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1、延迟焦化装置节能降耗探讨郑 慈,段金庭,赵海艳(天津大港石化公司教育培训中心)摘 要:国家 “十一五” 规划是以建立节约型社会和环保型社会为主题,本文就装置的特点和存在的 问题入手,总结了降低能耗的一些有效措施,分析节能效果,从而提高装置的整体用能效率,降低装置能 耗。 关键词:焦化装置;节能降耗;热效率;转油线温降;变频1 前言 国家 “十一五” 规划是以建立节约型社会和环保 型社会为主题,也是我国可持续发展的必要。 延迟焦 化装置是大港石化公司的能耗大户,大概占全厂总 能耗的11% ,因此降低装置能耗对公司节能有着重 要的意义,国内同类先进节能装置的能耗为22 24kg标油?t渣油(不含稳
2、定系统),我公司焦化装置 2005年能耗(含稳定系统)为34. 7kg标油?t渣油, 2006年指标为31. 0kg标油?t渣油。2005年生产情 况与先进装置仍有一定差距。本文就装置的特点和 存在的问题入手,总结了降低能耗的一些有效措施, 分析节能效果,进而提高装置的整体用能效率,降低 装置能耗。 以下为详细对比数据。加工量与产量(吨)日期加工量汽油柴油液化气蜡油干气焦炭损失运行2005年984311 143300 403625 28095 10870642372523004407365天2006年一季度284658 39261 114844754939360121071264128090天
3、产品收率(m % )日期加工量汽油柴油液化气蜡油干气焦炭损失总液收2005年984311 14. 5641. 012. 8511. 044. 3125. 630. 4569. 462006年一季度284658 13. 7940. 342. 6513. 834. 2525. 030. 4570. 62能耗数据分析日期电度回用水(t)循环水(t)除氧水(t)L蒸汽(t)软化水(t)瓦斯(m3)M蒸汽(t)2005年28996220 468766703387727271127100013 29052531 255212006年一季度72464006356216238616449- 191031319
4、73602305656单 耗日期电度回用水(t)循环水(t)除氧水(t)L蒸汽(t)软化水(t)瓦斯(m3)M蒸汽(t)2005年29. 460. 056. 810. 070. 000. 1029. 520. 032006年一季度25. 460. 027. 600. 06- 0. 010. 1125. 260. 02能耗(kg标油? 吨原料)日期电回用水 循环水 除氧水L蒸汽 软化水瓦斯M蒸汽 合计2005年8. 330. 010. 680. 680. 090. 2320. 662. 2834. 712006年一季度7. 200. 000. 760. 53- 0. 510. 2518. 101
5、. 7529. 592 降低能耗措施 2. 1 加热炉热效率 瓦斯单耗占装置能耗的60% ,控制好加热炉的 燃烧是装置节能的关键,装置的加热炉采用的是由 北京航天十一所设计的小能量和相对扁长型的低 NOX新型燃烧器。瓦斯设计单耗为26. 3kg标油?t 渣油。2005年瓦斯单耗为20. 66 kg标油?t渣油, 2006年第一季度18. 10kg标油?t渣油。 瓦斯单耗与设计对比有大幅下降,主要有以下 几个方面原因: 设计上采用新型燃烧器。由北京航天十一所 设计的新型燃烧器具有扁长、 低火焰燃烧的特性,而 且对称向内燃烧,采用预混式燃烧,燃烧充分,燃烧 后CO含量低(平均不到0. 5% )。大
6、大提高了加热 炉燃烧的热效率。 提高原料换热终温,降低加热炉负荷。 焦化原 料设计为减压渣油,设计进料温度为150,减压渣 油与蒸馏系统换热后过一循环水冷却器后进焦化装 置,装置开工后采用热进料,流程上不再经过后冷却 器,使得焦化原料进料温度提高到160多度。 不但降 低了蒸馏装置循环水使用量,而且提高了原料的进64内蒙古石油化工 2007年第2期 收稿日期: 2006- 09- 12料温度,进而降低了加热炉负荷。 提高发汽量,降低排烟温度。 装置设计发汽量 为11t?h。装置运行投产后,实际发汽量与设计偏差 过大, 2005年平均发汽量不足7t?h,使得排烟温度 过高,达到170左右,降低了
7、加热炉热效率。为保 证发汽量,提高了蒸发段温度5,这样不但提高了 蜡油收率,而且提高了装置发汽量,降低了排烟温 度。目前排烟温度为160左右,加热炉热效率在 90%。降低了装置能耗。 加强加热炉管理。加热炉火焰保证做到短火 焰,齐火苗,炉膛内才能燃烧均匀。各部位热强度相 当。 对于火焰做到火焰明亮,不飘不散,火焰浅蓝色, 保证瓦斯的充分燃烧。 2. 2 加强高温部位保温,降低转油线温降 加热炉出口到焦炭塔底的热量损失造成的温度 差称为转油线温降。由于加热炉出口温度为498, 与环境温差过大,造成的温降损失也比较大。 在装置 生产初期,焦炭塔低温度为484。进塔温度较低, 塔底盖经常带焦,严重威
8、胁生产安全。在05年8月 份,采取了底盖加保温层的做法。经过改进,塔底温 度提高到了486。底盖带焦现象明显减少,加热炉 总出口温度维持在496即可正常生焦,有效的降 低了加热炉负荷,降低了装置能耗。以下为数据对 比:加热炉 出口温度焦炭塔底 温度转油线温降改造前49848414 改造后496486102. 3 变频系统改造 焦化装置在设计上采用了变频技术,变频技术 的成功运用可有效的降低装置的电耗。接触冷却塔 顶八台风机有四台采用了变频技术,但是接触冷却 系统为间断操作,风机的启用时间不超过6小时,极 大的降低了使用效率。 焦化装置负担着调整全厂物料平衡的问题,处 理量变化频繁。而且分馏塔在
9、小吹汽期间塔顶负荷 变化较大。蜡油产率与设计偏差大,尤其是在生产0 #柴油和5#柴油方案时,蜡油产率不到设计量的 50%。 考虑到以上几个问题,车间把原有的四台变频 进行了移动,两台作为分馏塔顶空冷的变频,两台作 为蜡油空冷的变频。 通过改造有效的降低了装置用电量,降低了单 位电耗。以前在小吹汽期间操作工要爬到3层平台 进行启、 停空冷的操作,改造后大大降低了操作工的 劳动强度。 2. 4 污水回用 我公司焦化装置冷焦系统采用的是冷焦水密闭 循环系统。 但是由于冷焦耗水量大,装置仍需不断补充新鲜水来冷焦。 在生产中发现,由于装置新增了装 置污水回注除焦水池的系统,除焦水比较富裕,而且 除焦水水
10、质比冷焦水水质要好。用除焦水代替冷焦 水是可行的。 装置通过流程改进,采用通过高位水罐 经过反冲洗线向冷焦水储罐补水的方法有效的降低 了新鲜水用量。 3 存在问题 3. 1 发汽系统改造,提高高温位热能回收 分馏塔在设计上采用了加大蜡油与柴油分馏精 度,提高柴油收率的设计,蜡油抽出与中段循环的塔 盘数为13层,而且中段抽出与柴油抽出仅有4层塔 盘的间距。虽然提高了柴油收率,但是由于发汽量 低,蒸汽单耗偏高。而且由于蜡油与中段间距过大, 造成了整塔热量上移,塔顶负荷偏大,在大处理量生 产,塔顶空冷不能满足生产要求。 经过工程技术人员讨论,准备在装置大休期间, 在保留原有流程的基础上,在蜡油抽出上
11、方增加一 条轻蜡油抽出线,降低中段及中段以上热负荷。 把原 有的两台中段蒸汽发生器调整为一台,另一台作为 轻蜡油抽出的蒸汽发生器。这样把热量在中段下方 取走,有效的优化了换热网络,不但降低了塔顶负 荷,提高了装置发汽量,装置蒸汽单耗也会随着降 低。而且为以后的蜡油加氢装置的原料来源提供了 很大的调整余地。 由于塔顶负荷的降低,装置也会有 效的消除大处理量生产由于塔顶负荷过大带来的瓶 颈问题。 3. 2 低温位热能回收率低 低温热的回收利用一直是炼油行业节能降耗的 重点所在。 我装置柴油抽出与原料、 富吸收油换热后 温度为150多度,然后进行空冷。 此低温位的热量全 部要靠空冷来冷却。可考虑由柴
12、油来做解析塔塔底 热源,可有效的利用柴油在此温度下的低温热。 以前 的解析塔底的热源中段循环油,可以完全作为汽包 热源,增加发汽量。从以上改进方案来看,不但可以 节省下柴油空冷的电耗,而且可以提高装置发汽量, 降低蒸汽单耗。目前该设想正在委托设计解决。 4 结束语 装置虽然在节能降耗上取得了一些进步,但是 目前仍有一些需要改进的地方。比如加热炉炉墙外 壁温度比较高,可以采用外墙加保温的办法;以及转 油线直管段可以通过加新型保温材料的方法进一步 降低温降;如何进一步降低排烟温度;部分电机加变 频等都在进一步的考虑中。以上就是本文对焦化装 置一些节能降耗的看法,也希望借此机会与同行进 行交流进步。 参考文献 1 500万吨? 年完善配套改造工程设计.中国石 油天然气华东勘探设计研究院, 2003(10).74 2007年第2期 郑慈等 延迟焦化装置节能降耗探讨
