淺談節(jié)能技術(shù)在潤滑油高壓加氫裝置上的應(yīng)用

張耀輝 程曉民 劉楹

【摘要】本文在介紹國內(nèi)某石化總廠如何運(yùn)用高壓催化加氫技術(shù)針對潤滑油料進(jìn)行加氫改質(zhì)、臨氫降凝和加氫補(bǔ)充精制，調(diào)制出優(yōu)質(zhì)的變壓器油、冷凍機(jī)油和橡膠填充油的基礎(chǔ)上，對輕脫油能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的HVIH150BSM光亮油等技術(shù)進(jìn)行了深入的闡述，并提出了下一步的節(jié)能構(gòu)想。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能 潤滑油 高壓加氫裝置

1 能源的使用和分配

該廠高壓加氫裝置所需能源主要有燃料氣、3.5MPa和1.0MPa蒸汽、電、除鹽水、循環(huán)水、新水、氮?dú)夂凸I(yè)風(fēng)，其中，燃料氣主要來源于煉廠氣和油田瓦斯氣體，當(dāng)前，該石化廠的加熱爐內(nèi)主要使用煉廠氣。起驅(qū)動高壓加氫裝置作用的四臺高壓進(jìn)料泵是壓力為3.5MPa蒸汽，經(jīng)過后減壓為1.0MPa蒸汽，在進(jìn)行外送之后，一部分蒸汽繼續(xù)減壓至0.4MPa并加熱作為分餾塔的汽提蒸汽。電源配送分為為高壓電和低壓電兩部分，高壓電主要用于高壓加氫裝置中的進(jìn)料泵和氫氣壓縮機(jī)，低壓電則于日常照明、加氫機(jī)泵、空調(diào)、相關(guān)儀表等。

2 節(jié)能技術(shù)的主要措施和成果

2.1 降低蒸汽消耗

一是高壓加氫裝置蒸汽抽真空系統(tǒng)。該抽真空系統(tǒng)是由一、二級蒸汽抽真空和三級冷凝器組成而成，由于該廠的蒸汽噴嘴在經(jīng)過多年的使用沖刷后，內(nèi)部孔徑自然增大，致使內(nèi)部蒸汽損耗過多，且真空度不夠。此外抽真系統(tǒng)內(nèi)的真空度由于火炬壓力的影響起伏較大。該廠針對這一情況對蒸汽抽真空系統(tǒng)進(jìn)行維修、改進(jìn)，用水環(huán)式真空泵來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸汽，這樣，形成了真空泵和傳統(tǒng)蒸汽抽真空互為并用的局面。經(jīng)過改造后，由于原有的一、二級蒸汽抽真空系統(tǒng)停用，工作中，系統(tǒng)可節(jié)約1.6t/h和1.0MPa的蒸汽；冷卻塔頂?shù)牟荒龤馔耆梢杂梢患壚淠鱽硗瓿桑@樣，二、三級冷凝器可以完全停用，二級冷卻器、三級冷卻器分別節(jié)約循環(huán)水為83 t/h、15t/h，每月可節(jié)約成本約11萬元，即根除了由于蒸汽和火炬壓力對真空度的影響，又較好地保證了高壓加氫裝置的安全生產(chǎn)。

二是結(jié)合實際改造加熱盤管。由于該石化總廠地處我國西部地區(qū)，冬季最低氣溫在零下300C以下，在惡劣的低溫環(huán)境下，為確保設(shè)備的正常運(yùn)行，高壓加氫裝置的相關(guān)管線、設(shè)備等需要一定的保溫措施，對裝置中溫度較低的容器要增添加熱盤管。在高壓加氫裝置的設(shè)計初期，高壓加氫裝置內(nèi)的伴熱線共計106條。

2.2 燃料氣的回收和降耗

一是對低分氣的改造。由于高壓加氫裝置的油氣分離采用“冷、熱高分+冷、熱低分”的工作流程。如何有能夠有效利用低分氣中的可燃?xì)獬蔀楣?jié)能的課題。2006年裝置大修期間，將將低分氣改入到重整PSA的高壓加氫裝置內(nèi)提純，經(jīng)過提純后的氫氣可作為汽柴油中的原料氫加以利用。

二是對燃料氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。在高壓加氫裝置中加熱爐的能源消耗是最大的，該廠對高壓加氫裝置的原料換熱器、火嘴及空氣預(yù)熱器進(jìn)行維修、改造。增大原料換熱器的換熱面積，將兩臺換熱器串聯(lián)，經(jīng)過改造后，熱源換熱后由于原來的1800C降至1300C，而冷源換后溫度由116 0C左右升高至150 0C左右，加熱爐進(jìn)料溫度則相應(yīng)提高了30 0C，此外，對加熱爐的全部火嘴和空氣預(yù)熱器管束進(jìn)行了更換，以提高空氣加熱效率。

2.3 相關(guān)節(jié)電措施

一是運(yùn)用變頻技術(shù)。變頻調(diào)速有著“調(diào)速快、成效顯著、運(yùn)行安全”的特點(diǎn)，該廠在對潤滑油高壓加氫裝置中的25臺泵和16空調(diào)增加變頻設(shè)備后，節(jié)能降耗達(dá)到30%以上。

二是壓縮機(jī)節(jié)能改造。通過對新氫量的精確測算來調(diào)整新氫壓縮機(jī)的最大工作負(fù)荷，這樣，能夠每小時節(jié)電在200kw·h以上，每月可節(jié)省成本7萬元。此外，對壓縮機(jī)余隙進(jìn)行改造。結(jié)合工作量實際，對壓縮機(jī)氣缸進(jìn)行改造，增大一級氣缸容積，氣缸余隙容積增大后，氣缸容積系數(shù)降低，這樣，氣缸排氣量也相應(yīng)降低，從而，達(dá)到了調(diào)節(jié)氣量節(jié)省主機(jī)能耗的目的。

2.4 回收蒸汽冷凝水

該廠的高壓加氫裝置高壓進(jìn)料泵的蒸汽透平由于采用直排方式，工作運(yùn)轉(zhuǎn)中冷凝水浪費(fèi)較大。在2009年檢修中，該廠新增一臺氣動隔膜泵并新建一個地下水罐，將排出的冷凝水回收到高壓加氫裝置注水罐內(nèi)，經(jīng)改造后，每臺隔膜泵可回收蒸汽冷凝水0.8t/h，每月可節(jié)約除鹽水費(fèi)用1.25萬元。

3 節(jié)能計劃

通過工作實際，將從改造循環(huán)水冷器、加熱爐對流室等兩個方面來達(dá)到高壓加氫裝置的節(jié)能降耗的目的，以提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。

3.1 對循環(huán)水冷卻器進(jìn)行改造

該廠的高壓加氫裝置中有較多循環(huán)水冷卻器，在裝置的生產(chǎn)運(yùn)行初期，每個循環(huán)冷卻器在高壓加氫裝置都以并聯(lián)的形式安置.工作中，一部分循環(huán)水冷卻器的工作負(fù)荷較低，換熱后循環(huán)水出口溫度不高，雖然工作人員已經(jīng)對各循環(huán)水冷卻器中的冷卻水用量進(jìn)行精確控制，各循環(huán)冷卻器冷卻水進(jìn)口開度主要以小流量限制，但由于循環(huán)冷卻水都是并聯(lián)使用，循環(huán)水經(jīng)過一次使用后都直接進(jìn)入回水總管.所以，裝置內(nèi)冷卻水的利用還存在著很大的挖掘潛力?？梢?，由于高壓加氫裝置部分循環(huán)水冷卻器負(fù)荷小，出口溫度低，換熱后冷卻水還存在巨大的利用空間，如果能夠?qū)⒋瞬糠掷鋮s器改掉現(xiàn)有的并聯(lián)方式，結(jié)合現(xiàn)有工作負(fù)荷將其串聯(lián)起來，將上一級換熱后的冷卻水不直接進(jìn)行回收總管，而直接進(jìn)入下一級冷卻器，以提高冷卻水利用率。

3.2 改造加熱爐對流室

潤滑油高壓加氫裝置中的加熱爐為臥管式對流、輻射型方箱爐，排列方式為蛇形單排爐管，雙面輻射。在加熱爐工作原理中，油品的升溫過程是通常都是在加熱爐的輻射室內(nèi)來完成的，在在加熱爐的對流室內(nèi)則沒有相應(yīng)的設(shè)計工藝爐管，而是進(jìn)行加熱的蒸汽，由于蒸汽的流量較小，使得加熱爐對流室內(nèi)的相應(yīng)熱量無法充分回收，生產(chǎn)中，加熱爐的排煙溫度最高時達(dá)到6300C。

4 小結(jié)

綜上所述，通過節(jié)能技術(shù)在高壓加氫裝置的充分運(yùn)用，不僅能夠進(jìn)一步的挖掘和降低裝置中各項能耗，還可以將節(jié)能減排工作充分地融合到石化企業(yè)的各項生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)當(dāng)中。石化企業(yè)只有結(jié)合自身生產(chǎn)實際，在蒸汽降耗、燃料氣回收、節(jié)約電能和用水等方面持續(xù)改進(jìn)，企業(yè)生產(chǎn)管理水平才能夠不斷得到改善，自身的競爭實力得到充分的提高。

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