王玉婷 馬春福 楊海玲(青海油田格爾木煉油廠生產運行一車間,青海 格爾木 816000)
常減壓蒸餾裝置節能措施
王玉婷 馬春福 楊海玲(青海油田格爾木煉油廠生產運行一車間,青海 格爾木 816000)
常減壓是煉油化工的龍頭裝置,根據常減壓裝置目前的生產特點,通過對其生產過程中的能量消耗和構成分析,找出耗能的關鍵過程,采用合理的工藝流程,使得常減壓裝置的能耗降到最低。
常減壓;節能措施
格爾木煉油廠常壓裝置原設計加工量為100萬噸∕年,2009年擴能改造后,原油加工能力增加到150萬噸∕年,同時新建配套減壓裝置一套,裝置總拔出率設計值58.45%。自裝置投產以來,由于下游重油催化裂化裝置長周期運行對原料輕質化的要求,常減壓裝置拔出率一般控制于50%左右,不生產常三線與減三線。因此,通過優化裝置操作,適度提高常壓部分拔出率,可在滿足生產方案前提下實施一些節能措施,以降低裝置能耗,提高經濟效益。
1.1 現狀分析
減頂抽真空采用HIJET公司液體抽真空系統,設計抽真空系統滿足減頂殘壓40mmHg(a)5.33kPa和15mmHg(a)1.9998kPa兩種工況,目前實際生產中減壓塔頂殘壓控制在10-20kPa(a)。常減壓裝置一、二級抽真空同時啟運時減壓塔頂殘壓可以達到2kPa(a)左右,此條件下催化熱進料為大于460℃的全減壓渣油進料,催化油漿系統結焦問題突出。為解決此問題將常減壓減壓塔頂抽真空系統改為只用二級抽真空,改造后格煉催化裝置熱進料為大于420℃的全減壓渣油進料,裝置處理量為90×104t∕a,年開工8400小時。
1.2 改造方案說明
(1)一、二級抽真空系統實現可串聯可并聯
增加減頂油氣管線至二級抽真空的跨線,并在一級抽真空分液罐不凝氣至二級噴射器前增加一自控閥組,便于一、二級抽真空同時運行時二級抽真空的切除。
(2)減頂油氣管線蝶閥安裝
裝置原設計減頂油氣管線無蝶閥,蝶閥主要作用不僅在于開工期間真空度的緩慢控制,更在于防止抽真空循環泵驟停后,減頂油氣后路空氣倒入減壓塔內造成安全事故。因此,作為安全隱患的排除,停工后必須安裝減頂油氣管線進抽真空分液罐前的蝶閥。
改造前后操作數據說明:
改造前減壓塔頂殘壓在2kPa(a)左右,催化熱進料為大于460℃的全減壓渣油進料,改造后減壓塔頂殘壓為7-15kPa(a),催化裝置熱進料為大于420℃的全減壓渣油進料,催化汽油烯烴含量為52%,催化油漿換熱器維修頻次下降,油漿換熱器運行最長時間超過一年。
1.3 節能效果及經濟效益
常減壓抽真空系統一級抽真空循環泵功率800kw,二級抽真空循環泵功率220kw,按年加工量8400小時計算。一級抽真空循環泵功率是800kw按每度電0.369元計算:800×8400× 0.369=247.97萬元。
按年加工8400小時計算,抽真空系統只用二級循環泵,在只啟用二級循環泵的情況下,減壓塔塔頂殘壓達到7-15kPa(a),已經完全達到了減壓系統真空度的條件,這就做到了不同時開啟一、二級循環泵,常減壓裝置的一級抽真空循環泵在不啟用的情況下,每年可節約電費為247.97萬元。
2.1 現狀分析
常減壓裝置目前實施淺拔方案,裝置總拔控制在51%以下。減壓爐停運之前,減壓塔頂熱負荷及氣相負荷過剩,減壓塔頂溫度、減壓側線液位及塔頂殘壓常超指標,減一線及減二線水冷器滿負荷運行,減壓塔頂操作彈性較小,減壓側線產品質量控制較難。將減壓爐停運后,在只啟二級抽真空條件下,停運減一線及減二線部分水冷器來增大塔頂操作彈性,控制減壓側線產品質量,同時起到節能降耗的目的。
2.2 方案說明
根據青海原油性質:在輕質油收率58.45%時,蒸餾溫度達到460℃,輕質油收率50.14%時,溫度為420℃,輕質油收率47.48時,溫度僅為390℃。因此,適度提高常壓部分拔出率,減壓部分只需維持較低拔出率即可。
常壓爐設計負荷26.132MW,燃料氣設計熱值24.222MJ∕Nm3。按處理量4200t∕d,常壓爐燃料氣用量1800Nm3∕h計算,則常壓爐實際熱負荷為12.111MW,負荷率為46.35%,遠遠低于設計指標。減壓爐設計負荷10.890MW。目前減壓爐燃料氣約600Nm3∕h,則減壓爐的熱負荷為4.037MW,負荷率為37.07%。
通過分析,常壓爐負荷未達到設計指標的50%,有較大調節余地。減壓爐負荷不到設計的40%,發揮作用是有限的。同時,低負荷運行情況下,熱效率較低,浪費較大。
2.3 節能效果及經濟效益
通過優化裝置運行,達到熄滅減壓爐目標,取得良好經濟效益。
(1)燃料氣消耗:2015年6月減壓爐停運后實際每小時節約燃料氣350Nm3∕h(全年按150萬噸原油加工量計算),按單價1.711元∕Nm3,全年8400小時計算,一年可節約燃料氣費用503萬元。
(2)電費:減壓爐鼓引風機停運,可節約電費。減壓爐鼓引風機功率分別為30KW和37KW,則每天可節約用電1608度,全年按8400小時計算,節約用電56.28萬度,節約費用20.76萬元。
結合格爾木煉油廠實際生產狀況及原油性質,對常減壓裝置抽真空系統及減壓爐進行改造和停運。此兩項節能措施實施后,常減壓裝置節能降耗效果明顯,常減壓裝置運行平穩,下游裝置原料性質穩定,為重油催化裂化長周期運行起到了積極的作用。