延遲焦化除焦系統節能降耗措施

葛玉龍 潘巖 左甜（中海油（青島）重質油加工工程技術研究中心有限公司）

2008年5月某延遲焦化裝置開工，開工初期除焦時間長達4.5～6 h，期間高壓泵120（電動機為6000 V 、3200 kW）連續運行，增加了裝置能耗；除焦期間用風馬達作動力，噪聲高達120 dB，嚴重影響本裝置及周圍裝置操作人員健康；風馬達故障率高，平均每月出故障2～3 次，維修率高；風耗量260 m3/h，遠遠超出正常運行要求。

1 除焦系統節能降耗措施

除焦系統關鍵設備參數見表1。

為了降低除焦系統能耗，確保裝置正常生產，實施了一系列技術改進措施。

1.1 更換切焦噴嘴

1）通過定期召開崗務會、崗位人員定期培訓等措施提高并規范操作人員操作技能。

2）技術人員及時協調處理設備問題，指導除焦操作。

3）及時處理除焦設備出現的各類故障問題，確保設備正常運行。

4）更換切焦噴嘴，提高切焦壓力，做到泵出口壓力與切焦壓力優化組合。

2008年5月至6月，將2 只外角鉆孔噴嘴噴孔直徑由10.30 mm 降到10.00 mm，2 只內角鉆孔噴嘴由9.53 mm 降到9.00 mm。鉆孔壓力由27.6 MPa 上升到28.4 MPa，鉆孔時間減少10 min。2008年7月初，將C101聯合切焦器2只切焦噴嘴直徑由14.50 mm換為14.00 mm，切焦壓力由27.7 MPa上升到28.2 MPa，切焦噴嘴直徑再由14.00 mm 降到13.50 mm，切焦壓力由28.2 MPa 上升到28.8 MPa，切焦時間減少了0.5 h。經采取以上措施，2008年8月除焦時間降到3.2～3.5 h，每天節電約3200 kWh，實現了預期目標。在此基礎上繼續調整操作，2008年12月除焦時間降到3.0 h（表2）。

1.2 以水馬達代替風馬達除焦消除風耗

通過論證和實踐（表3），采用水馬達除焦效果優于風馬達除焦，其工作原理是利用除焦水自身的能量帶動聯合切焦器旋轉切焦[1]。此舉不僅提高了切焦效率，消除了噪聲污染，而且減少了轉動設備故障率，消除了除焦過程的風耗，每天節風780 m3。2008年11月完全停用風馬達。

表1 除焦系統關鍵設備參數

1.3 使用新型切焦器

減小噴嘴直徑，提高切焦水壓力是縮短除焦時間的主要措施，但裝置上使用的三焦化高壓水泵為國產泵，最高承受壓力為30.3 MPa。當切焦噴嘴直徑換為13.50 mm 時，切焦壓力升到28.8～29.0 MPa，此時泵出口壓力接近泵體最高承受壓力。為確保高壓泵安全運行，必須通過使用新型聯合切焦器來降低裝置能耗。

表2 除焦時間參數對比

表3 SMD32 型水馬達與風馬達使用情況比較

新開發的Ⅶ型聯合切焦器在9.2 m 的焦炭塔內除焦，可成功縮短除焦時間。與舊切焦器（Ⅴ型聯合切焦器）相比，該切焦器延長了整流管長度，集中切焦水射流，噴射角度和射流效果較以前有較大的改善，切焦效率大幅度提高（圖1）。2008年7月，車間采購Ⅶ型聯合切焦器2 臺，在C101B 上除焦使用，在同等條件下除焦時間較老式切焦器降低20 min。2009年3月，另1 臺聯合切焦器在C101A上除焦使用，在同等條件下除焦時間較老式切焦器降低30 min。至此除焦開泵時間降到2.5 h。

圖1 Ⅴ、Ⅶ型聯合切焦器結構圖

2 效益

經濟效益：

1）延遲焦化裝置除焦系統除焦時間在同等條件下由最初的每塔4.5～6 h 降到目前的每塔2.5 h，每年節電創效約144.43 萬元。

2）采用水馬達除焦節省風耗產生的效益約為2.85 萬元。

3）新系統運行穩定性提高，配件及維修費用大幅降低，每年節約費用約6 萬元。

社會效益：

1）改用水馬達除焦徹底消除了噪聲污染源，改善了除焦環境，提高了鉆桿使用壽命。

2）除焦時間大幅度縮減，為工藝崗位預熱、換塔留出多余時間，為16～20 h 生焦奠定了設備基礎。

[1]瞿國華.水力除焦、延遲焦化工藝與工程[M].北京:中國石化出版社,2008:506-507.