火炬及火炬回收系统的安全环保控制
摘 要：火炬系统是石油化工生产装置异常和开停工过程中排放的有毒有害物质经气液分离、火炬气回收最后到火炬头燃烧。起到节能、环保的重要作用。从火炬的原理、安全环保控制、节能回收几方面着手保证生产装置的安稳长满优运行。
关键词：火炬;安全;回收
1 装置简介
火炬是炼化公司各生产装置共用的重要辅助设施，由火炬系统，火炬凝液收集站和火炬气回收站三个单元组成。其中，火炬系统既是石油化工区生产配套的安全装置，又是重要的环保设施，主要用于燃烧处理石油化工区各装置正常生产和事故工况下排放的火炬气;火炬回收站是节能、环保设施，主要用于回收火炬气用作燃料气，减少火炬排放污染环境。
火炬筒体共用一个火炬塔架，塔架高度150m，采用自拆卸捆绑式火炬，每套火炬系统包括火炬头（含动态密封装置）、长明灯、点火系统、自拆卸式火炬筒体、共用塔架、水封罐、分液罐、筒体拆卸系统、航空信号灯等设施。
火炬气回收站设有火炬气回收压缩机（含出口分液罐、水冷器），单台能力为2000Nm3/h。化工区各生产装置正常工况下排放的火炬气经火炬气回收气压缩机回收，经缓冲罐送往公司燃料气管网系统用作燃料。
2 火炬的安全环保控制
2.1 火炬点火系统
乙烯和下游装置火炬各设有两套独立的点火装置：一套为手动地面内传焰电点火装置（FFG）;一套为高能电点火装置（HEI）。内传焰点火装置为长明灯点火的辅助点火装置，正常情况下，长明灯点火主要采用高能点火装置（HEI），高能点火装置设有自动远程点火、手动远程点火、现场手动点火三种方式。
火炬长明灯设有”K”型铬--铝双支热电偶，采用310SS不锈钢铠装保护，并封闭在全天候型封头的导管中，全天候检测火炬头长明灯燃烧状况，火炬头长明灯上热电偶检测的温度，作为点火控制系统的输入信号，当任意一只热电偶温度低于设定值时，安全控制系统（SIS）会自动启动高能点火系统，点燃长明灯并引燃主火炬，完成自动点火。火炬现场设有手动高能电点火操作盘和点火按钮。
2.2 火炬硝烟蒸汽和托举蒸汽
乙烯和下游装置火炬分别设有60倍变焦感烟探测器，安装在距离火炬头400m以内的范围内，用来检测火炬无烟燃烧的水平。其基本原理是：通过接受火炬燃烧产生的红外线（双波长），并将信号其转换为4-20mA信号，该信号与消烟蒸汽调节阀组成调节回路，自动调节消烟蒸汽的流量和火炬头无烟燃烧的水平。如果信号超出设置点将触发报警。该系统可以自动修正由雨雪雾气象条件下带来的影响。消烟蒸汽和托举蒸汽可保证火炬头的充分燃烧，减少有毒物的排放，即安全又环保。
3 火炬气回收的节能环保
3.1 硝烟蒸汽的控制完全燃烧减少有害物质的污染
火炬气的成分很复杂，有烃类、硫化氢、各种油等，在火炬头不完全燃烧就会造成对环境的污染。
中压蒸汽由全厂管网接入火炬界区后，主要用于火炬头蒸汽消烟，当装置有气体排放时自动开启蒸汽阀门，通过烟气探测装置自动控制蒸汽用量的方式进行消烟。
去往火炬塔架顶部的中压蒸汽管线设有两路：一路为主消烟蒸汽，由调节阀控制进入火炬头喷嘴，通过高速蒸汽的喷射，带入大量的空气，促进火炬气无烟燃烧。顶部清扫蒸汽从消烟蒸汽环管引出，正常运行时，清扫蒸汽流量要大;另一路是火炬头中心蒸汽，正常运行时，该路蒸汽阀门保持常开，连续的蒸汽流量通入，在火炬运行过程中，中压蒸汽不能中断，否则可能造成火炬头过热而损坏。
3.2 火炬气水环压缩机的回收
火炬气回收站设有两台水环式压缩机，单台能力2000Nm3/h，用于正常生产工况下，回收各装置连续排放的火炬气并入公司燃料气管网。
乙烯装置和下游装置火炬总管在火炬气回收站分别有一路支线去火炬气回收压缩机，两条支线在回收站界区阀后设有连通管线，装置火炬回收支线对应火炬回收压缩机A臺;下游装置火炬回收支线对应火炬回收压缩机B台，火炬气被压缩至0.35MPa后进入工作液分离器，分离出的液相工作液经过循环水冷却器冷却后，由补水进水管返回水环式压缩机;工作液分离器气相出口设有回流管线，当压缩机入口压力低时，压力调节阀自动打开火炬气返回入口，以保护总管压力。
两台压缩机出口加压火炬气汇合后进入火炬气回收缓冲罐，进一步分离凝液后，送往全厂燃料气总管。从厂外管网来的脱盐水是水环压缩机工作密封液的补水水源，每台压缩机的补水分两路管线，一路为水环压缩机机械密封冷却水，一路经工作液分离罐液位调节阀控制补入压缩机。
压缩机气液分离器安全阀出口管线与缓冲罐安全阀出口管线汇合后返回下游装置火炬气进回收站界区阀后。火炬气回收压缩机开启回收火炬气并入公司燃料气管网，停机时汇入火炬气进入火炬头燃烧。
4 总结
火炬系统是石油化工炼化公司生产装置的重要设施，保证生产装置在非正常情况下的安全环保。从火炬系统的火炬系统控制原理、火炬气的燃烧、火炬气的回收等方面分析了火炬的安全环保运行，确保了化工生产装置的安全、长期、满负荷、优运行。
参考文献：
[1]李作政.乙烯生产与管理[M].北京：中国石化出版社，1992.
[2]王松汉.乙烯装置技术与运行[M].北京：中国石化出版社，2009.