煉油廠常減壓裝置節能措施探討

張祺

摘 要：在煉油廠的耗能裝置中，常減壓裝置是耗能最大的裝置之一，大概在煉油能耗中占25%-30%，如何降低常減壓裝置耗能在煉油廠節能中是至關重要的。本文簡單分析了常減壓裝置存在的問題和用能的特點，并對用能的三個環節進行討論和總結其節能的新的解決方案和措施。通過對常減壓裝置節能效果簡單分析評價，用來方便在煉油廠中借鑒裝置改造，降低加工成本，提高煉油廠的經濟效益。

關鍵詞：節約能量；常減壓裝置；效果解析；新措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.064

在煉油廠常減壓裝置占煉油總能耗約為25%-30%，所以降低常減壓裝置耗能在煉油廠節能工作中是至關重要的。根據調查統計，在國內的常減壓的裝置中，其平常的能耗是518.3MJ t，而其最低的能耗大致是410.3MJ t，在距離上，兩邊相差108MJ t，因此，常減壓的裝置的節能作用的發掘還是很讓人期待的。本文簡單的分析了常減壓的裝置現有的問題和使用能量的特點，并對用能的三個環節進行討論和總結其節能的新的解決方案和措施。對于常減壓裝置的節能效果簡單分析評價，可以提高裝置的能量效果和煉油廠的經濟效益。

1 常減壓裝置的用能過程的簡單分析

常減壓裝置的用能過程大致上可以分三個環節：能量的回收和利用的環節、能量對工藝加以利用的環節和能量的相互轉換和傳輸的環節。常減壓裝置的用能過程的簡單評價方法可以分為有效能分析和能量平衡分析。這里我們主要從能量平衡的方面分析常減壓裝置的用能過程，但是，有效的能能量分析卻單單只是簡單的涉及到。對于一些比較典型的常減壓的裝置的使用能量步驟過程的大致上的分析研究有：第一個，能量回收利用的環節，它的回收率有64.5%之多，讓冷卻水帶走的回收能量占18.8%，另外，通過散熱的方式被帶入大氣的能量有12.5%；第二個，能量工藝利用的環節，在整個裝置中，工藝用能的能量比較高，不小于1000MJ t，并且，系統的回收循環往復利用的能量比較低，在其中占到36.1%，其他的用能則由外界的電力、蒸汽和燃料等等來提供補充；第三個，轉換和傳輸的環節，利用能量的使用率有86.9%，由加熱爐損失的排煙熱能量在總的供入能量中占8.45%。

通過這些分析可以得出結論：在能量回收的環節中，應該主要提高低溫熱回收率，將冷卻負荷減少；在能量工藝利用的環節中合理的使用各個不同溫度的熱力源，改進系統的換熱流程，對循環能量的回收應該做到加強，并且將操作更優化，同時利用其他裝置的供能，減少本裝置的總用能；在能量傳輸轉換的環節，直接的熱量損失比較大，尤其是排煙的熱量損失占得比例更大。

2 減少常減壓的裝置的能量損耗的新措施

按照上邊講的研究分析，各個搞科學研究機構和各個煉油廠在不間斷的把技術進行創新，試驗和探討常減壓的裝置在各種不相同的環節里的新的措施，得到了比較好的效果。

（1）采用把系統進行優化的匹配方法，從總體上考慮節約能量的方案。把系統進行優化的匹配方法是通過打破單套的裝置的界限，按照不同的溫度位數的熱源的這個特點，把常用的裝置之間的合理聯合在一起，使用大范圍的熱、冷物流的更加優化的匹配的方法，它的最根本的目的就是利用最大的能量的使用率，避免出現“高熱量的低使用”。我們要合理的利用常減壓的裝置可以生成的中間產物，而且直接提供給下游用來加工使用，做到從接口進料，可以通過這樣的方式達到節約能量的目的。如果常減壓的渣油和蠟油可以做熱供料提供給催化瀝青、加氫裂化、裂化等等的裝置里，通過這個來組成新的物流的聯合系統，這樣既可以減少常減壓的裝置生產的產品需要冷卻產生的負荷，并且可以減少使用冷卻水，進而做到綜合節能，又可以減少能量損耗，降低常減壓裝置的下游裝置的進料加熱升溫的負荷，以此來達到綜合節約能量損耗的目的。

（2）將換熱工序的網絡優化，熱冷物流的匹配要做到合理。常減壓裝飾是通過蒸餾塔來取出剩余熱量的，主要方法為通過蒸餾塔的各中段回流和塔頂回流的方式取出，熱流的溫度位差是從上到下依次升高的，所以可以合理的分配取熱，將高溫位的熱源增加，以此達到原有的最終換熱的溫度提高，優化換熱網絡是至關重要的。按照在換熱過程中有效能的損失，應該在換熱網絡的設計時，應該多次換熱并安排高溫熱源，也就是按照冷源的高低溫度來進行換熱，致使每一次的傳熱溫差比較小，不應該讓溫度比較低的冷流和高溫熱源直接接觸，因為直接接觸會產生比較大的溫差。

（3）利用新的工藝的設備，把能量的轉換使用的水平提到最高。 1）把加熱爐的工作效率提高。煉油廠里很重要的一個升溫的設備就是加熱爐，而且煉油廠里的綜合的能量損耗也是通過加熱爐來消耗和轉換的，它的節能的潛力是非常巨大的。對提高加熱爐的工作效率的方法有幾個新的措施：第一個，把原油的獨立的換熱的流程和常規的煙氣的余熱被用到加熱自用式的燃燒空氣來轉換成加熱爐對煙氣和流室內的冷流的原油的最最直接的熱轉換的流程。這個流程的好處就在于：既把最初的氣氣交換熱量改變成氣液交換熱量極大地提升的換熱速錄和效率，又加強裝置的換熱系統熱冷流和煙氣的余熱回收系統的優化匹配。據悉，某廠的裝著就是在進行流程改造之后，加熱爐的平均效率從65提至85；第二個，對于加熱爐的煙氣能量回收的強化更進一步，排煙的熱損失減少是通過利用排管式的空氣預熱器來實現的。這是一種通過熱管在組成的空氣預熱器，是一宗高效的可用于氣氣換熱的設備。熱管的內外是封閉的，管內充滿儲熱介質，管外有翅片。它是利用戒指的冷凝和蒸發來比較高效的實現空氣和煙氣間的換熱的，它最大的負荷約為5MW，把加熱爐的工作效率提高一直到90%以上；第三個，利用新的燃燒器的火嘴，把加熱爐的燃料燃燒的效率提高到最大。燃料的燃燒的效果和霧化的性能是根據燃燒器的火嘴的構造和結構來決定的，重油燃料特別需要這一點。目前，對有高粘的特性的重油燃料，北京的航空航天大學真正成功的開發了多空的內混的互吉式的音速空氣的霧化火嘴，可被用來做重油霧化的粒度不大于20μm，霧化性能特別的好，不容易堵塞發生結焦，燃燒能夠充分的特點，和其他的重油性的燃燒器相比較來看，它可以節約的燃料約是10%。因此，這樣的新型的霧化的火嘴可以實現工業的應用，取得良好的效果。

2）應用加熱爐噴涂耐高溫反輻射涂料，減低熱量散失造成能量的大量浪費。耐高溫反輻射節能涂料是根據“二次輻射”原理開發的節能產品（增加爐墻內表面輻射率，提高輻射室傳熱量）。節能涂料由輻射粉體基料、粘結劑、燒結劑和載液組成，能夠增加基體的表面的黑度，可以增強基體的表面對熱源傳來的熱量的吸收后的“二次輻射”傳熱程度。加熱爐的輻射傳熱，占到全爐70—80%熱負荷，所以提高它的輻射熱是提高它的熱效率的最直接的辦法。當加熱爐的爐膛的溫度超過了700℃的時侯，主要是靠輻射來進行傳熱的，因為加熱爐的輻射室襯里邊使用的耐火的材料在常溫下的黑度一般是0.6～0.8，并隨著溫度的升高而大幅度的不斷地下降。現在使用耐高溫的反輻射涂料能減緩這種下降，甚至可以使其提高。某裝置檢修期間在加熱爐輻射室內噴涂耐高溫輻射涂料后，經施工前后標定對比，常壓爐壁溫度平均下降8.5 ℃，減壓爐壁溫度平均下降10.8 ℃，有效減少了熱量損失，加熱爐效率上升。加熱爐燃料的消耗在化工企業能源消耗中占比較大，加熱爐效率的高低直接影響到生產成本，防輻射涂料的噴涂，能明顯降低加熱爐爐壁溫度，降低損失，增加加熱爐效率，最終降低生產成本，值得推廣。

3 結束語

近前，我國國內的常減壓裝置的節能潛力還是相當大的，利用系統匹配的更優化的方法，來實現各裝置間的夾點的技術和熱量相互聯合等等新的優化的措施，來達到把加熱爐的工作效率提高，是讓油料的換熱功能更加強化，工藝的操作條件可以更加深化等等這些來讓常減壓的裝置有好的節約能量的效果，切合實際的降低能耗，最終可以把工廠的經濟效益提高。

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