程亮 李合琛(. 遼寧寶來生物能源有限公司,遼寧盤錦4000;. 盤錦檢驗檢測中心特檢所,遼寧 盤錦4000)
從石化煉油節能技術出發,讓石油煉化廠生產消耗的大量廢棄物對環境帶來的污染進行節能優化措施的實行。在政府部門的指導下,將節能優化措施及節能的政策運用到實際生產中,不斷提高生產效率,總結經驗并合理創新和優化,讓企業獲得更大的經濟發展空間,對今后石油煉化的發展奠定基礎。石油化工產生的能源和帶來的經濟是有重要地位的,但同樣石油化工也是高耗能、高生產成本的產業,所以,開展節能消耗、采取節能優化措施對企業自身發展和社會經濟都有重大的可持續影響。
煉油工藝在產生能源帶來經濟增長的同時也在消耗大量的能源。隨著社會的發展,煉油工業已經步入高速發展期,對能源的需求也越來越高。在對能源的開采和能源的研發中,投入的資金也越來越多,所以,低耗能的能源在煉油企業中的市場競爭也越來越大,煉油資源的充分利用,對煉油的可持續發展發揮著重要的作用。就目前我國石化煉油生產的情況來說,許多企業都最少消耗78kg標油/t,對比目前的國際生產技術消耗53kg標油/t還相差很多[1]。這種情況充分說明我國的石油生產技術以及生產設備的先進水平還遠遠達不到國際水平標準。受到目前國內的石油煉化企業的工藝水平的制約,各企業的耗能水平也參差不齊,國與國的生產水平差距大,企業與企業之間的差距也非常大。對于現在的生產水平還達不到發展水平,面對發展的需求要求目前我國的生產技術人員以及生產設備需要不斷地探索和研究,積累經驗,為企業的石化煉油的健康發展奠定基礎。
首先在節約能源中,電能的節約主要體現在設備設施使用性能的使用效率上。選擇節能性能更高、效率更快的設備設施是節能電源的措施之一。比如在電動機的選擇上使用工作效率更高的YB系列的電動機是目前被廣大企業所普遍運用的設備,同時在YB 系列中,YB3 比YB2 的使用效率更高出3 個百分點[2];其次是對目前的設備設施進行自主研發或改造的工作,是節約電能的另一大措施。有些企業的設備設施在目前使用的階段相對穩定,但電能的耗用卻有些大,所以就涉及到要對現有的設備的部分裝置進行改造,比如針對煉油廠中功率大、效率低且夏季運行無備臺的冷風機進行扇葉的改造,將原有的扇葉更換高效的風機扇葉,把風機的節電率提升了12%左右,改造風機的總功率1275千瓦;最后對企業中涉及到的大量非線性用電設備進行諧波控制。對企業中使用到的電動機、變頻器中,導致的供配電系統中受到的諧波問題加以改造和控制,讓整個供配電系統降低電能的消耗,提升工作效率,有效的抑制或消除高次諧波。
在石油煉化的過程中,水能的消耗也十分嚴重。目前而言,主要是從新水的節約和循環用水兩個方面來節能。新水就是使用凈化水來進行工業生產中所需要的補水,需要控制好新水的使用量,避免浪費。同時要注意新水的水中蘊含的氯離子不能過高,過高含量氯離子的新水會對除焦設備進行腐蝕,導致機械設備無法正常工作,還可能導致整個系統的癱瘓。優化循環用水。對冷卻器采取并聯供給的方式,降低循環用水的使用量。還可對冷卻設備進行改進和更換,使電機水冷的循環水供給壓縮機的級間改串聯水冷進一步利用,使壓縮機的循環用水量減少。例如:將K301A 的電機水冷的循環用水供給給K301B壓縮機上,進行循環利用,使企業內部實現循環用水,節約水能,提高用水的利用率。加大企業的經濟效益。
在石油煉油生產中,消耗大量的燃料進行生產的同時會加劇環境的破壞。惡劣的環境,如:霧霾、酸雨、大氣層破壞、土地干旱化等給人們的生產生活帶來了極大的影響,所以,為了保護環境,降低工業對環境帶來的負面影響,某些企業使用新型填料進行生產。使用新型填料替換所有減壓塔中原有的四段填料,這樣不僅使減壓塔的壓力下降還讓減壓塔中的進料受到的壓力減少。在使用新型填料生產時,因降低了減壓塔的壓力讓長底油在進入減壓爐中使溫度能保持在349℃,也能使減壓爐出口溫度由378℃減少了7℃。這樣的新型填料的替換讓操作更簡便,提高生產效率,使減壓爐口的溫度不斷降低對使用燃料的消耗會比原來減少56kg/h。長期生產下來會使企業成本降低,生產效益得到增長。
通過對生產技術的發展和改進,讓生產中不斷節約蒸汽,使之能夠達到含硫污水的串級使用[2]。需要企業集中處理生產中存在的硫酸性水,采取臨氫和非臨氫兩個處理方式。按照臨氫水集中處理時使用加氫設備和重整預加氫設備,使之能達到70t/h酸性水的要求;按照非臨氫的集中處理中就需要運用到常壓蒸餾設備、焦化設備以及催化裂化設備等非臨氫設備對酸性水進行處理,要求處理量達到160t/h酸性水。這些處理過程中都會造成有1.10t/h 的蒸汽被消耗掉。企業為了提高不同類型的酸性水的使用效果,就要對蠟油進行精加工處理并輔助使用催化設備,使酸性水的水質發生改變,降低酸性水的生產量,提高工廠的污水排放量的標準。將含硫的污水系統加以改造,通過催化裝置分餾塔頂,使常壓裝置中存儲粗汽油罐的含硫廢水將水灌入到常壓塔頂和減壓塔頂中,做到含硫酸性廢水的串級利用,能夠有效將凈化水替換為催化含硫污水,這樣可減少2t/h的蒸汽。
煉油結構是個復雜龐大的系統。優化結構包括多套裝置的集成設計、產品質量的優化以及對落后設備的改進等。通過對設備裝置的組合改進不僅減少設備的數量,減少投資成本,還能節約能源的消耗,降低運行成本。還通過對裝置設備的大型規模化使之在相同規模下,采用雙套裝置的投資與能耗比單套裝置要更大,實現節能的效果更顯著。比如煉油生產裝置的投資規模指數為0.6,能耗的變化指數為0.3,那么雙套裝置比單套裝置的投資約增加24%,能耗約增加19%;采用3套裝置比單套裝置的投資約增加55%,能耗約增加29%。由此可見煉油規模的增加,裝置的大型化對企業的生產帶來對么大的收益。提高煉油規模水平,采用更先進的低耗能、低排放的設備設施,是實現石油節能效果的重要方式。
原料的優化對布局整體的可實施性和對相關工藝裝置的系統優化起著重要的作用。通過考慮各套裝置的綜合優化作用再考慮各個工藝裝置的改良,將改良的原料根據其使用特點減少二次加工,縮短加工流程,降低裝置能耗,推動原料的優化利用。比如在某公司針對原油的特點,將原油經過常壓蒸餾后,把剩余的常壓渣油與其他餾分調合后作為重油催化裂化的進料,實現再利用,提升生產效率,實現可持續發展。
通過對原料的改進,對燃料的替代,不僅能節省燃料,還能讓燃料比之前更加清潔、高效,降低燃料的消耗。此外對燃燒塔的保溫措施和利用余溫對加熱爐進行換氣、控制過剩空氣的指數都是在提高燃料的使用效率,降低能耗。這樣優化煉油環境對企業排出的廢氣、廢水和廢渣進行企業內部再利用或在過濾之后再投入到環境中,降低對環境的損害,實現生態的循環發展。
綜上所述,石油煉化的節能是在發展中不斷優化和改進的。需要從節約電能、水能、燃料、蒸汽等方面,結合自身生產特點和條件,通過優化生產技術和設備設施的改造,使企業能在降低成本、能耗的同時對經濟的發展以及環境的可持續發展奠定基礎。