探究延遲焦化裝置的能耗與節能措施

胡興坤

摘 要：隨著高硫、高殘炭以及高酸值原油加工比例的增加，焦化工藝在石油化工企業當中所發揮的作用越來越突出。而延遲焦化裝置則是其中重要的加工裝置，它的運行狀況關系到企業的效益。但是當前延遲焦化裝置的能源消耗量比較大，出現了資源浪費、轉化率低等問題。因此，需要對操作進行優化、對技術進行改造，降低延遲焦化裝置在運行過程當中的能源消耗。基于此，本文從延遲焦化裝置的能耗構成出發，探究了能耗偏高的原因，進而對節能措施進行了總結，希望為相關技術人員提供參考和借鑒。

關鍵詞：延遲焦化裝置;能源消耗;節能措施

1.延遲焦化裝置的能耗現狀

延遲焦化裝置是石油化工企業重要的原油加工裝置，它將減壓油渣作為原材料，在500攝氏度的高溫環境下進行深度熱裂解和縮合，進而生產出汽油、柴油、蠟油以及石油焦等。在這個過程當中需要消耗大量的能量，容易造成資源和能源浪費的問題。本單位所使用的延遲焦化裝置主要分為焦化與除焦這兩個部分，其中焦化的操作是連續的，而除焦則是在發生在兩塔交替之間的間斷性操作，整個工藝流程可以實現連續的自動化控制。由于不同裝置的動力配置不同，在運行過程當中所產生的能源消耗種類及其比例也并不相同。根據統計，本單位延遲焦化裝置在運行過程當中所消耗的能源種類主要包括燃料、蒸汽、水、電這四種。其中燃料的消耗量是最大的，約占總能耗的55%左右;其次為蒸汽，消耗比例約為30%;水電的消耗約占10%;除此之外還有約5%的其他消耗。

近年來，我公司為了適應加工高硫原油的需求，對延遲焦化裝置進行了升級與改造，裝置規模為80萬/a，設計循環比為0.3，設計能耗為24kg/t，但實際能耗為28kg/t。該能耗指標比較高，與中國石油化工降本增效的目標不相符，需要采取相應的節能措施進行改造。

2.延遲焦化裝置的能耗偏高的原因分析

2.1裝置的生產負荷低

根據實踐經驗，當延遲焦化裝置的實際生產負荷與裝置優化設計條件差距較大的時候，裝置的能源消耗就比較高。我公司的延遲焦化裝置在改造的過程中，裝置的規模、原料的性質以及產品的分布產生了變化，與初始設計條件之間的差異性比較大。這其中，加熱爐、機泵以及冷換設備都沒有被改造，但是在其中運用了循環比較大的操作系統，導致裝置的實際加工量明顯低于設計量，能源消耗比較高。

2.2加熱爐的效率低

在對延遲焦化裝置進行改造之后，加熱爐的效率只有原來的90%，而設計值為93%。與相同種類的加熱爐相比，該裝置的熱效率處于比較低的狀態。造成這一問題的主要原因就是該加熱爐的空氣預熱器的散熱效果比較差，在運行的過程當中加熱爐的排煙溫度可以達到170攝氏度，這導致爐體的熱效率比較低，所消耗的燃料氣比較多。

2.3蒸汽、水電的消耗比較高

統計發現，本公司1.0MPa蒸汽的實際產氣量僅為設計產氣量的70%，而實際能耗量則為設計能耗量的130%。而1.2MPa和;3.5MPa蒸汽實際消耗量也明顯高于設計消耗量，這導致延遲焦化裝置的蒸汽能耗整體上處于比較高的狀態。與此同時，延遲焦化裝置當中有很多大功率的能耗設備，累計的電負荷比較大。管理人員對轉動設備的管理不夠精細，造成的電單耗量比較高。而高壓水泵等設備的使用頻率比較低，但處于長期運行的狀態，用電效率低，造成了電能的損耗。除此之外，延遲焦化裝置在水力除焦的時候所使用的冷焦水和軟化水量都比較多，相應的水循環系統也并不完善，造成了水資源損失較多的問題。

3.延遲焦化裝置的節能措施

3.1燃料的節能措施

第一，可以通過降低循環比的方式來節約燃料。在不考慮其他因素影響的情況下，延遲焦化裝置的循環比越大所需要的燃油量就越多，加工量也隨之減小，而加熱爐的負荷則會增加，對燃料的單耗量也會增加。因此，通過降低裝置的循環比可以提高加工量，進而降低燃料的消耗。第二，可以提高分餾塔底部的溫度。焦化原油在經過換熱之后會進入到分餾塔的塔底，在此與高溫油氣進行換熱之后進入到加熱爐當中。在這個過程中，如果分餾塔塔底的溫度比較高，原料進入到加熱爐時的溫度就會比較高，加熱爐的負荷也會減小，進而可以降低燃料的消耗量。在現有的基礎上，可以通過工藝優化的方式使污油進入到焦塔塔頂作為急冷油，不需要進入分餾塔的塔底，這樣可以提高塔底溫度、減少燃料的消耗。最后，還可以通過加熱爐外表噴涂的方式來節約燃料。延遲焦化裝置在運行的過程中由于密封不嚴、襯里損耗等問題造成了熱效率下降，燃料消耗增加。因此，工作人員可以使用保溫涂料對加熱爐表面進行噴涂，減少爐壁的熱損失，進而可以提高加熱效率。

3.2蒸汽的節能措施

首先，可以通過對蒸汽伴熱線的改造來減少蒸汽的使用量。具體來說，可以將延遲焦化裝置當中的部分蒸汽伴熱改為熱水伴熱，使用消泡劑、阻焦劑等來代替原來的蒸汽伴熱，這可以實現蒸汽的有效節省。其次，還可以降低焦炭塔當中的吹汽量。在焦炭塔冷焦的過程中，為了達到預期的效果，會將大、小吹汽量分別控制在20t/h、7t/h。但是在運行一段時間之后，二者都會發生變化，吹汽量會不斷增加。因此，工作人員需要定期對吹汽量進行調整，使油氣當中所攜帶的焦粉量也隨之減小，這樣可以有效改善分餾塔塔底出現的結焦問題，提高了分餾產品的質量，同時實現了對蒸汽的節約。

3.3水的節能措施

第一，可以對冷焦污水進行處理與回收。在延遲焦化裝置運行的過程中，需要使用大量的冷切焦水。同時，在完成生焦之后，所產生的蒸汽、油氣等混合物需要進入到油水分離器當中進行分離，進而在底部留下大量的污染物質。這些污水會被排出。為了減少對水資源的節約，可以對這部分冷焦水進行回收利用，通過技術改造的方式來增設污水處理系統，使污水在經過處理之后回到焦池當中再次使用。第二，可以對乏汽冷凝水進行回收利用。延遲焦化裝置當中的乏汽主要是由往復泵、甩油冷卻器產生的，它們會直接被排入到工業污水系統中。通過技術改造，可以使這些乏汽進入到焦池當中被回收利用。

3.4電的節能措施

對于電能的節約，主要可以通過減少高壓水泵的運行時間來實現。在延遲焦化裝置當中，高壓水泵是耗電量比較大的設備，它并不是連續運行的，而是間斷使用。它的運行時間與焦塔內部焦炭的硬度、除焦速度等因素相關。因此，需要加強對除焦操作人員的技術培訓，確保除焦速度、做好除焦設備的維護，以此來對使用措施進行優化、進而減少高壓水泵的運行時間。

4.結束語

綜上所述，根據延遲焦化裝置在運行過程當中的能耗構成要素和構成原因，需要采取相應的措施減少燃料、蒸汽、水電等資源的使用量。同時，還要運用先進的技術手段，加強技術改造，減少裝置的整體能源消耗。這對于石油化工企業來說，不僅可以提高經濟效益，同時還可以實現環境保護的目標。

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