大型海外炼厂项目的开工准备及工程实践--以哈萨克斯坦PKOP炼厂项目投产为例

大型海外炼厂项目的开工准备及工程实践

                                                                                                        --以哈萨克斯坦PKOP炼厂项目投产为例

宋跃军

(中国石油工程建设有限公司 北京市 100011)

摘要:本文以哈萨克斯坦奇姆肯特炼油厂现代化改造项目一期工程开工投产为工程实践,介绍了大型海外炼厂项目的开工准备工作。海外炼厂开工准备主要包括人员准备、材料及物资准备、技术准备、投料前准备等工作。实践证明中国国内开工公司完全有能力完成海外炼厂项目的开工工作。本文相关总结分析可以为国际工程公司执行海外炼厂开工工作提供有益的指导和借鉴。

关键词:开工调试、海外炼厂、开工准备、投料试车

一、项目概况

本项目为哈萨克斯坦现有老炼厂的现代化改造工程,由中国石油工程建设有限公司负责工程总承包,项目采用EPCC交钥匙模式(含开工),工程涉及工艺装置13套,其中新建11套、改造2套,以及与之配套的储运系统、公用工程系统和辅助生产设施,总合同额15.7亿美元。项目目标是恢复600万吨/年生产能力,生产符合欧IV、欧V 标准产品,同时提高重油转化能力,提高轻质产品产量, 改善产品质量。该项目是中国石油海外最大的EPCC炼油厂项目。炼油厂新建部分的开工工作量大,技术难度高,工作难度不言而喻。按照总承包商、PKOP和哈石油三方共同制订的一期项目“356”目标,一期工程要在5.30进油开工、6.30投产。

二、人员准备

项目开工的人员主要包括开工公司、设计院、专利商、厂服人员、翻译人员、保运人员等。由于项目哈萨克斯坦签证名额受限、签证办理周期长、费用高,必须对参与项目开工所需的各方人力情况进行统筹策划,编制详细的人员到场计划,其中关键岗位需考虑备用人员。在人员签证办理上,可根据项目开工网络统筹图中的时间计划,采用分批次办理以保证按照所需的时间到场,根据工作岗位不同,可采用劳务签证和不同类型的商务签证。

作为工程总包商,中国石油工程建设公司自身不具备炼厂开工能力,为此,公司聘请专业开工公司负责开工操作。考虑到由于前独联体国家炼油工业标准、操作习惯相似,PKOP炼厂业主方提出,开工公司必须使用前独联体国家的公司或者聘用前独联体国家的炼油专业人员。而总包商确信中国石油下属石化公司能够胜任此项具有挑战性的工作。为此与国内四家炼油企业分别进行联系,最终确定由广西石化公司负责异构化装置开工工作,由宁夏石化公司负责一期配套工程及二期工程的开工工作。

广西石化公司40万吨/年异构化装置与PKOP炼油厂60万吨/年异构化装置同属于UOP公司专利,而且广西石化公司具备丰富的异构化装置开工经验。宁夏石化公司拥有中国石油500万吨/年现代化炼油厂,而且操作员都经历了宁夏石化公司升级改造项目的锻炼。

对于炼厂人员培训,主要包括三方面:

1)由开工公司人员进行的各项计划内培训,满足人员基础性需求;

2)由厂商服务人员进行的各个设备和系统的专属培训,满足专业人员的更高层次需求;

3)试运投产后期的突发性问题处理及装置操作参数优化的培训,实现人员的能力突破与提升,更好的满足移交后装置安、稳、长、满、优的最终目标。

炼厂人员的培训具有的特点是时间长,需求多,层次不断加深,但是却也最终决定了移交工作的难易程度。切实做好PKOP炼油厂人员培训工作是尤为重要的一环,不可轻视。 

三、材料、物资准备

在海外组织大型炼厂的开工工作,开工备件准备对于开工工作的顺利进行至关重要。一方面哈萨克斯坦国内加工制造的能力弱,好多常规的备件都没有生产,因此常规备件在哈国无法采购;另一方面从国内采购路途远、运输时间长、清关时间长。因此总包商未雨绸缪,及时组织对项目首次开工所需的物品、物资进行全面梳理、编制采购计划并开展了采购工作。开工备品备件采购的原则是:在满足开工需求的同时又避免了过度采购;一期工程及一期配套工程统筹考虑。

设专人对于备品备件进行到货跟踪,对于晚到货的备件进行预警并督促;对于到货备品备件进行单独储存,建立台账、领用制度及进出库记录;对于缺少的备件进行及时补充,区分责任,由于产品质量问题所造成的损坏明确责任归属,由供货商以最快速度补充提供。

采购了共六大类开工物资、物品,合计501项。具体如下:

1)工具类:各种规格的防爆铜扳手、活口扳手、黄油枪、胶带等。

2)润滑油(脂):单机试运及开工阶段所用的各品种的润滑油(脂)。

3)管件类:包括:导淋阀、垫片、螺栓等。

4)个人安全防护器具:基本的劳保用品包括:连体服、手套、安全带等;

消防安全设施包括:长管呼吸器、有毒有害气体防护设施等;仪器类设施包括:手持式可燃、有毒有害气体报警仪、对讲机等。

5)试车开工备品备件:动设备开车备件,主要备件是密封、轴承等。

6)药剂类:包括无水HCI、HCL溶液、NaOH溶液、四氯乙烯等。

海外项目化学品的采购不如国内便利,供货周期长等因素都增加了海外开工的难度。准确确定承包商需负责的采购数量,及早与药剂供货商完成对接及技术澄清,对于开工过程中的化学药剂,考虑哈国对于外国公司采购化学品的诸多限制,部分药剂委托炼厂进行采购,包括无水盐酸、碱液,其余数由总包商自行采购。部分化学药剂采用由PC分包商供货。

四、技术准备

1、技术资料

开工相关技术资料,包括全套设计文件,专利商文件、供货商文件。对于这些操作手册和工艺规程,总包商开始计划组织设计院和开工公司进行编制,之后翻译成俄语,设备操作手册直接使用厂家编制的操作手册。但是实施过程中遇到很大的问题,首先开工公司按照哈萨克斯坦规范完成操作手册的编制,然后找到国内的翻译公司进行了翻译。设备操作手册编制完成后,由于翻译专业性问题,炼厂反馈提交的技术资料根本不合格,再次修改还是不合格。

经过与炼厂多次协商,炼厂推荐了两家前独联体设计院,原来哈萨克斯坦的炼油厂设备操作手册都是由这些设计院编制的。总包商当机立断决定聘用炼厂推荐的俄罗斯奥木斯克设计院编制应急预案和工艺规程,聘用哈萨克斯坦KGNT设计院编制设备操作手册,开工公司编制开工方案。实践证明这个决策是正确的,技术资料编制完全符合炼厂要求。

2、技术方案

根据合同及炼油厂项目需遵循的哈国法规要求,PKOP炼油厂项目一期及一期配套工程需要编制开工技术文件共89项,包括开工方案、工艺规程、应急预案、操作手册、性能测试方案。

开工统筹图中,炼厂要求尽可能体现足够多的关键信息,以便炼厂同步做好配合支持工作。开工过程中,涉及方案调整,时间工期变化的,需要及时更新在统筹图中,炼厂领导根据一张图便可以直观明了的知悉整个开工的进展。根据炼厂多方多次要求,异构化联合装置的开工统筹图进行了多次修订和升版。

关键性的技术方案,采取了先对炼厂人员进行培训讲解的方式,或进行多次当面技术澄清,有利于获得炼厂的尽快批复。

工艺装置在投料进行性能测试之前,需要总承包商和炼厂商定需要测试的各类参数清单。在先前已签署了性能保证指标、性能测试方案的基础上,此阶段还需要编制性能测试报告。炼厂希望测试项目尽可能多而全,总承包商希望尽可能简化,特别是对于不易立即开展测试的参数。另外,根据设计和炼厂习惯,进出装置物料都是以m3/h来计量的,在统计异构化油的产品收率时,需要的是质量百分比,为此需要对不同物料进行不同温度下的密度换算,增加了装置标定的工作难度。

3、专利商预验收

根据以往执行UOP专利装置的经验,本项目组织UOP公司技术总顾问提前抵达项目现场开展专利装置检查工作。UOP总顾问用两周的时间对装置内的设备进行检查,提出了三个4级偏离的问题,由于都是设备制造时未按图施工造成的。随即组织进行了整改处理。根据项目实施进展,组织UOP总顾问、仪表顾问于2017年3月中下旬抵达项目,对异构化联合装置的工艺、仪表专业展开检查,经过总顾问对工艺安装的检查,未发现任何偏离问题。UOP仪表顾问对装置进行了详细和全方位的检查,共检查发现问题48项,其中5级偏离6项;4级偏离33项;3级偏离8项。6项5级偏离中仪表引压管不能自由排凝的2项;氢气管道上孔板只有两套紧固螺栓的1项;所有孔板密封面粗糙度不够的1项;有两块孔板材质不符合UOP规范的2项。组织对引压管不能自由排凝的仪表箱进行了移位处理,达到了UOP规范的要求;孔板上只有两套紧固要求供货商提供书面报告予以证明,消除了UOP顾问的疑问;对孔板密封面粗糙度不够、材料不符合UOP规范的问题,总包商承诺在装置第一次停产检修时予以处理(这几项问题在开工前已经没有足够的时间采购和加工)。

4、烘炉前的准备工作

在施工收尾和开工前期工作严重交叉的情况下,总包商组织开工公司和施工单位分析了开工统筹图,认为要压缩开工工作的各步骤已经非常困难,决定采取边施工收尾,边“三查四定”,边引“水、汽、风”进行吹扫和冲洗的交叉作业方案。在严格执行隔离吹扫的前提下,开工和施工收尾浓度结合,实现了施工收尾工作的完成,并同步启动了各系统的吹扫工作。装置引油投料的先决条件是合装置内油系统完成蒸汽吹扫、水冲洗、水联运、系统吹干、氮气气密置换,加热炉系统完成烘炉工作。

在确定开工进油的节点后,总包商组织开工公司按照开工网络稳步推进步步为营。首先引入各类公用工程介质,包括工业风、仪表风、除盐水、热水、生产水、除氧水、生活水。依次完成以下工作

1)进行爆破、吹扫工作。为了确保爆破吹扫质量,开工人员在PID图上进行逐条标记,避免出现遗漏。

2)进行水冲洗工作。利用水冲洗冲掉塔、容器、冷换设备内的杂物。通过水冲洗管线、设备,验证工艺流程正确性及工艺管线是否畅通。同时检查设备的性能,工艺管线的安装质量。

3)进行水联运。用新鲜水贯通流程,以水代油进行试运转,考验机动设备、工艺管线、工艺设备、阀门、仪表的安装质量及性能。进一步清除设备、工艺管线内的铁锈、焊渣等杂物。较长时间考验机泵、设备、管线、阀门、仪表的安装质量和运转性能,尤其是现场进行DCS调、校、准确率≮98%。在此期间,继续考察工艺管线及设备有无泄漏现象,发现设备问题并及时整改。

4)装置进行吹扫、置换气密。

5)进行烘炉。烘炉之前,项目部组织有关工艺、设备、仪表、电气等人员对加热炉进行联合检查,炉子所有零部件、仪表、风机都应安装齐全、好用,确认加热炉及所属设备均完好并具备烘炉条件。同时确认烘炉所需各种管线吹扫并检查合格、仪表校验完毕、消防器材齐备,并做好记录工作。

5、投料前的准备

异构化装置于2017年5月7日进油开始进行石脑油分离系统的冷油运,导热油系统也于当天开始往系统加注并开始冷油运,石脑油加热炉和导热油炉于5月12日点炉升温开始各系统的热油运,石脑油分离塔5月14日分离出的重石脑油开始作为进料直供炼油厂原有半再生重整装置,5月16日上午石脑油分离塔分离出的合格轻石脑油向异构化装置垫油,同时异构化装置脱异戊烷塔(K701)开始收油。至此完成了石脑油分离系统的油循环工作。

从异构化装置垫油开始,转入分馏系统的油循环和临氢、反应系统的高压气密(氮气)阶段。5月20日,异构化装置垫油结束,异构化单元流程全线贯通,同时,异热油系统脱水结束,水含量符合开工要求,热油运结束,异构化单元开始缓慢升温。异热油系统维持热循环,以保证异构化单元各塔底热源稳定,异构化单元开始建立大循环,各设备、管线等低点切水。

5月28日投用液相进料干燥器、投用DRCS(干燥再生控制系统)对氢气干燥器进行干燥,然后启动氢气干燥器的再生,液相进料干燥器的再生;5月31日反应系统进油干燥,使系统中的水含量降至10ppm,6月6日异构化单元开始注无水盐酸酸洗,分馏、反应各系统开始切水,并逐步加大注酸量,6月14日反应部分酸洗结束,开始进行异构化急冷氢气线、硫汽提管线酸洗,6月16日异构化单元进行最后干燥,6月17日反应器热氢带油、降温及氮气置换,准备装剂。酸洗的最后过程相当坚难,必须严格控制好水含量,确保水含量合格。6月18日开始反应器的装剂工作,异构化单元维持大循环,同时于6月22日启动新氢压缩机,异构化反应器的装剂属于无氧装填,总包商外委了一家长期和PK炼油厂合作的俄罗斯公司进行装剂工作。整个过程非常安全、顺利,UOP公司总顾问对装剂过程进行了全程监控,6月22日装剂结束,至此,装置具备了正式投油的条件。

五、结束语

充分的开工准备,为项目一次开车成功奠定了很好的基础。2017年6月30日,PKOP炼油厂经过现代化改造,产出油品达到欧IV/欧V标准,在哈萨克斯坦三大炼油厂中率先进入绿色环保炼厂行列。这也是中国石油海外首个自主设计、建设、开工的一体化炼油厂升级改造项目。实践证明中国国内的开工公司完全有能力完成海外炼厂项目的开工工作。

 

作者简介:

宋跃军:(1970年生--),男,工程师、本科,2014年毕业于中国石油大学(华东)工程管理专业,现在中国石油工程建设有限公司哈萨克斯坦分公司从事项目及开工管理工作。

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