火器 + 长明灯 + 三路水封罐出口补燃 + 两路分液罐出口补压
资料来源:规程上下游关联章节。
08

行业技术特点

Industry Position
规模等级炼油区配套公用安全环保设施;高/低/酸性气三套火炬 + 20000m³ 干式气柜 + 三台螺杆压缩机的综合设施
装置类型高/低/酸性气三套火炬共架(DN1400+DN1400+DN500,单筒 155m 高)+ 干式气柜(橡胶膜密封)+ 螺杆压缩机回收
设计单位炼油区配套设计(规程未明确设计单位)
关键技术
  • 高/低压火炬 + 酸性气火炬共架安装(节省占地 + 便于集中管理)
  • 气柜-压缩机火炬气回收工艺(节能降耗 + 保护环境)
  • 高/低压水封阀组 + 分子密封器(消烟 + 防止回火)
  • 干式气柜(橡胶膜密封,1~4 kPaG 微正压操作)
  • 湿式螺杆压缩机(两开一备,出口 ≤ 0.8MPaG)
  • 地面爆燃点火系统(11 盏长明灯集中控制备用)
  • 酸性水水封水 460-D-401 → 460-P-401A/B → 硫磺回收酸性水汽提(防止含硫污水污染现场)
2023 年大检修本装置为公用设施,无固定大检修周期;按运行状态进行设备维护。规程主要修订:2015 新增技改项目;2018 修订开停工操作及勘误;2020-08 增加汛期应急操作规定(8.2.10)
环保合规含油污水排放:COD ≤ 800 mg/L、石油类 ≤ 100 mg/L、氨氮 ≤ 100 mg/L、硫化物 ≤ 10 mg/L、氰化物 ≤ 1 mg/L、挥发酚 ≤ 50 mg/L;污染雨水:pH 6~9、COD ≤ 40 mg/L、石油类 ≤ 3 mg/L、氨氮 ≤ 5 mg/L、硫化物 ≤ 0.5 mg/L
资料来源:规程装置概况 / 技术特点章节。
09

财务关注点

Financial Focus
火炬设计能力
高/低压/酸性气三套火炬:335178/447155/14049 Nm³/hNm³/h
SRC 规程 1.1.1
气柜容积
20000
SRC 规程 1.1.1
压缩机台数
3 台湿式螺杆(两开一备)
SRC 规程 1.1.1
原料
全厂工艺装置安全阀 + 泄压阀泄漏气及事故排放气
SRC 规程 1.1.1
产品
气柜回收气(H2 25%/CH4 30%/C2 15%/C3 3%/C4 0.5%/C5 3%/H2S 0.5%/N2 …
气柜回收气(H2 25%/CH4 30%/C2 15%/C3 3%/C4 0.5%/C5 3%/H2S 0.5%/N2 20%)→ 脱硫后并入燃料气管网
SRC 规程 1.3
年耗电
22×10⁴(火炬设施)+ 192×10⁴(火炬气回收)= 214×10⁴kWh/年
SRC 规程 1.2.7
蒸汽(年)
1.2MPa 蒸汽 1 t/h 连续 + 120 t/h 间断(火炬设施)t/h
SRC 规程 1.2.7
氮气(年)
0.7MPa N2:火炬设施 342 Nm³/h 连续 + 1700 Nm³/h 间断;火炬气回收 450 Nm³/h …Nm³/h
0.7MPa N2:火炬设施 342 Nm³/h 连续 + 1700 Nm³/h 间断;火炬气回收 450 Nm³/h 连续 + 60000 Nm³/次 间断
SRC 规程 1.2.7
燃料气年耗
燃料气 44 m³/h 连续 + 1800 m³/h 间断(长明灯)m³/h
SRC 规程 1.2.7
循环水
200 t/h 连续(火炬气回收设施)t/h
SRC 规程 1.2.7
柴油
6 ~ 8 t/h 循环使用(柴油机)t/h
SRC 规程 1.2.7
行业对标
炼油区配套公用火炬及气柜回收设施;高/低/酸性气三套火炬共架 + 20000m³ 干式气柜 + 三台螺杆压缩机
SRC 规程 1.1.1
Note · 核算口径提示
1. 数据边界:本页所有数据均摘自规程原文,未做估算、外推或行业平均值填补。 缺失字段标注为「待补充」。
2. 口径一致性:物料量为规程设计值 / 典型工况值,非实际核算数据, 用于学习与量级判断。
3. 检修与折旧:涉及大修周期的装置,费用计提须按实际周期平滑, 避免年度间大幅波动。