歐陽毅磊(中石油燃料油有限責任公司生產調度中心,北京 100102)
常減壓裝置能耗特點及優化用能技術分析
歐陽毅磊
(中石油燃料油有限責任公司生產調度中心,北京 100102)
隨著經濟全球化格局的形成,石油又是各國重要的儲備能源,而其又是一種不可再生的化石能源,尤其現在石油資源的開采面臨短缺的狀況,在進行開采、開發、利用等行為時需要大量的設備進行工作,而這些設備在開采、煉制石油時也會對能源有所消耗,也就增加了能源消耗的成本。本文就常減壓裝置的運行能耗的特點,對其優化用能技術進行研究,以期對煉油企業在今后的設備節能方面有所幫助。
常減壓裝置;能耗特點;優化用能技術
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.057
目前,能源危機是一個全球共同面臨的難題,特別是石油資源的緊缺,對經濟的發展與社會穩定有很大的影響。石油化工行業不僅是產能行業,同時也是耗能較大的行業,而其中較大一部分的耗能在加工裝置的消耗,而其中常減壓蒸餾裝置是加工過程中耗能最多的裝置,因此減少常減壓裝置的耗能對于全廠節能有著積極作用。隨著近年來新技術、設備的應用,加工設備的能耗不斷被降低,但由于煉制企業投產設備年限不同,有大量的企業設備耗能量依舊很高,與世界先進水平相比存在極大的差距。
常減壓裝置是由常壓蒸餾裝置與減壓蒸餾裝置的合稱,主要由原油脫鹽脫水、常壓蒸餾、減壓蒸餾三個工序構成。其中常壓蒸餾與減壓蒸餾是根據物理性質的不同進行分離,原油在脫鹽、水,加熱以后,輸送到蒸餾塔內,根據原油內各組分的沸點差異,將蒸餾塔內的不同沸點間的油品進行分離,得到的便是餾分油,之后將得到的餾分油根據實際需求加入其他添加劑進行調和,以此作為再加工的原料,簡而言之,常減壓蒸餾就是對原油的初加工[1]。
當下,煉油企業設備的能耗成為了企業生產成本支出的一項大的內容,已經使領導層對其加大重視。一般根據國家相關標準進行對企業內設備能耗的計算。煉油企業因技術、資金、條件等方面的不一致,不同企業的節能效果也存在差別,這要使管理人員加以重視,采用相應的措施,使節能效果得到提高。
根據對不同規模企業的的研究對常減壓裝置的能耗與節能經研究,總結出常減壓蒸餾裝置的能耗特點。常減壓裝置能耗主要由水、電、蒸汽等組成,常減壓裝置對燃料、電、蒸汽等能耗占據著一大部分,為此,如果要想降低能耗,就要從降低燃料、電、汽等方面消耗進行研究。如降低燃料能耗的話,可以從加熱爐、換熱器、余熱回收等方面進行改進;節電方面來看,可以使用節能效果良好的設備,以減少對電能的消耗;對于節汽方面,可以對工藝進行優化、對蒸汽進行回收等方式來減少蒸汽的損耗。
2.1優化換熱網絡
對于正常運行的常減壓裝置在許多時候都要進行熱交換,而在進行交換時不可避免的就會產生熱量的損失,造成熱能的浪費。對此應采取的措施就是對常減壓裝置換熱網實施優化,對熱量進行有效的回收利用,以減少能源的損耗。在進行設計換熱網時,要設置出一個可以多次進行換熱的高溫熱源,從而保證每次進行換熱時的傳熱溫差不大[2]。以當今的技術水平,對換熱網絡進行優化時,常采用的是加墊技術,可以利用有效的措施使換熱網不進行跨越夾點換熱,以此來使熱量在交換時能量的損失變少。
2.2采用高效節能設備
在煉油企業,設備的節能效果將對生產成本造成直接影響,對設備節能進行優化,可使資金得到很大的節約。其中主要優化的設備是加熱爐以及換熱器裝置。加熱爐是常減壓裝置中的重要設備,而且還是耗能相當巨大的設備,具有很好的節能前景。所以,企業可以根據實際情況對加熱爐進行改進,可以對加熱爐的熱效率進行提高或者進行余熱的回收等措施。現在最常用的對加熱爐的改進方式是對燃燒器火嘴進行更換以及對煙氣中的余熱進行會收等方法。在常減壓裝置中時常需要回收余熱以及冷卻高溫物質,所以,在換熱器和冷卻器選擇時應選用高效節能的,這對整個裝置的能耗降低有著很大的作用。現在,發達國家研制出了一種變截面的換熱器,可使管內外的傳熱效果加強,而且殼程壓降很低,而傳熱性能相對良好。
2.3優化操作條件
保證常減壓蒸餾裝置可以正常平穩工作的基礎上,對操作條件進行改進,也是可以節能降耗的重要方式。操作條件的改進包括對已有工藝的優化,還有操作過程效應,從而減少對不必要的人員進行使用。此外,應用當下最先進的節能技術,是操作過程可以立體、綜合化的進行,選用適合原油的監測、調控方式來保證良好的節能,例如對過氣化率的控制、調節回流比、調整減壓塔急冷抽回注量、減渣溫度的提升、對原油拔出率進行提高[3]。
2.4應用先進技術
(1)抽真空技術,真空減壓過程,通常使用的主要是蒸汽噴射設備,在與真空設備配合使用后,即可以保證裝置所需的真空度,也能降低能耗和減少污水的排放。
(2)變頻調速技術,是將電動機的定子的電源頻率進行改變,從而改變電動機的轉速,來達到對風機的轉速和工況的改變,達到對加熱爐變化的適應。這對目前的大功率電機使用的不合理狀況有很大的改善。
(3)高速電脫鹽技術,脫鹽是常減壓裝置第一道工序,電脫鹽工藝對減低能耗有很大作用,作為一種先進的技術,對于降耗幫助很大。電極間進料處為油相,進料分配管采用特別的高效噴頭,可以采用直流或交流電,輸出電壓可以進行調檔[4]。
總的來說,石油的精煉是石油產業的重要環節,也是整個工藝能源耗量最大的部位。這其中能耗消耗最多的當屬常減壓蒸餾裝置,在石油生產過程中起著核心作用,在節能降耗上也有著極大的進步空間。隨著新興技術的不斷應用于石油煉制行業,使用各式節能設備和技術,煉油企業根據自身實際情況進行探索與實施,提高節能效果,使企業的經濟效益達到最優。
[1]劉嫘.常減壓裝置節能降耗措施探討[J].石化技術,2015,11(11):23.
[2]楊彩娟,李峰,王建平.常減壓裝置換熱網絡優化應用[J].中外能源,2016,02(04):86-93.
[3]費翔.常減壓裝置節能減排措施探討[J].石油化工技術與經濟,2014,03(03):32-35.
[4]李國林.常減壓裝置換熱流程優化[J].廣東化工,2013,06(06):154-155.