常减压装置能耗分析与节能途径探讨.doc

常减压装置能耗分析与节能途径探讨颜军文（镇海炼油化工股份有限公司，浙江宁波315207）摘 要:镇海炼油化工股份有限公司3套常减压装置经过改造,综合能耗达到 10.7 k g标油/t的国内先进水平,然而与《基准能耗》相比，仍有一定差距文 章从能量的转换、工艺利用、回收3个环节对装置能耗进行了深入分析，在工艺 操作上、换热流程优化上提出进一步降低能耗的措施关键词:常减压；基准能耗；能量回收；改造1概况镇海炼化公司3套常减压装置原设计加工能力为150万t/a,随着公司的发 展1999年装置进行了大规模的挖潜改造，加工能力达到了 800万t/a, 2001年 装置进行了再次扩能改造，改造后经标定装置实际加工能力达到900 t / a ,成 为H前国内最大的常减压装置经过改造，製置的综合能耗（见表1）也得到了大 幅度下降,2001年统计装置综合能耗为11.17 k g标油/t,扣除轻坯回收系统部 分能耗，常减压装置实际能耗为10.7 k g标油/t,达到了国内先进水平两次改造主要采取的节能措施：（1）采用一级闪蒸三级蒸锚的节能型流程即 初饰塔实施提圧操作回收液化气，减少了压缩机设置，初饰塔后设置闪蒸塔，减少 常压炉进料量，降低炉子负荷。

2）原油采用6 4 2型多路灵活的换热网络流程3）利用低温余热发生0.3MP a蒸汽用于提降低蒸汽消耗4）选用大型、高效 节能机泵5）采用本应空冷冷却的减一线及减顶循油去预热空气6）采用大型 化设备，减少散热损失,提高热效率表1历年能耗统计情况（包括轻姪回收系统）kg标油八项目1 999 年2000 年2001 年新鲜水0 .0100循环水1 .450朋0・d5软化水0 .030 .010 .01电2 .262 .051 .95蒸汽2如1 .721 .3d燃料9」27 .8 57・d2能耗合计1 5 .281 2」01 1」7装置加工量八936775603 ⑷ 562696612装置能耗分析为了掌握装置在能量转换、工艺用能和能量回收等环节上的特点和差距，我 们用《基准能耗》作为评价依据，对装置标定能耗进行对比分析2. 1标定结果与《基准能耗》比较2001年9月装置进行了一次全面标定，标定采用伊朗轻质原油,轻收为50%, 总拔为79.9%,比《基准能耗》中大庆油高18.9%标定结果与《基准能耗》对比 见表2表2标定能耗与基准能耗计算结果对比项掃定工况崔應工况直值处埋星八f1 05 <131 2 .5741 .5油种伊朗轻油大庆油琼油相对密度（十）S53 .2859 .5-6 .3总按出聿J %79 .97611 8 .9 7炉禺燃科/MPC 1329 .2 349 .2• 20供入汽,38・4a38 .4供入电/ 62・362・85 .5供入水J 16 •&1 1・65 .2总供入能/ 1453 .3424.229.1常压垃熱负侖,刖\八271 .325021 .3検解压垃热负荷,砒・「1 aa .996・84」常压炉熱效聿J %gi・i901」坏籲压炉熱效率，%9a .s90a .5书揶烟,M/-1 • 124・230・8・6 .6散勲wpr1 2・27・？4 .5无效动力20・42 .11 2 .356・&46・61 Q・2有效利用，砒・「396 .5377 .61 2 g桂検坏爷效聿J %・389 .a• 1・S回收循坏/ 16 73 .1653 .3i g .8I工艺1 079 .6IQ30 .

装置标定的能量转换率 为87. 5%,比《基准能耗》低1. 5%,说明装置在能量转换环节仍有差距从表2 中可以看出，装置能量供入比《基准能耗》高29 3MJ/t ,其中燃料却低20M J / t ,蒸汽高出38 4M J/t o主要原因是装置不发生1 OM P a蒸汽，减丿衣塔抽真 空用汽达到10 t/ho血鬥产的0 35Mp a低压蒸汽因品质达不到要求血改放大 气，蒸汽浪费严重转换环节的直接损失能比《基准能耗》高出10.2MJ/t ,其 中排烟却低6.6MJ/t ,这主要是采用了热油式空气预热器，排烟温度低，仅 165C\烟气0 2含量分析为3. 2%,过剩空气系数低，烟气带走热量少炉内用陶纤衬里并喷H T-1高温幅射涂料，使得炉壁与环境温差小于20C, 散热量少但由于装置使用变频器数量少(仅1台)，部分的机泵实际操作工况与 设计有出入，效率达不到要求，致使无效动力消耗高达20.4MJ/1,比《基准能 耗》咼12. 3 M J / t o2.3能量利用环节工艺能量的使用是整个用能体系的核心，工艺总用能的多少是直接反映装置 用能水平的重要标志因此，降低工艺用能是节能的关键蒸惚工艺用能与原油 性质和加工方案有关。

•般来说，原油越轻，拔出率越高，产品分离精度越高，工艺 用能也就越大标定伊朗轻质原油时，常压拔出率为51.4%,比《基准能耗》的大 庆油高16. 1%,但从表中计算可以看出，装置工艺总用能1070.4MJ/t ,仅比《基 准能耗》高出19.4MJ/t ,对加工国外轻质原油来说已经达到了较高水平这 主要是采用了一级闪蒸三级蒸锚工艺，即初惚塔-闪蒸塔-常圧炉-常压塔-减压炉 -减压塔针对轻质原油，该工艺较传统的三塔二炉流程有很大的节能优势，可降 低工艺总用能标定吋闪蒸塔顶油气流量达到118t/h,直接进入常压塔上部， 相为于减少常压炉总进料量的12. 7%,降低常压炉能耗39.4MJ/t ,这是装置工 艺总用能不算高的关键因素2.4能量回收环节装置的能量回收率为66. 65%,比《基准能耗》低3. 95%,说明装置在能量回收 方面还有一定的潜力为提高热回收率,装置改造采取的主要措施：(1) 常顶采用热回流,回流温度达到80C以上，提高了常顶系统的热冋收率2) 用减一•线及减顶循油预热空气，加热炉效率可提高2%,回收热量约10. 7M J/ t可节省燃料油269 k g / h ,折合0. 26 k g标油/ t原油。

⑶初顶油气、常顶油气与原油深度换热，回收塔顶油气的低温热量,换热后原油 温度达到110C以上为进一步回收常压塔顶油气的热量，在第二次改造中乂增 加了 2台原油与常顶油的换热器，使原油进电脱盐前换热流程增加到6路,改造后 脱盐原油温度提高了 2〜：TC,多回收了热量4 96MJ/t,可降低能耗0. 1 k g标 油/ t O(4) 采用高效换热器改造后装置有46台换热设备为双弓板结构,4台渣油换热 器管束为螺旋管，提高了传热效果5) 优化中段回流流程，增加高温位热源取热比例标定时常二中取热量分别达到 43 6%,超过了设计值，减二中回流为54%,见表3、4o表3常圧塔各中段回流取热比设计值 标定值塔顶回疣热38 .25的37 .858 .3常一中回流热23 .327313・$55 .2常二中回疣热3879 .543・$93 .3表4减压塔各中段冋流取热比设计值 标定值取赴比，怀回诫爲誉,匸取赴比,％回後也左/匸减顶回流热18 .369616 .397减一中回流热25 .659729 .779减二中回疣热55 091 01 ・65d .0953进一步降低装置能耗的途径3.1优化工艺操作，提高原油换热终温换热终温是衡量常减压装置原油换热回收情况的重要标志。

标定吋装置换热 终温为291C,与《基准能耗》相比差9C,说明热量回收的潜力还很大3. 1. 1提高减压塔底渣油温度减床塔底渣油是装置热容量最人的热源装置减斥塔设计时采用了减底打急 冷油，以减少渣油高温裂解，提高减压塔顶真空度,保证装置总拔出率但是由于 急冷油温度仅200C,打入塔底后，渣油温度迅速下降，平均不足350C,严重影响 高温渣油的热量冋收加工同种原油，减底渣油温度与原油换热终温关系如图lo旳•即■换热终淤—渣油温度o5032900VW- -o o o o 02: 臉86.8482.80.2 2 2 2 2242 .laR州• e222• •262225• •2272p/w理SB o o o o 伍2 &4. 火3433妙o30.3图1换热终温与减底渣油温度关系从图1中看出，原油换热终温随减底渣油温度变化血变化，为减底温度从342C升 到348C吋，原油换热终温从284C升至289C,影响效果十分显著经计算，换热 终温每提高3C,可降低炉子燃料0 1kg标油/ t ,相为于节约能耗4. 18M J / t据资料介绍，减底渣油在355C以下裂解量很小,对真空度基本不构成影响， 因此操作中应以减低温度來调节装置急冷油流量，在保证渣油温度不大于355C 情况下，尽量降低急冷油流量，做到少打或停打。

3.1.2降低减四线流量装置抽出减四线的H的是渣油生产高级道路沥青吋作为控制沥青质量的调 节手段，现在其出路是与渣油合并一起作为焦化原料，而非催化的蜡油原料因此, 当渣油不生产沥青吋减四线油应尽量少拔，而是让减四线油床入渣油中以提高高 位热源的产量(减底渣油温度一般比减四线高10〜20C)o此外，因设计吋减四线 换热器仅2台，热量回收能力有限，减四线流量大吋出口温度达到220C以上，己 经影响到后续加工装置的热平衡每年减四线产量约1. 5万t ,若减少到0 5万 t ,则多回收热量1.5M J/t ,每年可节省燃料309 t3.2降低蒸汽消耗将现闲置的洗涤油蒸汽发生器(SG102)改作低压蒸汽。