某大型炼油项目开车工作总结及对设计工作的几点启示

李岐东 中国石油工程建设公司华东设计分公司 青岛 266071

陈保华 广西石化公司 钦州 535008

当前，国内的石化工程公司承担的石化项目只做到施工的深度，而国际知名的石化工程公司除了做EPC项目外，还负责组织项目的“三查四定”、生产准备和开车工作。对于欲成为“国内一流、国际知名”的设计公司，在做好EPC项目的基础上，还要深入研究项目的“三查四定”、生产准备和开车的工作内容和组织形式，利于企业长远发展。笔者通过参加中国石油某大型炼油项目开车工作，经历了这个项目从“三查四定”到开车成功的过程，现将这些工作进行深入分析、归纳总结，希望对未来的工作有借鉴意义。

1 项目概况及技术特点

某石化公司107t/a炼油工程，是国家炼油工业“十一五”发展规划中的重要项目，厂区占地186.4ha。华东设计分公司为工程项目的总体设计单位，除此之外，还担负8套主体工艺装置及部分油品储运、配套系统工程及辅助生产设施等48个单元的设计任务。设计先期以苏丹1/2/4区低硫原油为原料，远期以中东高硫原油为原料，所有装置在设计上均按加工高硫油的要求进行设计，兼顾低硫和高硫两种工况下的操作。项目按照大规模、短流程、燃料型设计，采用常减压蒸馏－重油催化裂化－加氢裂化的技术路线。在总加工流程、能量利用等方面经美国UOP公司进行了优化，公用工程系统经UOP进行了概念设计，在系统配置上借鉴、吸收了国、内外的先进理念。生产的产品全部满足欧Ⅲ、部分满足欧Ⅳ标准的要求。每年可向西南等地区供应约9.0×106t汽油、柴油、芳烃和聚丙烯等燃料和石化产品。

2 项目的主要节点

项目设计及开车的主要节点见表1。

3 项目开车的总体思路

根据大型炼油项目试车过程中的阶段性特点，将该项目的整个试车过程分为以下三个阶段:

3.1 单机试车阶段

该阶段从装置工程安装基本结束，开始“三查四定”到装置完成中交的试车阶段，其主要任务是“三查四定 (主要任务是查设计漏项、未完成的工程、过程质量及隐患，针对检查出的问题明确工作范围、责任人、确定完成时间和制定整改措施)”、系统清洗、吹扫、试压、单机试车、仪表单调、装置中交等工作。这个阶段的工作以施工单位为主，业主的相关部门配合，生产操作人员提前介入现场的施工质量检查，在施工阶段发现、整改问题。 “三查四定”及问题的整改落实、试车及施工交叉进行，中交前必须完成“三查四定”工作和设备的试运。生产人员通过第一阶段工作的介入，确保各项试车工作顺利进行，同时进行现场学习，达到熟悉现场流程和练兵的目的。

3.2 联动试车阶段

装置中交后进入联动试车阶段，以业主的生产人员牵头组织，该阶段的主要工作是进行系统的吹扫、气密、干燥、仪表和大型机组的联调、装置水联运、油联运和三剂装填，并对自控仪表系统、联锁系统的性能进行检查和考核，检验其是否达到设计规范和生产运行的要求。

表1 本项目设计及开车的主要节点

3.3 投料试车阶段

结合该项目规模大、技术新和人员少的特点，以及全厂同时开停的设计思路，首次投料试车采用“到开车”的开工思路。投料试车过程分两步走:第一步是常减压装置、制氢和石脑油加氢的首次备料开工;第二步是所有生产装置进入联动开工阶段。首次备料开工时先开常减压，为下游装置准备开工用油，然后在条件具备时开制氢、石脑油加氢装置，为重整装置准备开工精制油，同时完成加氢裂化、加氢精制装置的气密和催化剂硫化工作。待所有装置都准备就绪处于待料状态后，根据各装置之间的供料关系、中间库存、燃料、动力平衡等安排所有装置联动投料开车。

4 项目开车的经验总结

回顾整个项目的开车过程，从生产准备到工程收尾、各阶段试车的组织以及正式投料开工，进展顺利，主要得益于以下几个方面的工作。

4.1 《项目总体开车方案》的编写和优化完善

根据集团公司发布的《大、中型建设项目试车管理暂行规定》，结合最近几年新开炼厂的经验和本项目工艺技术特点，编写了《项目总体开车方案》，方案在内容和形式上有所突破，更清晰地将试车过程划分为单机试车、联动试车和投料试车三个阶段，每一阶段对应七个方面的准备工作、计划安排、应具备的条件和应达到的标准。

2009年7月，邀请国内新开工的大型炼厂和设计院的专家，对总体开工方案进行讨论审查，就一些具体问题落实解决方案。重点是提出应急或退守方案的修改建议、完善产品出厂方案、建议延伸3.0MPa氮气管网至临氢装置等，并补充需要增加完善的开工流程等临时设施。另外，根据全厂开工的需要，增加了开工临时设施089和下海设施完善项目090设计单元，使总体开车方案更加完善。2009年11月，《项目总体开车方案》顺利通过总部组织的审查并得到批复。

在实际的生产准备和试车过程中，总体试车方案始终贯穿其中。在生产准备阶段，组织编写了所有装置的操作规程、装置开工方案、生产相关的管理制度;编制了开工物资准备计划包括开工油品、备品配件、三剂等落实方案;对销售系统和外部条件的落实开展具体细致的工作。使《项目总体开车方案》在整个项目开车过程中真正起到计划书和作业指导书的作用。

4.2 严格遵循《项目总体开车方案》和《装置开车方案》

在《项目总体开车方案》的指导下，借鉴了近年来新建炼厂的开工组织经验，结合业主的组织和人员特点，对三阶段试车工作的内容和标准进行扩展、细化，形成了目标明确、标准统一、条件确认有据可依的试车标准。在执行过程中，严格遵循《装置开车方案》，坚持按试车标准进行条件确认，所有条件确认到位后再开展下一步工作，真正做到步步为营、稳扎稳打，在条件不具备之前绝不仓促冒进，避免走回头路和发生安全事故。

4.3 完善应急预案和措施

实践证明，完善的应急措施对项目开车十分必要。因此在编制总体试车方案时，针对各装置可能出现的异常情况，分别编制了退守方案，对于当时不具备条件的，通过增加临时措施，确保退守方案切实可行。这些措施在开车过程中发挥了至关重要的作用，避免了因一套装置出现异常而影响所有装置都退回到原点，做到了进退灵活。

4.3.1 设置中间物料去原油罐的应急流程

在开工前通过原油方案的模拟计算，就预见到可能会出现中间物料憋库的情况，特别是蜡油和渣油。因此，在开工前对流程进行完善，确保返罐流程畅通。实践证明，该措施在开工以及试生产过程中起到了很大作用，如在开工过程中，由于连续重整和加氢裂化装置开车周期长，这期间出现蜡油中间罐满返原油罐。在试生产期间，由于渣油出厂能力的限制以及原油加工配比还在摸索阶段，渣油产量较大，在一定时期内出现不均衡的情况，都通过返原油罐避免了装置停工的发生。

4.3.2 增加液化气汽化设施，确保燃料气供给

原系统设计一台5t/h的液化气汽化器，作为催化烘两器的燃料气来源，但该汽化器未考虑开车过程中可能的最大燃料气需求量，因此在临时设施中增加一台20t/h的汽化器，作为燃料气管网的保障措施。在开工初期，催化装置多次切断进料，给全厂的燃料气管网造成很大的冲击，但由于有25t/h的汽化器在线备用，每次都能及时提高负荷，保证其他装置用燃料气不受影响，避免了大面积的装置停车。

4.3.3 两台锅炉并列运行，保障蒸汽管网稳定

催化裂化装置开工后，产汽量 (450t/h)基本可满足其他装置的需要，但由于运行初期装置不平稳，切断进料时对蒸汽管网冲击非常大，此时动力站两台处于低负荷运行的锅炉 (每台能力130t/h)能够迅速提负荷，确保加氢裂化、重整等关键装置不会因蒸汽管网大幅度波动而停工。

4.3.4 开工初期制氢装置与连续重整装置并列运行

制氢装置 (4×104Nm3/h)先开工为临氢装置提供气密用氢气，为后续开工打基础。另外，在连续重整装置开工初期，由于装置不平稳，氢气时有波动，制氢装置在此期间提供了可靠的氢气，极大地缓解了连续重整装置的运行压力，装置基本稳定后出于运行经济性的考虑，将制氢装置停下来，由连续重整装置单独供氢。

4.4 保证产销衔接良好

通过完善销售设施扩大各产品的出厂能力，铁路专用线危险货物运输资质及时开通。在开车和试生产阶段，保证原油进厂和产品出厂与生产衔接紧密，流程顺畅，进出厂能力逐步提高，保证了生产的正常进行，这与开工前的一系列准备工作密不可分。

5 开车中的难点

(1)单装置规模大、技术新，开车难度大。全厂有10套生产装置 (引进UOP技术)和1套公用工程装置采用了引进具有国际先进水平的工艺包，国内类似工艺技术或工况的可借鉴操作经验不多。

(2)在总流程设计和公用工程概念设计阶段，经整体优化后实现短流程、高度整合、热联合。装置之间互供料设计采用以直供料为主，达到节能目的。同时，中间罐存设计较小，设计全缓冲时间一般为2～3d。这些特点使上下游装置衔接非常紧密，对全厂的开工和应急处理要求更高，在开工过程中要求相关装置必须迅速具备条件，在事故状态下必须增加特殊措施，以提高其它装置的抗干扰能力。

(3)本项目在设计之初考虑加工低硫原油，远期增加配套装置后可加工高含硫原油，一期装置在配置上均按加工高硫油设计，在操作运行上能兼顾低硫和高硫两种不同的工况。然而在实际开工时，由于市场供应的原因，至少60%的原油必须由其它油种代替，这使得实际开工工况偏离设计工况较远，增加了全厂平衡的难度。

(4)该项目按500人配备，人员编制非常精简，而且队伍年轻，操作经验少。需要通过培训和实习来提高队伍的开车操作水平。

6 对设计工作的几点启示

通过设计过程的HAZOP分析、现场的“三查四定”和开车等过程，发现了一些问题，共出设计变更单2402份，其中设计原因1346份，非设计原因1056份。为进一步提升工程设计质量，针对这些问题，组织各专业的技术专家进行认真分析和总结:

(1)设计院在规划项目的总加工流程时，除关注项目的产品质量和经济效益外，还要研究总加工流程对总体开车的可实施性和项目运行的可靠度;同时，要根据开车过程中，装置与装置之间、装置与罐区之间的逻辑关系，设置完善的开车流程、事故退守流程等，这是多数设计者易忽略的问题。

(2)应进一步提高设、校、审人员的责任心，减少因工作不细致造成的错、漏、碰等低级错误。

(3)装置大型化以后，设备的体积和管径都相应增大，与小装置的设计理念有很多不同，需要积累更多经验，以避免大型设备和管线与基础、框架之间的碰撞问题。

(4)对于引进工艺包进行工程设计的装置或系统，要全面了解和消化工艺包，并严格遵循工艺包进行设计，若有疑问及时沟通交流，不能随意改变工艺包的要求进行设计，避免引起责任纠纷。

(5)由于相关专业之间的分工不明确或协调、沟通不够引起的问题，只靠委托资料不能很好的解决问题，需要相关专业反复沟通与协调，才能达到较为理想的效果。

(6)在利用供货商中间资料进行设计的情况下，待供货商最终资料交付后，务必对资料进行仔细审查，避免供货商资料更改引起的设计错误。

(7)在进行订货技术谈判时，要将工作界面、界面条件、性能要求和技术参数谈清楚，如果发现有漏项，及时补充谈判或书面沟通。防止因技术谈判不全、不深，造成设备不能安装或不能满足设计要求。

(8)安排合理的工期，有些业主可能把设计工期压得很紧，作为设计院应该以事实为根据，与业主进行沟通和协调，尽可能争取到合理的设计工期。事实证明，过分短的设计工期，必然以牺牲设计质量为代价。

(9)在设计过程中，设计人员必然面对很多的规范和标准，如有国际和地方法规、行业规范和标准、技术专利商的标准以及业主的要求。在遵循规范和标准方面，也容易出现问题。因此，首先要分清这些标准和规范高低先后，如果遇到两个规范冲突的地方，必须联系权威部门进行澄清，其次也可以参照行业内已经成功运行的范例。

7 结语

项目2010年10月份进入试生产期，通过三个月的稳定运行，于2010年12月份完成了除聚丙烯外其它所有装置的标定，各项指标均达到设计要求。项目成功运行的经验值得类似企业参考借鉴。