高曉玲
(中石化股份天津分公司煉油部技術質量部 天津 300270)
煉油新區自2009年12月投產后,通過采取一系列節能措施,全廠綜合能耗從2010年的62.32千克標油/噸降至2013年的54.02千克標油/噸。目前在蒸汽系統還存在問題,在低溫熱利用方面還存在節能潛力。本文對蒸汽系統現狀及低溫熱利用情況進行了介紹,對存在的問題進行了分析并提出了改進措施。
2.1.1 1.0MPa蒸汽平衡問題
從2013年5月開始,因中沙石化1.0MPa蒸汽系統壓力較高,煉油部外銷中沙1.0MPa蒸汽量下降,1.0MPa蒸汽放空,6月份蒸汽放空量增大,有15-20噸/小時1.0MPa蒸汽放空,造成經濟損失,全廠能耗上升。2014年200萬噸/年柴油加氫等裝置投產后1.0MPa蒸汽不平衡量將達約29-34噸/小時,其中外銷中沙石化蒸汽量約15噸/小時。
煉油部1.0MPa蒸汽過剩的解決辦法:
非伴熱季節化工部及行管區耗低壓汽約30噸/小時,現由熱電部供給,建議未來由煉油部供給。熱電部適當降低供中沙石化低壓汽壓力,煉油部重整裝置背壓汽外送中沙石化,屆時煉油部外銷中沙石化低壓汽量約為19噸/小時,非伴熱季節中沙石化外購低壓汽約100噸/小時,熱電部供汽量約為78噸/小時,煉油部消除低壓汽放空。
2.1.2 0.4MPa蒸汽平衡問題
2#脫硫裝置通過優化溶劑再生操作,再生塔底低低壓蒸汽耗量顯著下降,全廠低低壓蒸汽管網蒸汽過剩,放空量約5噸/小時,造成了能源浪費。措施是逐步減少2#焦化、3#常減壓低低壓蒸汽產量5噸/小時,全廠低低壓蒸汽平衡,3#常減壓輕蠟油、2#焦化蠟油出裝置溫度上升,蠟油加氫、2#加氫裂化加熱爐燃料耗量下降323標立/小時,減少廢氣排放3392標立/小時,節約除氧水5噸/小時。
2.1.3 蒸汽管網問題
2.1.3.1 老區蒸汽管網問題
現老區3.5MPa蒸汽管網存在局部溫度低的問題,1#焦化中壓汽溫度373℃,對氣壓機組運行造成隱患。造成此問題的原因是中壓汽進廠溫度稍低為約400℃,老區蒸汽管網保溫局部存在缺陷,中壓蒸汽管線六號路分支點至廠西分汽缸段、廠西中壓分汽缸至1#焦化蒸汽管線有待修補。
2.1.3.2 新區蒸汽管網問題及改進措施
存在問題:新區蠟油加氫裝置處在中壓蒸汽管網中部,在2#硫磺外送汽和管網蒸汽的交匯處,此兩股蒸汽方向相反,造成蠟油加氫邊界中壓蒸汽流速低,蒸汽溫度偏低。為解決此問題,現將約6噸/小時中壓汽引入減溫減壓器,以提高蠟油加氫邊界中壓蒸汽流量,現蠟油加氫邊界中壓蒸汽溫度約為370℃。
改進措施:在新區熱力站減溫減壓器入口前增加一條跨線引至化工部,這樣既滿足了化工部3.5MPa蒸汽的需求量,也解決了蠟油加氫裝置3.5MPa蒸汽溫度低的問題。
2.2.1 高溫熱媒水系統現狀
煉油部送熱電部高溫熱媒水量是720-740t/h,冬季送出的熱水和返回的冷水溫差約43℃,高溫熱量基本得到回收利用;夏季冷熱水溫差約33℃,夏季熱媒水回水溫度高達93℃,系統熱量沒有被充分利用。為提高熱量利用率,從2013年9月開始,將高溫熱媒水做焦化液化氣分餾裝置丙烯分餾塔熱源,以替代2#焦化外送的低溫熱媒水,2#焦化裝置穩定汽油、柴油、焦化蠟油取熱量減少,熱出料溫度上升,提高其熱輸出368千克標油/小時。外送中沙石化高溫熱媒水冷熱水溫差并沒有隨著外輸熱媒水量的減少而增大,系統向熱電部輸送熱量較調整前下降。附表為2013年7-10月外送熱電部熱媒水量、外送水與返回水溫差:

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2.2.2 改進措施
現煉油部外送中沙石化冷凝水溫度為94℃,建議增上管線及控制閥,將約190噸/小時冷凝水送焦化液化氣分餾裝置做丙烯分餾塔熱源,降溫后的冷凝水送中沙石化,替代出的高溫熱媒水仍外送熱電部,以提高外輸熱量。
2.3.1 低溫熱利用現狀
煉油部現有部分低溫熱沒有利用,低溫熱分布如下:

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其中1#加氫裂化尾油、2#加氫裂化精制柴油、2#柴油加氫精制柴油、重整抽提裝置甲苯低溫熱量較大。
2.3.2 低溫熱利用改進措施
增加2#加氫裂化精制柴油低溫余熱回收換熱器,回收低溫余熱1.5MW,同時停運部分空冷,減少電耗;增上2#柴油加氫精制柴油、甲苯-熱媒水換熱器回收低溫熱;增加2#焦化分餾塔頂油氣與熱媒水換熱器,回收低溫余熱折1.0MPa蒸汽2.2噸/時;以上換熱升溫后的熱媒水并入低溫熱媒水系統。污水汽提、溶劑再生等裝置凝結水溫度高,部分通過空冷冷卻,建議增加凝結水與低溫熱媒水系統換熱器,提高凝結水熱量利用率。升溫后的熱媒水并入低溫熱媒水系統,將新區部分汽伴熱改為水伴熱。
2.3.3 2014年投產的新裝置低溫熱利用方面的問題
200萬噸/年柴油加氫裝置目前分餾塔頂系統還有20MW熱量沒有充分利用,該部分熱量需要優化利用。
200萬噸/年柴油加氫低溫熱利用建議:增上分餾塔頂-低溫熱媒水換熱器,熱媒水溫度約為160℃。熱媒水用途建議:一是將熱水與1#脫硫裝置富胺液換熱,提高富胺液進塔溫度;二是用于汽油加氫裝置分餾塔塔底熱源;三是用于裂化輕石分離塔塔底熱源(124℃,2751kw);冬季此熱媒水部分可作為原油罐區及天力罐區維溫伴熱熱源,減少儲運系統蒸汽消耗。
在采取了以上的節能措施后,煉油部低溫余熱利用將得到提高,能耗進一步下降。新增加的裝置要優先考慮以低溫熱為熱源,根據溫度對口、梯級利用的原則加以利用。