王玉婷 馬春福 楊海玲(青海油田格爾木煉油廠生產(chǎn)運行一車間,青海 格爾木 816000)
常減壓蒸餾裝置節(jié)能措施
王玉婷 馬春福 楊海玲(青海油田格爾木煉油廠生產(chǎn)運行一車間,青海 格爾木 816000)
常減壓是煉油化工的龍頭裝置,根據(jù)常減壓裝置目前的生產(chǎn)特點,通過對其生產(chǎn)過程中的能量消耗和構(gòu)成分析,找出耗能的關(guān)鍵過程,采用合理的工藝流程,使得常減壓裝置的能耗降到最低。
常減壓;節(jié)能措施
格爾木煉油廠常壓裝置原設(shè)計加工量為100萬噸∕年,2009年擴能改造后,原油加工能力增加到150萬噸∕年,同時新建配套減壓裝置一套,裝置總拔出率設(shè)計值58.45%。自裝置投產(chǎn)以來,由于下游重油催化裂化裝置長周期運行對原料輕質(zhì)化的要求,常減壓裝置拔出率一般控制于50%左右,不生產(chǎn)常三線與減三線。因此,通過優(yōu)化裝置操作,適度提高常壓部分拔出率,可在滿足生產(chǎn)方案前提下實施一些節(jié)能措施,以降低裝置能耗,提高經(jīng)濟效益。
1.1 現(xiàn)狀分析
減頂抽真空采用HIJET公司液體抽真空系統(tǒng),設(shè)計抽真空系統(tǒng)滿足減頂殘壓40mmHg(a)5.33kPa和15mmHg(a)1.9998kPa兩種工況,目前實際生產(chǎn)中減壓塔頂殘壓控制在10-20kPa(a)。常減壓裝置一、二級抽真空同時啟運時減壓塔頂殘壓可以達到2kPa(a)左右,此條件下催化熱進料為大于460℃的全減壓渣油進料,催化油漿系統(tǒng)結(jié)焦問題突出。為解決此問題將常減壓減壓塔頂抽真空系統(tǒng)改為只用二級抽真空,改造后格煉催化裝置熱進料為大于420℃的全減壓渣油進料,裝置處理量為90×104t∕a,年開工8400小時。
1.2 改造方案說明
(1)一、二級抽真空系統(tǒng)實現(xiàn)可串聯(lián)可并聯(lián)
增加減頂油氣管線至二級抽真空的跨線,并在一級抽真空分液罐不凝氣至二級噴射器前增加一自控閥組,便于一、二級抽真空同時運行時二級抽真空的切除。
(2)減頂油氣管線蝶閥安裝
裝置原設(shè)計減頂油氣管線無蝶閥,蝶閥主要作用不僅在于開工期間真空度的緩慢控制,更在于防止抽真空循環(huán)泵驟停后,減頂油氣后路空氣倒入減壓塔內(nèi)造成安全事故。因此,作為安全隱患的排除,停工后必須安裝減頂油氣管線進抽真空分液罐前的蝶閥。
改造前后操作數(shù)據(jù)說明:
改造前減壓塔頂殘壓在2kPa(a)左右,催化熱進料為大于460℃的全減壓渣油進料,改造后減壓塔頂殘壓為7-15kPa(a),催化裝置熱進料為大于420℃的全減壓渣油進料,催化汽油烯烴含量為52%,催化油漿換熱器維修頻次下降,油漿換熱器運行最長時間超過一年。
1.3 節(jié)能效果及經(jīng)濟效益
常減壓抽真空系統(tǒng)一級抽真空循環(huán)泵功率800kw,二級抽真空循環(huán)泵功率220kw,按年加工量8400小時計算。一級抽真空循環(huán)泵功率是800kw按每度電0.369元計算:800×8400× 0.369=247.97萬元。
按年加工8400小時計算,抽真空系統(tǒng)只用二級循環(huán)泵,在只啟用二級循環(huán)泵的情況下,減壓塔塔頂殘壓達到7-15kPa(a),已經(jīng)完全達到了減壓系統(tǒng)真空度的條件,這就做到了不同時開啟一、二級循環(huán)泵,常減壓裝置的一級抽真空循環(huán)泵在不啟用的情況下,每年可節(jié)約電費為247.97萬元。
2.1 現(xiàn)狀分析
常減壓裝置目前實施淺拔方案,裝置總拔控制在51%以下。減壓爐停運之前,減壓塔頂熱負(fù)荷及氣相負(fù)荷過剩,減壓塔頂溫度、減壓側(cè)線液位及塔頂殘壓常超指標(biāo),減一線及減二線水冷器滿負(fù)荷運行,減壓塔頂操作彈性較小,減壓側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量控制較難。將減壓爐停運后,在只啟二級抽真空條件下,停運減一線及減二線部分水冷器來增大塔頂操作彈性,控制減壓側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量,同時起到節(jié)能降耗的目的。
2.2 方案說明
根據(jù)青海原油性質(zhì):在輕質(zhì)油收率58.45%時,蒸餾溫度達到460℃,輕質(zhì)油收率50.14%時,溫度為420℃,輕質(zhì)油收率47.48時,溫度僅為390℃。因此,適度提高常壓部分拔出率,減壓部分只需維持較低拔出率即可。
常壓爐設(shè)計負(fù)荷26.132MW,燃料氣設(shè)計熱值24.222MJ∕Nm3。按處理量4200t∕d,常壓爐燃料氣用量1800Nm3∕h計算,則常壓爐實際熱負(fù)荷為12.111MW,負(fù)荷率為46.35%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計指標(biāo)。減壓爐設(shè)計負(fù)荷10.890MW。目前減壓爐燃料氣約600Nm3∕h,則減壓爐的熱負(fù)荷為4.037MW,負(fù)荷率為37.07%。
通過分析,常壓爐負(fù)荷未達到設(shè)計指標(biāo)的50%,有較大調(diào)節(jié)余地。減壓爐負(fù)荷不到設(shè)計的40%,發(fā)揮作用是有限的。同時,低負(fù)荷運行情況下,熱效率較低,浪費較大。
2.3 節(jié)能效果及經(jīng)濟效益
通過優(yōu)化裝置運行,達到熄滅減壓爐目標(biāo),取得良好經(jīng)濟效益。
(1)燃料氣消耗:2015年6月減壓爐停運后實際每小時節(jié)約燃料氣350Nm3∕h(全年按150萬噸原油加工量計算),按單價1.711元∕Nm3,全年8400小時計算,一年可節(jié)約燃料氣費用503萬元。
(2)電費:減壓爐鼓引風(fēng)機停運,可節(jié)約電費。減壓爐鼓引風(fēng)機功率分別為30KW和37KW,則每天可節(jié)約用電1608度,全年按8400小時計算,節(jié)約用電56.28萬度,節(jié)約費用20.76萬元。
結(jié)合格爾木煉油廠實際生產(chǎn)狀況及原油性質(zhì),對常減壓裝置抽真空系統(tǒng)及減壓爐進行改造和停運。此兩項節(jié)能措施實施后,常減壓裝置節(jié)能降耗效果明顯,常減壓裝置運行平穩(wěn),下游裝置原料性質(zhì)穩(wěn)定,為重油催化裂化長周期運行起到了積極的作用。