王寧鄭佰龍張海峰(.遼寧省營口理工學院, 遼寧 營口 504;.中國石油遼陽石化分公司煉油廠, 遼寧 遼陽 003)
200萬噸/年加氫精制裝置實施挖潛增效探析
王寧1鄭佰龍2張海峰2(1.遼寧省營口理工學院, 遼寧 營口 115014;2.中國石油遼陽石化分公司煉油廠, 遼寧 遼陽 111003)
本文對遼陽石化分公司煉油廠200萬噸/年加氫精制裝置的能耗構成進行了分析,找出影響裝置能耗的主要因素,介紹了裝置挖潛增效的優化思路和實施措施,采取了多項節能優化措施,特別針對降低燃料氣和蒸汽消耗的優化措施進行了深入分析,通過采取控制氧含量和排煙溫度、提高原料油入爐溫度降低了燃料氣消耗,通過降低循環氫壓縮機轉速及減少汽提塔汽提蒸汽量降低了中壓蒸汽消耗,取得了較好的挖潛增效成果,使裝置的經濟運行水平得到了較大提高。
加氫精制;能耗;挖潛增效;優化措施
在公司加強開源節流降本增效的大背景下,200萬噸/年加氫精制裝置積極響應公司號召,立足本裝置的生產和設備特點,積極開展節能降耗、挖潛增效活動,向節能降耗要效益,提高裝置的創效能力。
200萬噸/年加氫精制裝置能耗主要由循環水、除氧水、蒸汽、燃料氣、電等組成;裝置能耗主要集中在3.5MPa中壓蒸汽消耗、燃料氣消耗、電消耗上面。
(1)燃料氣消耗分析 裝置爐前混氫方案,原料油和氫氣溫度低,造成反應進料加熱爐負荷高;根據是否生產0#柴油和低凝柴油,對柴油初餾點和石腦油干點要求的不同,導致分餾塔底重沸爐燃料氣消耗變化。
(2)蒸汽消耗分析 3.5MPa蒸汽消耗主要來自循環氫壓縮機,其能耗受背壓蒸汽管網壓力、循環氫純度和循環氫壓縮機轉速影響;背壓蒸汽壓力越高,蒸汽耗量越大;循環氫純度越低,蒸汽耗量越大;循環氫壓縮機轉速越高,蒸汽耗量越大。3.5MPa蒸汽另外一部分用于汽提塔底吹汽消耗,1.0MPa蒸汽用于汽提塔底吹汽和裝置蒸汽伴熱消耗。
(3)電消耗分析 裝置電耗由機組用電、機泵用電、風機用電和照明用電組成,每天耗電量約90000kW.h左右,新氫壓縮機和機泵耗電占比很大。
(4)水消耗分析 循環水主要用于產品冷卻器,塔頂冷卻器,機泵潤滑油冷卻器、壓縮機級間冷卻器和機泵冷卻,除氧水用于反應部分注水。
通過對裝置能耗構成分析,挖潛增效優化的思路以能量梯級利用和盡量回收低溫位能量為原則,按照分項能耗比重進行深度挖潛。
(1)降低燃料氣消耗優化措施 加強加熱爐管理、精細化操作,采取強制通風措施,對入爐空氣預熱后再入爐,提高加熱爐效率;加強燃料氣脫液,積極調節火嘴配風量和爐膛負壓,保持火焰處于更佳的燃燒狀態,優化原料油與反應產物的換熱,提高原料油入爐溫度,節約F9101燃料氣用量;在滿足產品質量指標要求的同時,優化分餾塔操作,降低精制柴油初餾點和石腦油干點,降低分餾塔頂溫和底溫,節約F9201燃料氣用量;綜合考慮加熱爐燃燒情況和排煙露點腐蝕溫度,優化加熱爐操作,氧含量控制在2.0-3.0之間,排煙溫度控制在130℃-140℃;定期對加熱爐保溫及密封狀態、可能存在散熱和漏風的部位進行檢查處理,保證加熱爐熱效率≮90%。
常減壓裝置常二線來的直餾柴油經熱進料跨線進入熱進料線,對200萬噸/年加氫精制裝置進行熱進料直供,使混合原料油溫度由43℃提高到84℃,有效提高原料油入爐溫度,節約燃料氣消耗。
(2)降低蒸汽消耗優化措施 3.5MPa中壓蒸汽做功驅動循環氫壓縮機的汽輪機后,產生約相同數量的1.0MPa低壓蒸汽,這部分優先用于汽提塔底吹汽和裝置內蒸汽伴熱,剩余部分送出裝置并入低壓蒸汽管網。
裝置分餾爐用燃料氣作燃料,不再燒燃料油,經分析停用了分餾加熱爐霧化蒸汽和燃料油蒸汽伴熱,有效降低1.0MPa低壓蒸汽消耗。根據氣候變化縮短蒸汽伴熱的使用時間,降低了低壓蒸汽消耗。
裝置循環氫壓縮機用中壓蒸汽驅動汽輪機做功,在保證循環氫壓縮機運轉工況正常和裝置正常生產的前提下,適當降低循環氫壓縮機轉速,轉速由11200轉/分降低到10500轉/分左右,可節約中壓蒸汽1t/h。在確保汽提塔汽提效果的情況下,降低汽提塔底中壓蒸汽的吹汽量;吹汽量由3t/h降低到1t/h左右,可有效降低3.5MPa中壓蒸汽消耗。
(3)降低電消耗優化措施 投用新氫壓縮機HydroCOM氣量無極調節系統,加強維護,確保長期穩定運行;根據產品出裝置溫度的要求,對空冷冷后溫度進行上限控制,加強對空冷器的巡檢,根據溫度變化情況停用部分空冷器;熱工系統根據熱水的溫度壓力變化情況調整減少熱水泵的投用數量。
(4)降低水消耗優化措施 根據裝置處理量的變化,及時調整反應注水量,保證分餾塔頂含油污水用于反應注水的回用率,降低除氧水消耗量;加強對水冷器溫度的調節,停用備用機組、機泵的循環水,降低循環水消耗量。
裝置加強精細化操作,不斷優化工藝參數,通過對裝置的能耗分析,尋找了影響裝置能耗的主要因素,采取了多項節能優化措施,特別是針對燃料氣和蒸汽消耗進行了深度的優化,降低了燃料氣、蒸汽、水和電等消耗,取得了較好的挖潛增效成果,使裝置的經濟運行水平得到了較大提高。
王寧(1982- ),女,講師,博士研究生,主要從事化學與化工研究工作。