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延迟焦化装置节能降耗浅析与实践

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  摘要:针对中石油某分公司120万吨/年延迟焦化装置的能耗分析,采用了加热炉在线清焦、增设蜡渣换热器提高分馏塔进料温度等手段降低燃料气消耗;减少焦炭塔大、小吹汽量、改造伴热线来降低蒸汽消耗;利用变频及加强管控控制电量消耗;净化污水代替新水降低用水消耗;接收外来物料,减少加工损失等一系列节能措施在工作中实践应用,节能效果显著。优化措施应用后,装置能耗降低了8.67kg标油/t,增加经济效益约5.6×103万元/年。
  关键词:延迟焦化 能耗 节能降耗 措施
  中石油某分公司120万t/a延迟焦化装置由北京石化设计院设计,装置采用一炉两塔工艺路线,设计综合能耗为35.86kg标油/t。自2011年11月投产以来,装置能耗为38.15kg标油/t,高于设计值。本文针对装置存在的问题进行分析总结,提出降低能耗措施,创造了经济效益,同时为同类装置提供了借鉴。
  1 装置能耗分析
  120万吨/年延迟焦化装置由于建设工期短,存在诸多仪表失灵、设计缺陷、设备故障等影响生产的问题,因此在运行第一年装置能耗远超设计值,造成企业效益流失。焦化装置的能耗主要包括燃料气、电、蒸汽、水等消耗,因此对以上各单耗进行针对性降低是装置节能降耗的重点。
  1.1 燃料气消耗
  燃料气单耗高主要原因是开工初期加热炉4支进料量波动、注汽量指示不准确、加热炉管结焦严重等。
  1.2 蒸汽消耗
  焦化用蒸汽主要有两种:一种是3.5MPa蒸汽,主要用于加热炉注汽与为稳定塔中部提供热源;另一种是1.0MPa蒸汽,主要用于焦炭塔吹汽、阀门汽封、管线伴热线等几个方面。
  2 节能改造措施
  2.1 减少燃料气消耗
  2.1.1加热炉进行在线清焦
  由于装置开工初期4支加热炉进料量显示不准确,加热炉出口温度靠规定燃料气用量来指导操作,造成加热炉各分支炉管结焦,2012年9月对加热炉4支炉管进行在线清焦,加热炉炉管贴片温度明显下降,燃料气消耗降低约9%。
  2.1.2增设蜡渣换热器提高分馏塔进料温度
  提高加热炉进料温度可以降低加热炉的负荷。根据研究,加热炉进料温度提高10℃,加热炉负荷会降低约5%。因此,2013年停工期间,增设一组蜡渣换热器E-104EF,投用后原料渣油换热后进分馏塔温度由285℃提高到305℃,极大地降低了加热炉负荷,燃料气消耗降低约10%。
  2.2 减少蒸汽消耗.
  2.2.1降低焦炭塔大、小吹汽量
  开工初期焦炭塔冷焦过程中大、小吹汽量分别为20t/h和8t/h。通过一段时间运行观察,大、小吹汽都过大,因此将小吹汽量调整到2t/h,并将小吹气时间由2小时缩短到1.5小时,大吹汽量由20t/h降低到14t/h。吹汽量调整后,油气携带焦粉量减少,分馏塔底部结焦状况及分馏系统产品质量有所改善,且每周期(按28小时计算)可节省蒸汽26t,全年可节省蒸汽约8100t。
  2.2.2改造伴热线、停用A-104/A-106蒸汽伴热盘管
  一方面加强管控,通过安装疏水器、及时堵漏等措施减少现场蒸汽直排点,部分蒸汽分支进行总阀隔断处理;另一方面,停用柴油出装置空冷A-104和柴油冷回流空冷A-106蒸汽伴热盘管,既避免了空冷开启后蒸汽伴热管线水击,又降低了蒸汽消耗。
  2.2.3优化操作,停用稳定塔重沸器热源
  稳定塔充分利用底部重沸器进行取热,满足操作条件,因此将中部重沸器热源3.5MPa蒸汽停用,约节省蒸汽3t/h。
  2.3 降低装置电耗
  2.3.1机泵节电
  原料泵在设计上采用变频技术,充分利用该技术可有效降低装置电耗;另外,对间歇使用机泵进行操作规定,避免长期启动造成电量消耗。
  2.3.2空冷与风机节电
  根据操作条件的变化,及时调整分馏塔空冷A-103、柴油空冷A-104、蜡油空冷A-105等运行台数;接触冷却塔顶空冷只在冷焦时启运,规定只在焦炭塔大吹气后先启运变频空冷,再启运工频空冷。
  2.4 降低水消耗
  2.4.1净化污水替代新水对冷焦系统补水
  由于冷切焦水补充水对水质要求较低,可以用净化污水代替新水作为补充水,可大大降低新水的消耗。因此在2013年进行流程改造,增设一条净化污水直接到焦池补水线。
  从表-4看,净化污水水质优于冷焦水及切焦水,不会对除焦水力系统设备造成损坏,因此将净化污水代替新水完全可行。装置1.2Mt/a处理规模,平均每天节约新水量约80t,全年节约新水消耗约140万元。
  3结束语
  通过对现有流程的优化改造,为同类装置降低能耗措施方面提供了借鉴,并得出以下结论:1通过对加热炉定期进行在线清焦、提高原料进分馏塔温度,可有效提高加热炉热效率,降低装置能耗;2通过优化操作和技术改造,可减少蒸汽消耗,极大降低装置能耗;3加强管控和合理安排各机泵、空冷风机启运时间,是降低装置电耗的有效措施。
  (作者單位:中石油乌鲁木齐石化分公司)
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