王玉林 龔朝兵

(中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司，廣東 惠州516086)

國(guó)內(nèi)外行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)

潤(rùn)滑油加氫裝置燃料氣節(jié)能優(yōu)化實(shí)踐

王玉林 龔朝兵

(中海石油煉化有限公司惠州煉化分公司，廣東 惠州516086)

潤(rùn)滑油加氫裝置以加氫尾油為原料，自產(chǎn)干氣和低分氣供裝置加熱爐自用。針對(duì)裝置投產(chǎn)后自產(chǎn)干氣、低分氣收率大幅度增加、大量富余干氣放火炬的情況，進(jìn)行了第一次節(jié)能改造，低分氣供本裝置加熱爐自用，剩余的低分氣和干氣供丙烯酸及酯裝置，富余部分進(jìn)地面火炬焚燒，改造取得了良好的效果。公司重組后對(duì)第一次改造后放火炬量較大的干氣進(jìn)行了一體化優(yōu)化，富余干氣進(jìn)燃料氣管網(wǎng)進(jìn)行回收，且采用了多項(xiàng)防止凝液的優(yōu)化措施以保證燃料氣管網(wǎng)安全運(yùn)行。燃料氣一體化節(jié)能改造每年可回收干氣4 500 t，創(chuàng)效965萬(wàn)元。

燃料氣 節(jié)能 優(yōu)化 凝液

1 燃料一體化的背景

中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司(以下簡(jiǎn)稱惠州煉化)是中國(guó)海洋石油總公司自主投資建設(shè)的第一座大型煉廠。中海油能源發(fā)展股份有限公司石化分公司(以下簡(jiǎn)稱“石化公司”)是中海油能源發(fā)展股份有限公司下屬11家專業(yè)公司之一，依托惠州煉化和中海殼牌的原料優(yōu)勢(shì)，投資并運(yùn)營(yíng)了一批技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好的大型石化項(xiàng)目，如400 kt/a加氫尾油和200 kt/a丙烯酸及酯等項(xiàng)目。

惠州煉化和石化公司同處大亞灣石化區(qū)，在物料和公用工程方面聯(lián)系緊密。為減少中間環(huán)節(jié)、充分利用一體化運(yùn)作的優(yōu)勢(shì)，中國(guó)海洋石油總公司決定2016年1月1日起將石化公司整體并入惠州煉化，以做強(qiáng)惠州煉化一體化基地,為惠州煉化和石化公司開(kāi)展生產(chǎn)優(yōu)化和節(jié)能降耗提供了一個(gè)平臺(tái)。

2 重組前燃料氣系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 惠州煉化、石化公司燃料氣系統(tǒng)概況

石化公司400 kt/a潤(rùn)滑油加氫裝置以惠州煉化蠟油高壓加氫裂化裝置生產(chǎn)的加氫尾油為原料，生產(chǎn)白油、基礎(chǔ)油等產(chǎn)品，副產(chǎn)的干氣和低分氣作為燃料氣供潤(rùn)滑油加氫裝置3臺(tái)加熱爐自用，缺口部分由惠州煉化燃料氣管網(wǎng)補(bǔ)充。

2.2 重組前燃料氣系統(tǒng)平衡情況

潤(rùn)滑油加氫裝置自2011年5月開(kāi)工以來(lái)，原料實(shí)際性質(zhì)與設(shè)計(jì)值偏差較大、原料蠟含量總體呈上升趨勢(shì)，導(dǎo)致自產(chǎn)干氣、低分氣收率大幅度增加(詳見(jiàn)表1)。

表1 潤(rùn)滑油加氫裝置氣體產(chǎn)品收率

注：①干氣、低分氣產(chǎn)量主要受加工負(fù)荷和原料中蠟含量及催化劑活性、反應(yīng)溫度和產(chǎn)品方案等相關(guān)因素影響；
②干氣、低分氣總收率反應(yīng)初期約為2%，反應(yīng)末期約為8%。

由表1可知：自2012年開(kāi)始，潤(rùn)滑油加氫裝置干氣和低分氣產(chǎn)量不但能夠滿足裝置需求，而且還有大量富余氣體被迫排放至地面火炬焚燒，造成了資源浪費(fèi)。

2.3 改造后流程

潤(rùn)滑油加氫裝置3臺(tái)加熱爐設(shè)計(jì)用氣量約為0.75 t/h，加熱爐采用低分氣作燃料，燃燒效果相對(duì)較好，若混入干氣，易導(dǎo)致加熱爐火嘴堵塞、爐膛積炭等現(xiàn)象。因此，考慮低分氣產(chǎn)量基本滿足本裝置加熱爐燃料氣的用量，可專供本裝置加熱爐，干氣則外供丙烯酸及酯裝置。潤(rùn)滑油加氫裝置于2014年實(shí)施了干氣回收利用改造項(xiàng)目，停用了惠州煉化提供的燃料氣，低分氣供給本裝置的加熱爐作燃料氣使用，富余部分供丙烯酸及酯使用；裝置干氣利用干氣壓縮機(jī)單獨(dú)供給丙烯酸及酯裝置使用，富余部分排至放空系統(tǒng)焚燒。

干氣改造項(xiàng)目于2014年7月投用，改造后流程見(jiàn)圖1(加粗管線為新增管線)。

圖1 燃料氣系統(tǒng)改造示意

2.4 改造后氣體產(chǎn)品平衡情況

改造后的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。由表2可知：項(xiàng)目改造實(shí)施后，裝置低分氣產(chǎn)量基本滿足加熱爐燃料氣需求，而干氣產(chǎn)量超出丙烯酸及酯裝置需求(且丙烯酸及酯裝置時(shí)有停工需求)，剩余大部分干氣被排至地面火炬進(jìn)行焚燒，造成了資源大量浪費(fèi)，且地面焚燒爐設(shè)計(jì)初衷主要用于事故應(yīng)急排放，不適宜常態(tài)大量排放、焚燒。

表2 干氣項(xiàng)目改造后氣體產(chǎn)品平衡

3 重組后燃料氣一體化平衡情況

惠州煉化和石化公司重組后，需要對(duì)燃料氣系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮，將潤(rùn)滑油加氫裝置富余的干氣通過(guò)原石化公司補(bǔ)充管線(D150)并入惠州煉化燃料氣管網(wǎng)，避免潤(rùn)滑油加氫干氣放火炬，減少資源浪費(fèi)，同時(shí)解決地面焚燒爐常態(tài)使用。

3.1 優(yōu)化方案選擇

經(jīng)討論，形成了3個(gè)優(yōu)化方案。方案1：潤(rùn)滑油加氫裝置干氣經(jīng)加熱后直接輸送至惠州煉化燃料氣管網(wǎng)。方案2：干氣經(jīng)加熱后直接輸送至惠州煉化催化裂化裝置(FCC)；惠州煉化至石化公司燃料氣管網(wǎng)邊界處新增一根DN200、PN2.0管線(約200 m)及相應(yīng)的閥門、伴熱系統(tǒng)。方案3：在潤(rùn)滑油加氫裝置新增簡(jiǎn)易吸收解吸系統(tǒng)，考慮增加吸收塔并利用現(xiàn)有1#白油汽提塔作解吸塔、2#白油作吸收劑，干氣經(jīng)新增簡(jiǎn)易吸收穩(wěn)定系統(tǒng)脫出碳五及以上重組分后輸送至惠州煉化大燃料氣管網(wǎng)。

方案1與方案2需要保持干氣壓縮機(jī)較高的出口溫度并投用相應(yīng)伴熱蒸汽，確保干氣以氣相的形式直接返輸燃料氣大管網(wǎng)，減少凝液對(duì)加熱爐的影響。通過(guò)對(duì)3種方案進(jìn)行討論綜合和對(duì)比，由于方案1改動(dòng)小，且效益較大，優(yōu)先選擇方案1(見(jiàn)表3)。

表3 燃料氣一體化改造方案對(duì)比

3.2 一體化流程改造

為了保證燃料氣管網(wǎng)的安全，需要降低并入的燃料氣帶液的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)石化公司潤(rùn)滑油加氫裝置干氣系統(tǒng)流程進(jìn)行了優(yōu)化改造(見(jiàn)圖2)。

(1)干氣壓縮機(jī)出口緩沖罐D(zhuǎn)203頂部出口干氣線新增一條去潤(rùn)滑油加氫裝置邊界燃料氣的管線，將分離輕烴后的干氣送至大燃料氣管網(wǎng)。

(2)潤(rùn)滑油加氫裝置地下輕污油泵P402出口新增一條管線敷設(shè)至惠州煉化南廠區(qū)輕污油管線并增加計(jì)量等配套設(shè)施。

圖2 燃料氣一體化改造示意

3.3 一體化改造后的操作要點(diǎn)

(1)啟動(dòng)干氣壓縮機(jī)K201并壓縮分餾塔頂全部干氣，盡量控制壓縮機(jī)出口溫度較低并全投水冷器E202，壓縮機(jī)出口壓力為燃料氣管網(wǎng)背壓。

(2)干氣壓縮機(jī)出口分液罐D(zhuǎn)203頂部出口干氣并入潤(rùn)滑油加氫裝置界區(qū)燃料氣管網(wǎng)，一部分供丙烯酸及酯裝置使用，一部分返回大燃料氣管網(wǎng)。

(3)視溫度情況，投用燃料氣管線沿途伴熱，確保管線內(nèi)無(wú)凝液，以防止發(fā)生積液現(xiàn)象。

(4)壓縮機(jī)出口分液罐D(zhuǎn)203輕烴凝液排放至裝置放空罐D(zhuǎn)401，經(jīng)減壓閃蒸出的氣相與地下輕污油罐D(zhuǎn)403揮發(fā)出的氣相合并后排放至地面焚燒爐，凝液進(jìn)入地下輕污油罐D(zhuǎn)403。

(5)D403輕烴凝液通過(guò)地下輕污油泵P402沿新建管線輸送至南廠區(qū)輕污油管線。

3.4 燃料氣一體化改造效果

裝置加工量按320 kt/a、干氣收率按2.87%計(jì)算，即干氣壓縮機(jī)處理干氣9 184 t/a，管線伴熱蒸汽按1 t/h消耗量計(jì)算。各產(chǎn)品價(jià)格按照惠州煉化2017年2月份銷售價(jià)格(不含稅)計(jì)算，即燃料氣2 594元/t、石腦油2 153元/t。脫除輕烴的干氣分別送至丙烯酸及酯裝置和惠州煉化北廠區(qū)，由于丙烯酸及酯裝置平均消耗干氣4 000 t/a，則產(chǎn)品效益=輕烴產(chǎn)量×輕烴單價(jià)+(脫除輕烴干氣產(chǎn)量—丙烯酸及酯裝置脫除輕烴干氣需求量)×燃料氣價(jià)格，輕烴價(jià)格暫按石腦油價(jià)格估算；同時(shí)，輕烴部分扣除減壓閃蒸后的氣相焚燒量。經(jīng)核算，燃料氣一體化改造項(xiàng)目年收益約為965萬(wàn)元(扣除項(xiàng)目運(yùn)行成本和折舊費(fèi))。從能耗角度看，減少放火炬干氣量4 500 t以上，可折合4 275 t標(biāo)油(6 107 t標(biāo)煤)。

4 結(jié)論

針對(duì)潤(rùn)滑油加氫裝置自產(chǎn)低分氣和干氣大量過(guò)剩的情況，對(duì)燃料氣的利用進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化分析，成功實(shí)施了兩次流程改造，實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑油加氫裝置尾氣的回收利用，有效降低了裝置能耗，取得較大的效益。如公司重組后實(shí)施的燃料氣一體化優(yōu)化項(xiàng)目，消滅了多余的燃料氣通過(guò)火炬焚燒，每年節(jié)約4 500 t燃料氣，可創(chuàng)效965萬(wàn)元。

Optimization of Fuel Gas Energy Saving in Lubricating Oil
Hydrogenation Unit

Wang Yulin,Gong Chaobing

(CNOOCHuizhouPetrochemicalCo.,Ltd.,Huizhou,Guangdong516086)

Lubricating oil hydrogenation plant,which utilizes hydrogenation tail oil as raw material,produces dry gas and low gas as by-products which are sent to heating furnace as fuel gas.However,after start-up of the plant,the yield of dry gas and low gas increased greatly,so the redundant gas have to be sent to flare system,which made a vast waste.The first energy-saving modification was implemented,in which the low gas are sent to furnace of the plant,the rest low gas and dry gas are sent to acrylic acid and ester plant,and the redundant gas are sent to ground flare system.The modification achieved satisfied results.After the restructuring of the company,a further technical modification was implemented: the dry gas sent to flare system are recycled to fuel gas pipe networks,and some anti-condensation optimization measures are taken to ensure fuel gas networks run smoothly.The energy-saving modification recycles dry gas 4 500 t per year with an economical benefit of 9.65 million Yuan.

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2017-03-16。

王玉林，男，1966年出生，1990年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)煉制系石油化工專業(yè)，工程師，目前從事石油化工技術(shù)管理工作。

1674-1099 (2017)03-0054-04

TE08

A