刘浩财,白文华,郭俊财,王建英
(国家能源宁夏煤业集团有限公司煤制油分公司,宁夏银川 750411)
费托合成重油主要针入度高,滴熔点高,常温下容易凝结成硬块。罐区重油一旦堵塞地下管网,会造成罐区中间产品罐无法切水,进而影响上游装置稳定运行,甚至迫使装置降负荷;另外,整个地下管网堵塞后,轻、重组分聚集管网、窨井中,容易挥发,造成可燃气及溶剂汽油超标,容易引发地管连环闪爆,影响罐区装置安全运行。
疏通堵塞管道目的是保证工况稳定,装置生产正常,消除隐患和问题所在,实现装置安全运行。虽然国内石油化工行业对管网堵塞处理已经有了比较成熟的经验,但对于煤炭间接液化合成重油堵塞地管清理几乎无可借鉴的经验(伊泰16×104t/a 项目、山西潞安180×104t/a 项目)。在目前煤制油装置普遍大型化背景下,本文提出了煤制油中间罐区窨井重油堵塞地下管网系统清理方法,并在实践中得到验证,对以后重油堵塞地下管网清理处置具有可借鉴意义。
流程(见图1)
图1 中间产品罐区窨井重油堵塞地下管网系统处理流程
2.2.1 高压清洗 处理地下管网、窨井范围为煤制油中间罐区地下2 级管网中各类窨井、地井、地沟、窨井之间管道及系统管网的积蜡。地井之间重油主要是重组分蜡油堵塞。高压清洗设备放置需要高压冲洗区域,将设备接入生产水,利用高压清洗设备高压泵产生高强度压力的水,冲洗压力需求为120 MPa,高压喷头需要放入窨井地管至少30 cm 方可开始升压,利用具有高强度压力的水通过利用独有的金刚石喷嘴孔,形成高速细微水射流,利用高压水射流的强大冲击力重油蜡,采取手工旋转绕动,将附着结块重油蜡50 mm 区域进行彻底切削、破碎、挤压冲刷形成碎块和糊状物,打通直径50 mm 孔,为蒸汽凝液蒸煮融化创造条件。
2.2.2 蒸汽凝液慢融 从常压蒸汽管道配管引蒸汽凝液至首端地管地井,开始从生产区域接入临时胶管通入一端的地管1 上游(见图2),接蒸汽一端将地管1内上游侧50 mm 区域的积蜡融化,重油蜡利用张力自然倒流回污水井1 内,随着蒸汽凝液及胶管向下游污水井2 移动后,地管1 内的糊状硬碎块慢慢融化不断倒流、顺流和溢流,高压清洗之前打通50 mm 的孔收到蒸汽融化慢慢扩大,井内重油蜡集聚较多。
图2
2.2.3 人工打捞清理 作业人员持票下井进入有限空间先将硬块进行清理并移至井上回收,清理干净后将高压破碎重油蜡糊状和蒸汽凝液热容倒流至井内的重油蜡采用自制工具进行打捞清理,主要利用油水分离分层采用过滤袋收集法和水桶收集将重油蜡收集,清除干净一个地井后开始进行下一个地井,直至所有的地井打捞清理干净。
2.2.4 高压消防水冲洗 每天联系中化对地井进行检测分析,将数值如实填写,对于溶剂汽油超标使用生产水和申请消防水冲洗,水的流速2 m/s,将地井内融化轻油和轻组分进行稀释,将管壁、地井内飘浮油利用水的搅动和流动性带至下游地井,让整个管网系统形成动态流动性,避免整体超标。
2.2.5 压静态压差冲洗 通过疏通清理后,地下管网管壁附着重油蜡无法清理干净,将附近两地井之间出水口进行封堵,从第一个井进行灌入生产水2 m3后,在自然重力压差下将两地井间管道附着油蜡冲洗至下一个地井,再进行清理收集,以此循环疏通,疏通后再用凝液蒸煮热融后,利用消防水连续冲洗置换,保证上游地井干净无浮油蜡,溶剂汽油、可燃气指标分析合格,将轻组分和漂浮物冲洗至雨水提升池后进行处理。
2.2.6 浮油抽取收集 疏通后切水操作会产生轻油和重油通过地管地井流向雨水提升池,还有地井内残留油蜡冲洗至中间罐区初期雨水提升池并联系槽车将含油污水抽至槽罐回收,池内已经凝结的人工处理,并将清出的污蜡放置于吨袋集中回收处理,最终实现整个管网系统畅通,地管、地井、管壁无浮油,溶剂汽油不超标,地井干净安全。
按照管网系统复杂性,结合装置生产运行实际情况,通过实践操作和方法归纳总结,通过清理后定期检查与化验分析,地井无浮油蜡,地井可燃气、溶剂汽油分析合格,有效提高装置的安全性,从根本排除制约装置高效运行的原因,通过论证此方法科学实用。
煤制油中间罐区窨井重油堵塞地下管网系统处理操作法经过实际应用后,验证其科学安全。该方法在煤制油中间罐区地下管网重油清理过程受控,具有很强的可操作性。本研究成果对以后国内普遍大型化的煤制油中间罐区地井重油堵塞地下管网实际的借鉴意义很大。