常減壓裝置生產(chǎn)優(yōu)化與節(jié)能

青島煉化公司

常減壓裝置生產(chǎn)優(yōu)化與節(jié)能李利輝2015.9一、裝置簡介二、裝置實(shí)際用能三、節(jié)能優(yōu)化措施裝置簡介：青島煉化常減壓蒸餾裝置為中國石化第一套單套加工能力1000萬噸/年的特大型常減壓蒸餾裝置，由中國石化工程建設(shè)公司設(shè)計(jì)，中國石化總公司第十建筑公司施工，設(shè)計(jì)加工沙特輕油和沙特重油的混合原油（混合比為1：1）。于2008年建成投產(chǎn)，連續(xù)運(yùn)行三年后于2011年7月進(jìn)行了裝置首輪大修，并在大修期間對裝置進(jìn)行了消瓶頸改造，改造后原油處理能力達(dá)1200萬噸／年。裝置改造后采用換熱→電脫鹽→換熱→初餾塔→換熱→加熱爐→常壓蒸餾（包括輕烴回收）→減壓蒸餾工藝。原油在本裝置內(nèi)經(jīng)脫鹽脫水、常壓蒸餾、減壓蒸餾和輕烴回收后被分為液化氣、石腦油、航煤原料、柴油餾分、加氫處理原料、加氫裂化原料和焦化原料等滿足后續(xù)加工裝置要求的物料。裝置簡介：主要技術(shù)特點(diǎn)如下：1)原油電脫鹽系統(tǒng)為二級電脫鹽，采用國內(nèi)長江（揚(yáng)中）電脫鹽設(shè)備公司吸收國外先進(jìn)技術(shù)開發(fā)的高速電脫鹽技術(shù)。2)常壓塔為板式塔，塔內(nèi)件為國內(nèi)的ADV高效浮閥塔盤。并根據(jù)各部分汽液負(fù)荷，合理選擇塔板的溢流數(shù)。3)采用KBC公司提供的國際先進(jìn)的一整套減壓深拔技術(shù)(減壓塔、減壓爐、減壓轉(zhuǎn)油線和高效抽真空系統(tǒng))。減壓塔采用全填料內(nèi)件，采用先進(jìn)的液體分布器和特殊的洗滌段設(shè)計(jì)，減壓爐分支出口溫度達(dá)426℃，裝置在減壓深拔至原油實(shí)沸點(diǎn)（TBP）565℃的情況下，確保加氫處理原料的質(zhì)量，并達(dá)到節(jié)能的目的。4)減壓塔頂系統(tǒng)采用三級抽空系統(tǒng)，為節(jié)省投資，第一級、二級、三級均為傳統(tǒng)的蒸汽抽空方式，2011年第三級改為機(jī)械抽真空。

裝置簡介：6)采用窄點(diǎn)技術(shù)，對原油換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分利用裝置余熱，使原油換熱終溫的設(shè)計(jì)計(jì)算值達(dá)到319℃。并在不影響換熱終溫的前提下，利用合適溫位的物流發(fā)生蒸汽供裝置自用，回收低溫余熱，降低能耗。并在合適的部位換熱器，選用波紋管、螺旋折流板等高效換熱器，降低投資。7)加熱爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用高效火嘴、高效余熱回收系統(tǒng)等，加熱爐排煙溫度降至130℃以下。8)為回收原油中的輕烴組分，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益，本裝置設(shè)輕烴回收系統(tǒng)。。

裝置簡介：

裝置能耗：

項(xiàng)目單位2013年2014年循環(huán)水

kEo/t

0.13650.2022除氧水

kEo/t

0.05040.0543凝結(jié)水

kEo/t

-0.012-0.0091.0MPa

kEo/t

1.28831.15600.5MPa

kEo/t

0.07280.0973電

kEo/t

1.50021.5282燃料氣

kEo/t

6.91127.0632柴油熱輸出

kEo/t

-0.144-0.134蠟油熱輸出

kEo/t

-0.466-0.433渣油熱輸出

kEo/t

-0.263-0.244總熱輸出

kEo/t

-0.873-0.811裝置總能耗

kEo/t

9.07339.2793以上數(shù)據(jù)含電脫鹽和輕烴回收的能耗裝置實(shí)際能耗節(jié)能優(yōu)化措施

1．加強(qiáng)節(jié)能管理基礎(chǔ)工作

針對常減壓裝置的各項(xiàng)能源消耗制定相應(yīng)的管理措施，加強(qiáng)工藝檢查與考核，制訂和發(fā)布能源操作參數(shù)，設(shè)定相應(yīng)的考核值，加強(qiáng)對班組的考核。加強(qiáng)APC先進(jìn)控制管理，出臺APC管理規(guī)定。開展班組能耗競賽，每個(gè)月對能耗競賽前2名的班組進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和加分，積極實(shí)施能源體系審核，編寫了能源評審報(bào)告，規(guī)定了節(jié)能工作。加強(qiáng)裝置運(yùn)行平穩(wěn)率和報(bào)警管理。節(jié)能優(yōu)化措施

常壓塔中段回流取熱比例減壓塔中段回流取熱比例中段名稱標(biāo)定取熱量回流取熱比例

%MW設(shè)計(jì)值標(biāo)定值冷回流02.740常頂循9.7913.0615.07常一中13.2432.4320.38常二中41.9551.7764.56合計(jì)64.98100100中段名稱標(biāo)定取熱量回流取熱比例

%MW設(shè)計(jì)值標(biāo)定值減頂回流7.3611.1410.19減一中18.6426.4425.81減二中46.2362.4264合計(jì)72.231001002.降低燃料消耗（1）優(yōu)化中段回流取熱，提高換熱終溫節(jié)能優(yōu)化措施：

（2）合理控制過汽化率（2~4%），盡量提高各分餾塔的餾出率。生產(chǎn)過程嚴(yán)格控制常壓塔和減壓塔的過汽化油量，在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的前提下最大限度的提高各側(cè)線抽出。（3）開好初餾塔側(cè)線節(jié)能優(yōu)化措施：

節(jié)能優(yōu)化措施：

（4）提高加熱爐熱效率加熱爐的優(yōu)化操作：a．抓好加熱爐的平穩(wěn)優(yōu)化運(yùn)行，采用高效、低過?？諝庀禂?shù)、低NOx燃燒器，在保證燃料在較低過?？諝庀禂?shù)下完全燃燒的同時(shí)，嚴(yán)格控制加熱爐氧含量1.0~2.0%b．抓好加熱爐的保溫和防泄漏工作，抓好爐膛負(fù)壓控制，在保證燃燒狀況的前提下，盡量采取低負(fù)壓操作。c.控制好排煙溫度

青島煉化常減壓裝置低溫段采用鑄鐵空氣預(yù)熱器，加熱爐排煙溫度控制在100~110℃運(yùn)行。

抓好預(yù)熱器煙氣和空氣擋板的運(yùn)行，尤其要確保煙氣旁通擋板完全關(guān)閉，嚴(yán)防高溫?zé)煔鈸p失，關(guān)注煙氣溫降和空氣溫升比例（1.1~1.2）。節(jié)能優(yōu)化措施：

d．定期清理加熱爐火咀e．抓好加熱爐的定期吹灰工作。通過加強(qiáng)對加熱爐的運(yùn)行管理，加熱爐熱效率年控制93%以上運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化措施：

節(jié)能優(yōu)化措施：

節(jié)能優(yōu)化措施：

節(jié)能優(yōu)化措施：

3.減少裝置用電（1）機(jī)泵節(jié)能①根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，更換葉輪。初餾塔底泵功率大、揚(yáng)程高，這不僅造成電耗高，而且生產(chǎn)波動(dòng)是容易導(dǎo)致?lián)Q熱器泄漏。針對這種情況對初餾塔底泵功進(jìn)行了葉輪更換改造。②鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)采用液力耦合器，根據(jù)加熱爐的運(yùn)行情況，合理調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。③減頂空冷采用變頻電機(jī)，既達(dá)到了節(jié)電的目的，同時(shí)還有效降低的噴淋水的損失。節(jié)能優(yōu)化措施：

（2）降低電脫鹽罐用電量一是根據(jù)電流合理選擇電壓檔位。二是從工藝操作條件著手，適當(dāng)減少注水量，選擇適宜的油水界面。（3）降低空冷器用電量根據(jù)氣溫及時(shí)開?？绽滹L(fēng)機(jī)，要求冬季空冷冷后溫度不得低于60℃、否則應(yīng)及時(shí)停運(yùn)空冷節(jié)能優(yōu)化措施：

4.降低生產(chǎn)用水（1）減少循環(huán)水用量

①完善了常減壓裝置循環(huán)水水量和溫差管理規(guī)定，要求班組操作人員根據(jù)天氣氣溫變化情況，側(cè)線產(chǎn)品去罐區(qū)量變化情況及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)水和溫差，規(guī)定在保證安全流速的前提下，冷卻器循環(huán)水溫差當(dāng)班期間不得低于7℃，同時(shí)為了防止結(jié)垢，各冷卻器循環(huán)水出口溫度不得超過50℃。每班定時(shí)檢查并記錄循環(huán)水溫差。

②抓好裝置間的熱供料，搞好低溫位熱量的利用，減少全裝置冷凝、冷卻的負(fù)荷。

青島煉化全部實(shí)現(xiàn)了常壓塔和減壓塔側(cè)線熱供料。嚴(yán)格控制各側(cè)線出裝置溫度（航煤95~105℃、混柴110~120℃、混蠟145~155℃、減壓渣油165~175℃）。節(jié)能優(yōu)化措施：

③適時(shí)對冷卻器實(shí)行清洗，提高換熱效率，節(jié)約循環(huán)水用量。（2）減少污水排放量①降低汽提蒸汽及抽空蒸汽用量。②采用凈化水做電脫鹽注水，同時(shí)采用二級循環(huán)注水，控制注水量3~5%，降低電脫鹽排水量。節(jié)能優(yōu)化措施：

5.降低蒸汽消耗（1）減少汽提蒸汽量

根據(jù)原油性質(zhì)嚴(yán)格控制常壓塔和減壓塔底的吹汽量。根據(jù)常一線閃點(diǎn)適時(shí)調(diào)整常一線汽提蒸汽。停用常二線汽提蒸汽。（2）降低抽真空蒸汽用汽

優(yōu)化減壓抽真空系統(tǒng)運(yùn)行，降低抽真空蒸汽用量，在減壓爐出口溫度425℃的減壓深拔情況下，目前減壓抽真空蒸汽僅為10噸/小時(shí)。（3）減少伴熱用汽

根據(jù)氣溫的變化情況適時(shí)投用或停用伴熱蒸汽。另外，定期檢查蒸汽凝結(jié)水回水閥組處壓力和溫度，對疏水效果不好的及時(shí)進(jìn)行更換和修理，節(jié)約蒸汽量。節(jié)能技措案例6.抓好節(jié)能降耗的技措工作（1）常一中增加跨線至常一線汽提塔背景：

實(shí)際運(yùn)行時(shí)存在以下問題：一是常一線產(chǎn)量不能滿足市場需要。實(shí)際產(chǎn)量約65噸/小時(shí)，而市場需求則在80噸/小時(shí)以上。盡管常一線的終餾點(diǎn)只有220℃，和質(zhì)量指標(biāo)≯280℃比還有一定富祫，但進(jìn)一步提高常一線抽出量受回流取熱和塔盤開孔率的限制；二是由于加工原油品種和設(shè)計(jì)有一定出入，使常壓塔上部有時(shí)處于超負(fù)荷狀態(tài)，加上存在結(jié)鹽現(xiàn)象，進(jìn)一步影響了傳質(zhì)效率，尤其是加工油種較輕塔上部超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)霧沫夾帶現(xiàn)象，常一線與石腦油的重疊度最嚴(yán)重時(shí)高達(dá)21.5℃，常一線與石腦油一般應(yīng)脫空，脫空度為2-5℃。三是常一線汽提塔蒸汽用量大，達(dá)5噸/小時(shí)，比設(shè)計(jì)值2.1噸/小時(shí)高2.9噸/小時(shí)，盡管如此常一線閃點(diǎn)仍經(jīng)常出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。優(yōu)化思路：

根據(jù)分餾原理，提高常壓塔的側(cè)線抽出量，將會(huì)減少該側(cè)線附近上、下塔盤的液相回流，使該側(cè)線餾程拉寬，增加該側(cè)線與上、下側(cè)線的重疊度。本裝置常一線與石腦油的重疊度已經(jīng)很大，因此不能單純用提抽出量的辦法增加常一線產(chǎn)量。常一線與石腦油分離效果變差的主要原因是由于實(shí)際加工油種性質(zhì)偏離設(shè)計(jì)油種，常壓塔上部超負(fù)荷運(yùn)行使分離效果變差，再加上存在結(jié)鹽現(xiàn)象，進(jìn)一步惡化了傳質(zhì)效果，在常一中處增加一側(cè)線抽出，可有效降低常一中以上塔盤的負(fù)荷，改善常一線與石腦油的分離效果。常一中的餾程與常一線接近，符合航煤標(biāo)準(zhǔn)，因此增加常一中抽出既可以提高航煤原料產(chǎn)量，又可改善常一線與石腦油的分離效果，從而達(dá)到節(jié)省常一線汽提蒸汽的目的，此外，常一中抽出溫度比常一線高25℃，進(jìn)入汽提塔后可以使常一線汽提塔塔底溫度升高，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)省汽提蒸汽的目的。優(yōu)化方案實(shí)施過程：

改造前流程改造后流程優(yōu)化效果：

操作參數(shù)單位改造前改造后常頂壓力MPa0.0810.081常頂溫度℃120120石腦油產(chǎn)量t/h176175常一線抽出溫度℃156148常一線抽出量t/h6545常一中抽出溫度℃176175常一中返塔溫度℃115115常一中循環(huán)量t/h520518常一中抽出量t/h040常一線汽提塔底溫度℃140155常一線汽提塔底蒸汽用量t/h51.5常二線抽出溫度℃208210常二線抽出量t/h120102常三線抽出溫度℃320321常三線抽出量t/h166165常壓塔進(jìn)料溫度℃369369常壓塔底溫度℃359359實(shí)施前后主要操作參數(shù)對比表

航煤原料的總產(chǎn)量由65噸/小時(shí)增加到了85噸/小時(shí)，增產(chǎn)20噸/小時(shí)，相應(yīng)常二線產(chǎn)量減少20噸/小時(shí)。常一線汽提塔塔底溫度增加15℃，汽提蒸汽用量由5噸/小時(shí)下降到了1.5噸/小時(shí)，節(jié)約蒸汽用量3.5噸/小時(shí)。

優(yōu)化效果：

實(shí)施前后航煤原料質(zhì)量對比表項(xiàng)目單位指標(biāo)值改造前改造后冰點(diǎn)℃≯-48-66-61.5閃點(diǎn)℃≮394043初餾點(diǎn)℃1451475%點(diǎn)℃159.516510%點(diǎn)℃164169.550%點(diǎn)℃182.5189.590%點(diǎn)℃202212.5終餾點(diǎn)℃≯280220246項(xiàng)目單位改造前改造后石腦油95%點(diǎn)℃167161常一線5%點(diǎn)℃159.5165分離精度(H5%-L95%)℃-8.54實(shí)施前后常一線與石腦油分離精度對比表改造后航煤原料質(zhì)量完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，閃點(diǎn)比改造前增加了3℃，終餾點(diǎn)增加了26℃

常一線與石腦油的分離精度由改造前的重疊8.5℃變成了脫空4℃,分離效果得到明顯改善。優(yōu)化效果：

該項(xiàng)目投資10萬元，實(shí)施后每小時(shí)節(jié)約蒸汽3.5噸，全年節(jié)約蒸汽2.94萬噸，每噸蒸汽成本按100元計(jì)，全年可節(jié)約費(fèi)用294萬元。每小時(shí)增產(chǎn)航煤原料20噸，全年可增產(chǎn)航煤原料16.8萬噸，每噸航煤原料比柴油料增加效益20元。全年可增加效益336萬元。該項(xiàng)目每年可實(shí)現(xiàn)降本增效630萬元，投資回收期0.016年。節(jié)能技措案例（2）減頂抽真空系統(tǒng)改造背景：

常減壓裝置設(shè)計(jì)減壓深拔，減頂抽真空系統(tǒng)總體選型偏大，實(shí)際運(yùn)行主要存在以下問題：一是抽真空系統(tǒng)選型偏大，蒸汽耗量大，蒸汽單耗為0.025t/t，比同類裝置高近一倍；二是抽空器不能根據(jù)負(fù)荷變化靈活調(diào)節(jié)抽真空能力。三是抽空蒸汽工作壓力按1.0MPa設(shè)計(jì)，制約了降低全廠1.0MPa蒸汽壓力，全廠蒸汽消耗大。優(yōu)化思路：

一是第三級抽真空增加一套機(jī)械抽真空；二是三級抽空器工作蒸汽壓力重新按0.75MPa蒸汽壓力設(shè)計(jì)，且每級均選用100%負(fù)荷和80%負(fù)荷兩臺并聯(lián)，可以根據(jù)負(fù)荷靈活選用；三是級間空冷增加了部分變頻?？伸`活調(diào)節(jié)級間冷后溫度，達(dá)到節(jié)能目的優(yōu)化方案實(shí)施過程：

改造后三級抽真空流程優(yōu)化效果：

實(shí)施前后主要操參數(shù)對比表改造后，蒸汽用量由16t/h降低至10t/h，盡管電耗增加150KW.h,循環(huán)水增加210噸/小時(shí)，但綜合成本每小時(shí)節(jié)約費(fèi)用589元，年節(jié)約費(fèi)用495萬元。全廠1.0MPa蒸汽管網(wǎng)降低至0.75MPa運(yùn)行，全廠因此節(jié)約蒸汽20t/h。項(xiàng)目單位改造前改造后減頂真空度kPa2.72.2減頂一級冷后溫度℃4040減頂二級冷后溫度℃3636減頂三級冷后溫度