煉油常減壓裝置特點(diǎn)及節(jié)能技術(shù)

曾薊

【摘? 要】在煉油廠中，常減壓裝置十分重要。該裝置主要包括煙氣余熱的回收裝置，能夠降低過(guò)剩空氣系數(shù)。但是在裝置使用期間，其對(duì)于能源的消耗量較大，并且在煉油廠整體能耗當(dāng)中，常減壓裝置的耗能占比超過(guò)25%。因此，研究該裝置運(yùn)行特點(diǎn)，找到節(jié)能運(yùn)行措施十分必要。論文對(duì)于煉油廠常減壓裝置運(yùn)行耗能流程進(jìn)行分析，明確裝置特點(diǎn)，對(duì)于裝置節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

【Abstract】Atmospheric vacuum distillation unit is very important in oil refinery. The unit mainly includes the waste heat recovery unit of flue gas， which can reduce the excess air number. However， during the operation period of the unit， its energy consumption is large， and in the overall energy consumption of the oil refinery， the energy consumption of atmospheric vacuum distillation unit accounts for more than 25%. Therefore， it is necessary to study the operation characteristics of the unit and find the energy saving operation measures. This paper analyzes the operation energy consumption process of atmospheric vacuum distillation unit in oil refinery， defines the characteristics of the unit， and deeply analyzes the application of energy saving technology of the unit.

【關(guān)鍵詞】常減壓裝置;煉油廠;節(jié)能技術(shù)

【Keywords】atmospheric vacuum distillation unit; oil refinery; energy saving technology

【中圖分類號(hào)】TE96? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）02-0186-02

1 引言

煉油廠為保證經(jīng)濟(jì)效益，一直致力于常減壓裝置節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用分析，在經(jīng)歷多年實(shí)踐與探索過(guò)程，部分煉油廠已經(jīng)開(kāi)發(fā)出適合生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能技術(shù)，有效降低了裝置運(yùn)行期間能源消耗問(wèn)題，使得裝置和節(jié)能需求高度相符。為保證煉油廠生產(chǎn)順利進(jìn)行，節(jié)約成本投入，還需對(duì)常減壓裝置的節(jié)能技術(shù)展開(kāi)全面分析，為常減壓裝置運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

2 常減壓裝置耗能過(guò)程分析

根據(jù)煉油廠常減壓裝置運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)其耗能過(guò)程展開(kāi)分析，可分三個(gè)階段：一是能量回收以及利用階段;二是工藝過(guò)程對(duì)于能量利用階段;三是能源的轉(zhuǎn)換以及傳輸階段。裝置應(yīng)用期間，主要是根據(jù)能量平衡、有效能分析等方法對(duì)用能過(guò)程加以評(píng)價(jià)。從能量平衡視角可準(zhǔn)確分析常減壓裝置實(shí)際用能情況，在裝置運(yùn)行首個(gè)環(huán)節(jié)就可對(duì)能量消耗進(jìn)行回收再利用，此時(shí)能耗回收率超過(guò)60%，約有18%能量被冷水帶走，剩余能量由于散熱因素向環(huán)境當(dāng)中排放。能量工藝在常減壓裝置內(nèi)能耗相對(duì)較高，因此，系統(tǒng)的回收再利用效率相對(duì)較低，回收率僅為35%。其他方面能耗需要依賴燃料、蒸汽、電力等及時(shí)補(bǔ)充。能量轉(zhuǎn)化方面，能量的使用效率高達(dá)85%以上，因?yàn)榧訜釥t損失的熱量，在整體用能中約占8.45%[1]。

3 煉油常減壓裝置的運(yùn)行耗能特點(diǎn)

3.1 強(qiáng)化煙氣余熱回收

煉油廠在生產(chǎn)過(guò)程中，可使用常減壓裝置對(duì)于煙氣中的余熱加以回收。通常而言，裝置具備余熱回收運(yùn)行系統(tǒng)，能夠配備兩種裝置，分別為高、低溫段的空氣預(yù)熱器，在高溫段主要使用導(dǎo)熱元件，此類元件使用效率較高，在低溫段利用雙向的板式預(yù)熱器。應(yīng)用上述裝置，能夠發(fā)揮常減壓裝置應(yīng)用價(jià)值，防止煙氣內(nèi)部余熱量過(guò)高，對(duì)于相關(guān)部位造成腐蝕。排煙溫度需要控制在安全值域范圍之內(nèi)，一般低于130℃。在常減壓裝置內(nèi)部的余熱回收系統(tǒng)運(yùn)行期間，能夠降低煉油加熱爐運(yùn)行能耗，從而產(chǎn)生低溫?zé)帷２糠譄捰蛷S逐漸利用冷凝技術(shù)作為常減壓裝置當(dāng)中低溫?zé)煔獾幕厥占夹g(shù)，以此將加熱爐熱效率提高。

3.2 控制過(guò)剩空氣系數(shù)

如果煉油廠在生產(chǎn)期間，系統(tǒng)內(nèi)部的過(guò)剩空氣系數(shù)相對(duì)較低，那么加熱爐中的燃燒可能難以達(dá)到實(shí)際煉油工序的需求，不僅降低煉油工作效率，還會(huì)破壞生產(chǎn)環(huán)境。反之，過(guò)剩空氣系數(shù)較大，那么空氣就會(huì)將較多熱量攜帶出去，此時(shí)，加熱爐內(nèi)部熱強(qiáng)度也難以達(dá)到要求，對(duì)傳熱效率造成影響，導(dǎo)致?tīng)t管使用年限縮短，還會(huì)對(duì)空氣造成污染。煉油廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，借助常減壓裝置加熱爐氧含量控制系統(tǒng)，將過(guò)剩空氣系數(shù)有效降低，保證其處于合理范圍內(nèi)。當(dāng)操作人員將火嘴點(diǎn)燃以后，加熱爐內(nèi)部含氧量就會(huì)產(chǎn)生變化，利用常減壓加熱爐進(jìn)行排煙壓力控制，可有效調(diào)節(jié)加熱爐內(nèi)部空氣氣壓，使其中火焰始終保持正常燃燒狀態(tài)，維持爐溫的穩(wěn)定性。生產(chǎn)期間，操作人員還能對(duì)常減壓加熱爐煙道擋板靈活調(diào)節(jié)，使裝置內(nèi)部空氣系數(shù)始終保持在良好狀態(tài)。

3.3 能源消耗較高

當(dāng)前，大部分的煉油廠生產(chǎn)過(guò)程中，常減壓裝置消耗了大量能源，占據(jù)生產(chǎn)成本的30%以上，屬于所有生產(chǎn)成本能源消耗量最大的一部分。因此，各煉油廠對(duì)于常減壓裝置存在的能耗問(wèn)題高度關(guān)注。同時(shí)，我國(guó)能源局對(duì)于能源行業(yè)的管理標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于常減壓裝置使用期間能源消耗作出明確規(guī)定。然而，生產(chǎn)企業(yè)不同，生產(chǎn)裝置也各不相同，所處的生產(chǎn)環(huán)境存在差異性，能源消耗問(wèn)題也有所不同，所以難以使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于裝置節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用加以規(guī)定。在此背景下，煉油廠紛紛參與常減壓裝置的節(jié)能探索當(dāng)中。根據(jù)裝置生產(chǎn)期間能源消耗主體，具體包括燃料、水蒸氣等，從電力、動(dòng)力和熱量多個(gè)方面對(duì)于技術(shù)應(yīng)用加以改良，控制裝置運(yùn)行對(duì)于能源的消耗，最大限度減少生產(chǎn)成本[2]。

4 煉油常減壓裝置的節(jié)能技術(shù)運(yùn)用

4.1 優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)

為降低煉油廠生產(chǎn)期間能源消耗問(wèn)題，可優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)，不斷提高熱量回收率。結(jié)合煉油廠實(shí)際資金情況，合理投資，購(gòu)置先進(jìn)設(shè)備，更新高耗能設(shè)備，不斷提高設(shè)備傳熱效率。在換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)置期間，需要重點(diǎn)對(duì)于重質(zhì)稠油、常頂油氣二者之間換熱，除鹽水、側(cè)線油二者之間換熱，熱媒水、側(cè)線油二者之間換熱進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)上述方法對(duì)于低溫區(qū)熱量進(jìn)行回收。常減壓裝置運(yùn)行期間，需要相關(guān)人員確保換熱終溫始終保持在合理范圍內(nèi)，通過(guò)減壓分餾塔中的物質(zhì)流動(dòng)，促使中段回流產(chǎn)生蒸汽，壓力為0.35MPa，將其應(yīng)用在常減壓裝置中。如果條件允許，企業(yè)還可選擇質(zhì)量好的換熱設(shè)備，將換熱面積有效減小，對(duì)于生產(chǎn)成本合理控制，確保熱量能夠高效利用。對(duì)于換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化以后，可將傳熱裝置內(nèi)部溫度控制低于310℃。例如，某煉油企業(yè)投資180萬(wàn)元購(gòu)置了環(huán)保型的常減壓設(shè)備，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)合理優(yōu)化，設(shè)備應(yīng)用一年，不但生產(chǎn)效率提升15%，而且將每噸的煉油成本降低7%，有效提高生產(chǎn)效益。

4.2 升級(jí)分餾塔

在常減壓裝置中，分餾塔為裝置能源總消耗重要影響結(jié)構(gòu)之一。煉油企業(yè)需要定期對(duì)減壓分餾塔進(jìn)行升級(jí)，以控制其使用期間對(duì)于能源的消耗。可利用抽真空系統(tǒng)，對(duì)于減壓分餾塔內(nèi)部蒸汽量進(jìn)行控制，利用此技術(shù)，節(jié)能效益要高于蒸汽噴射器運(yùn)行工藝。將減壓分餾塔升級(jí)，有效節(jié)約蒸汽噴射器蒸汽量。使用此工藝時(shí)，應(yīng)該保證在所有設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行前提之下，運(yùn)用冷卻水系統(tǒng)，持續(xù)生產(chǎn)溫度在12℃以下的低溫水，使減壓分餾塔在工作期間冷凝部分為低壓狀態(tài)，降低壓縮機(jī)對(duì)于蒸汽的消耗量。

4.3 利用二合一爐

煉油企業(yè)可將傳統(tǒng)加熱爐替換為二合一爐，此類裝置存在兩個(gè)爐膛，能夠通過(guò)加熱爐輻射室運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)減壓爐加熱，還可對(duì)常壓爐添加作業(yè)。在二合一爐的運(yùn)用之下，加熱減壓爐，能夠保持熱量自輻射室向減壓爐內(nèi)運(yùn)送，待加熱工況結(jié)束以后，重新送出，此類加熱爐也可叫做純輻射類型加熱爐。煉油廠可使用此類型加熱爐，控制常減壓裝置運(yùn)行投資。與此同時(shí)，還能對(duì)于熱溫差有效利用，輔助生產(chǎn)，降低加熱爐生產(chǎn)期間出現(xiàn)的熱量損耗，還能滿足煉油過(guò)程對(duì)于熱效率的實(shí)際需求。

4.4 設(shè)置熱媒水系統(tǒng)

煉油企業(yè)可借助熱媒水系統(tǒng)，同時(shí)，通過(guò)除鹽水對(duì)其加熱除氧，提高常減壓裝置低溫?zé)岬睦眯剩３盅b置設(shè)備循環(huán)溫度處于60～110℃。在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，當(dāng)熱媒水通過(guò)熱泵之后能夠產(chǎn)出水蒸氣，將水蒸氣通入溴化鋰系統(tǒng)，能夠生產(chǎn)冷卻水，之后在機(jī)械抽真空系統(tǒng)內(nèi)將冷卻水引入其中。如果常減壓裝置當(dāng)中還有剩余低溫未被熱媒水回收和利用，此時(shí)可使用除鹽水重新對(duì)低溫?zé)徇M(jìn)行回收。在此期間，應(yīng)該由相關(guān)人員對(duì)除鹽水持續(xù)加熱，使其溫度超過(guò)100℃，之后對(duì)除氧器除氯。此過(guò)程常減壓裝置必然會(huì)消耗大量除鹽水，剩余除鹽水會(huì)通向鍋爐房，在加熱過(guò)程后變?yōu)樗魵猓ㄟ^(guò)上述流程能夠有效回收加熱爐產(chǎn)生的低溫余熱。

4.5 改善保溫措施

為控制常減壓裝置的能耗，應(yīng)該在分餾階段，對(duì)于取熱比例合理設(shè)計(jì)，例如，可將中段回流轉(zhuǎn)移，移向抽出段以下，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量，并將中段回流取熱量有效提升。與此同時(shí)，還可打造合成網(wǎng)絡(luò)，控制溫差不均衡分配問(wèn)題，高效利用能量循環(huán)。除此之外，還可使用新型保溫材料，提升裝置保溫性能，對(duì)于閥門、管線以及異型機(jī)泵各設(shè)備進(jìn)行保溫，強(qiáng)化設(shè)備日常巡檢和維護(hù)，控制常減壓裝置熱量損失[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

在煉油廠中，常減壓裝置的運(yùn)用對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)有重要影響，但是該裝置造成的能耗問(wèn)題不容忽視。通過(guò)上文分析裝置使用流程以及運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)合煉油廠實(shí)際生產(chǎn)情況，合理運(yùn)用節(jié)能措施，保證常減壓裝置能夠穩(wěn)定運(yùn)行，控制其對(duì)能源的消耗量，節(jié)約生產(chǎn)成本，為企業(yè)生產(chǎn)效益的提升奠定良好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】周永敏.淺談常減壓裝置節(jié)能新技術(shù)措施[J].石化技術(shù)，2020（01）：36+52.

【2】蔣佳橙.常減壓裝置節(jié)能技術(shù)優(yōu)化分析[J].科學(xué)與信息化，2020（05）：108-109+111.

【3】鄭雅楠.煉油常減壓裝置特點(diǎn)及節(jié)能新技術(shù)探討[J].化工管理，2020（05）：208-209.