煉油行業(yè)節(jié)能減排適用技術(shù)

一、生產(chǎn)過程中節(jié)能降耗適用技術(shù)

1.板式空冷技術(shù)

板式空冷器采用全焊接板束作為傳熱單元結(jié)構(gòu)，采用LT波紋板片作為傳熱元件，由于該型板片的波紋使流體與板片間的流動增大，在很低的雷諾數(shù)下形成湍流大大提高了傳熱效率。波紋板片的靜攪拌作用也使結(jié)垢有所降低。由于板片相互疊紋，單板換熱面積大，傳熱效率高，在完成同樣換熱的情況下，板式空冷器的體積小，重量輕，采用后可節(jié)省設(shè)備安裝空間。

適用于催化裂化、氣體分餾、常減壓蒸餾等多套裝置，尤其適用于設(shè)備使用時間較長，設(shè)備落后老化，系統(tǒng)壓降較大的情況。與濕冷、空冷相比，該技術(shù)可降低電耗量65%左右，同時降低軟化水耗量近90%，是技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位的專利技術(shù)。

2.裝置間熱聯(lián)合與熱供料技術(shù)

裝置間的熱聯(lián)合是將上下游兩套或者多套裝置作為一個整體，在大系統(tǒng)內(nèi)進行"高熱高用，低熱低用"匹配，以達到能量優(yōu)化綜合利用的目的。熱供料是熱聯(lián)合的一種形式，它是兩套裝置或多套裝置間的物料供給關(guān)系：即上游裝置的產(chǎn)品物流不經(jīng)過冷卻或者不完全冷卻，也不送至中間罐儲存，而是直接或經(jīng)過1個熱緩沖罐引至下游裝置作為進料。

適用于煉廠的上下游兩套裝置（比如催化裂化和氣體分離裝置），或者多套裝置作為一個整體（比如在常減壓、催化、加氫、延遲焦化、溶脫裝置之間實行熱聯(lián)合和熱供料）。煉油裝置熱聯(lián)合及熱供料投用后，實際降低煉油能耗1.85 kgce/t。屬于國內(nèi)先進水平的非專利技術(shù)。

3.高效加熱爐除灰技術(shù)

主要包括燃?xì)饧げù祷壹夹g(shù)、聲波吹灰技術(shù)、化學(xué)清洗技術(shù)和在線清灰技術(shù)等。適用于各種煉油裝置（如常減壓蒸餾裝置）的加熱設(shè)備，特別適用于加熱爐燃料油的灰分及雜質(zhì)含量較高的情況。使用后加熱爐的運行周期明顯延長，爐膛溫度降低120～160℃。整體技術(shù)屬于國內(nèi)先進，其中燃?xì)饧げù祷壹夹g(shù)和聲波吹灰器為國內(nèi)專利；化學(xué)清洗和在線清灰為非專利技術(shù)。

4.新型強化傳熱燃燒器技術(shù)

能保證燃料在燃燒器預(yù)燃室充分預(yù)燃后，通過燃燒室出口收縮式設(shè)計產(chǎn)生的文氏管效應(yīng)，極大的提高火焰的喉口噴射速度，在很大程度上降低了傳統(tǒng)加熱爐輻射室軸向和徑向熱強度的不均勻性，有效提高輻射室的傳熱效率，達到提高加熱爐總熱負(fù)荷、提高加熱爐熱效率的目的。適用于各種煉油裝置（如常減壓蒸餾裝置）的加熱設(shè)備。

新型強化傳熱燃燒器能顯著改善加熱爐輻射室對流情況，使溫度分布更加均勻，在提高加熱爐操作彈性的同時提高爐管熱強度，使加熱爐熱效率提升3%以上。屬于國內(nèi)先進水平的專利技術(shù)。

5.波紋板式空氣預(yù)熱器技術(shù)

板式空氣預(yù)熱器由板束、管箱、箱體等部分組成，設(shè)備以全焊式結(jié)構(gòu)的波紋板束模塊作為傳熱單元，以不銹鋼波紋板片作為傳熱元件，板片之間采用焊接密封。該預(yù)熱器與熱管式空氣預(yù)熱器相比，具有傳熱效率高、壓力降低、傳熱長效性好和耐高溫等優(yōu)點。

適用于各種煉油裝置（如制氫裝置）的加熱爐余熱回收系統(tǒng)，特別適用于低溫端排煙溫度低于露點溫度時，換熱元件及尾端煙道出現(xiàn)露點腐蝕的余熱回收系統(tǒng)。與熱管式空氣預(yù)熱器相比，每小時可多回收熱量約2.6 GJ，每年節(jié)約燃料油480 t。是具有國際先進水平的國外專利技術(shù)。

6.二級冷凝流程技術(shù)

在二級冷凝流程方案中，焦化分餾塔頂油氣經(jīng)過冷卻器冷卻后進入分餾塔頂一級油水分離罐，再次冷卻后進二級油水分離罐，罐頂富氣進富氣壓縮機，粗汽油由泵直接送至吸收塔。一級油水分離罐底汽油抽出和出裝置的穩(wěn)定汽油混合經(jīng)冷卻后，作為產(chǎn)品送出裝置。

適用于延遲焦化裝置焦化主分餾塔設(shè)計，特別適用于吸收穩(wěn)定部分的進料量較高，加熱和冷凝負(fù)荷較高的延遲焦化裝置。同時，此項技術(shù)也適用于催化分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。使用二級冷凝流程技術(shù)可節(jié)約循環(huán)水消耗10～40 t/h，相當(dāng)于節(jié)約能耗1～1.28 kgce/t。是一套屬于國內(nèi)先進水平的工藝設(shè)計方案。

7.熱高分流程技術(shù)

全部反應(yīng)產(chǎn)物進空冷器前在某溫度下先進行一次氣液分離，閃蒸出的油氣再經(jīng)換熱、空氣冷卻后進行二次分離。與冷高分流程相比，需要增加部分高壓設(shè)備，流程較復(fù)雜，但反應(yīng)產(chǎn)物空冷器的熱負(fù)荷較小，有利于熱量的回收。適用于加氫裂化和加氫精制裝置，尤其是當(dāng)加氫裝置處理量＞1 Mt/a且補充氫純度較高（體積分?jǐn)?shù)＞98%）時，推薦采用熱高分流程。

采用熱高分流程，相比冷高分流程每小時可減少循環(huán)水消耗約100 t，節(jié)電約50 kW，節(jié)約燃料氣消耗約400 m3，共計節(jié)能約150 MJ/t。是一套技術(shù)水平處于國內(nèi)先進地位工藝設(shè)計方案。

8.高效汽提段設(shè)計技術(shù)

將原有裝置的普通盤環(huán)形擋板汽提器改為新型汽提器，改使內(nèi)外環(huán)型擋板上均勻分布有升氣孔，相鄰擋板上對應(yīng)的孔相互錯開，提高了氣固接觸效率。并將原有裝置的單段汽提改為三段汽提，使汽提段內(nèi)固相催化劑的填充率比普通盤環(huán)形擋板大大提高，加大了氣固接觸面積，提高了油氣置換率，減輕了再生器負(fù)荷。

適用于催化裂化裝置的汽提器，尤其適用于汽提段汽提效率較低，燒焦能力不足而制約裝置加工量提高的催化裂化裝置。采用高效汽提段設(shè)計蒸汽量減少0.92 t/h，焦炭中H/C（w）平均降低幅度為1.2%。屬于國內(nèi)先進水平的專利技術(shù)

9.高效板式換熱器技術(shù)

該換熱器與傳統(tǒng)的管殼式換熱器的主要差別在于溝槽的設(shè)計。高效板式換熱器采用的是螺旋形設(shè)計的三維流體式溝槽。溝槽通過波紋板的疊置和焊接制成，它能造成很強的湍流和混合效果，使換熱器的傳熱效率大大提高。適用于各種煉油裝置（如常減壓蒸餾裝置）的換熱設(shè)備，尤其適用于精餾塔的塔頂冷凝器、冷卻器和塔底再沸器等。每臺換熱器回收熱量約為25.3～29.5 GJ/h。屬于國內(nèi)先進水平的專利技術(shù)

10.超聲波在線防垢技術(shù)

超聲脈沖振蕩波通過在金屬管、板壁和附近的液態(tài)介質(zhì)之間產(chǎn)生效應(yīng)，破壞污垢的附著條件，防止換熱設(shè)備在運行過程中結(jié)垢，進而提高換熱設(shè)備的傳熱能力，并降低達到同樣工藝要求所需的能耗量。適用于各種煉油裝置（如常減壓蒸餾裝置）的換熱設(shè)備。平均提高換熱設(shè)備傳熱系數(shù)21%，降低換熱設(shè)備污垢熱阻55%；換熱設(shè)備平均節(jié)能率為9.1%。屬于國內(nèi)先進水平的國內(nèi)專利技術(shù)。

11.壓縮機Hydro COM無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)技術(shù)

采用數(shù)字計算機技術(shù)控制液壓傳動裝置的運行，通過采用進氣閥在壓縮機壓縮過程中保持有可控的一定時間開啟，即延遲關(guān)閉進氣閥的方式，使得氣缸中的部分氣體返回進氣腔。由于進氣閥在吸氣階段吸入的“多余”部分氣體在壓縮前被重新退回吸氣腔，壓縮機每次實際壓縮的氣量得以減少，以達到節(jié)能的目的。適用于大型加氫裝置的新氫壓縮機，提供加氫裝置所需要的氫氣。

Hydro COM系統(tǒng)投用時的電單耗比不投用該系統(tǒng)降低4%～7%，電耗占綜合能耗百分?jǐn)?shù)約降低3%。是具有國際先進水平的國外專利技術(shù)。

12.液力透平節(jié)能技術(shù)

液力透平采用HSB型單吸入結(jié)構(gòu)，雙筒體設(shè)計，內(nèi)殼體為水平剖分雙渦殼結(jié)構(gòu)，承受的壓差較小，而外殼體上僅設(shè)有泵的進出口和平衡管線，除進口部分以外均需要承受較大的出口壓力。液力透平技術(shù)的應(yīng)用將有效地回收反應(yīng)生成油從熱高分至熱低分的壓力能和熱能及循環(huán)氫脫硫系統(tǒng)富胺液的壓力能。

適用于各種煉油裝置（如加氫裂化裝置）的高壓進料泵及高壓貧液泵。液力透平技術(shù)省功約占電機功率的25%，年節(jié)電約130～150萬kW·h。是具有國際先進水平的國外專利技術(shù).

12.兩級液體噴射器抽真空技術(shù)

液體噴射技術(shù)用液體作動力介質(zhì)，循環(huán)液體從噴嘴處高速噴出，在噴嘴下方形成負(fù)壓區(qū)域，將氣體抽入噴射器的混合室，在氣體吸入口產(chǎn)生真空。氣液混合物隨后進入分離器，使氣液兩相分離，氣體被升壓后離開系統(tǒng)。循環(huán)液從分離器底部用泵抽出，經(jīng)冷卻后輸送到噴射器噴嘴，形成噴射循環(huán)。在溶液循環(huán)和氣體升壓過程產(chǎn)生的熱量和氣體帶入的熱量被循環(huán)溶液攜帶，在空冷器或水冷器移出系統(tǒng)。

適用于常減壓蒸餾裝置，但該技術(shù)對電力系統(tǒng)的要求較高。相比于蒸汽噴射系統(tǒng)，該技術(shù)可節(jié)約能耗20 MJ/t加工量，屬于國內(nèi)領(lǐng)先水平的專利技術(shù)。

二、資源能源回收利用技術(shù)

1.膜技術(shù)處理回用煉廠水技術(shù)

主要包括陶瓷膜除油除鐵技術(shù)、復(fù)合膜處理技術(shù)、阻截除油技術(shù)、活性分子膜超微過濾組合多官能團纖維吸附技術(shù)。以陶瓷膜除油除鐵技術(shù)為例，其主要核心部件為單段陶瓷膜管，每根陶瓷膜管內(nèi)安裝有19芯的陶瓷膜過濾芯，濾芯膜孔徑為50 nm。當(dāng)凝結(jié)水中的乳油、分散油、乳化油、鐵及懸浮雜質(zhì)通過陶瓷膜管過濾器時，陶瓷膜管會起到架橋、攔截、阻濾的作用，使油、鐵及懸浮雜質(zhì)停留在濾膜上，而使水通過濾膜。適用于含油和含鐵的煉廠工藝凝結(jié)水回收再利用。

以陶瓷膜除油除鐵回用煉廠凝結(jié)水技術(shù)為例，經(jīng)過陶瓷膜除油除鐵技術(shù)處理后，凝結(jié)水油含量和鐵含量分別由75.6 mg/L和108 μg/L降至0.56 mg/L和14 μg/L。除油率和除鐵率分別達到了99.26%和87.04%，pH值、總堿度無明顯變化，電導(dǎo)率略有下降。屬于國內(nèi)先進水平的非專利技術(shù)。

2.蒸汽冷凝水閉式回收技術(shù)

閉式回收系統(tǒng)是冷凝水集水箱以及所有管路都處于恒定的正壓下，系統(tǒng)是封閉的。系統(tǒng)中冷凝水所具有的能量大部分通過一定的回收設(shè)備直接回收到鍋爐里，冷凝水的回收溫度僅喪失在管網(wǎng)降溫部分，由于封閉，溶解氧含量較低，水質(zhì)有保證，減少了回收進鍋爐的水處理費用。

適用于煉油裝置中的凝結(jié)水回收系統(tǒng)，對于含油量較高的罐區(qū)凝結(jié)水，需進行油排除后再進行回收。相比開式回收，該技術(shù)每小時可回收蒸汽凝結(jié)水11.5～12.5 t，且每小時少向大氣中排放蒸汽近1 t，凝結(jié)水回用到中壓除氧器后，中壓除氧水的水質(zhì)基本上沒有變化。屬于國內(nèi)先進水平的專利技術(shù)。

3.低溫?zé)峄厥绽眉夹g(shù)

在煉廠中主要包括水熱媒技術(shù)、熱水伴熱技術(shù)、省煤器技術(shù)和4合1爐余熱回收技術(shù)等。水熱媒技術(shù)是一種利用加熱爐煙氣余熱，將煙氣余熱轉(zhuǎn)化為熱媒水的熱能，并以水為傳熱媒介提高所需加熱介質(zhì)溫度的一種高效、可靠、無低溫露點腐蝕的新型節(jié)能技術(shù)。熱水伴熱指以熱水為伴熱介質(zhì)，而非常規(guī)蒸汽伴熱的余熱利用技術(shù)。余熱鍋爐省煤器節(jié)能技術(shù)指利用鍋爐尾部煙道中的低溫?zé)?，將鍋爐給水加熱進而在降低煙氣排煙溫度的同時，節(jié)省能源、提高效率的技術(shù)。4合1爐余熱回收節(jié)能技術(shù)指在催化重整裝置上通過增加鼓風(fēng)機和引風(fēng)機以及相應(yīng)煙道、爐底風(fēng)道設(shè)置氣動快開門、空氣預(yù)熱器煙氣出入口及引風(fēng)機入口設(shè)置溫度和壓力檢測等方式進行余熱的回收的一種節(jié)能加熱爐技術(shù)。以上這些技術(shù)可有效回收裝置的低溫余熱。

適用于各種煉油裝置，4合1爐余熱回收節(jié)能技術(shù)適用于連續(xù)重整裝置的重整反應(yīng)加熱爐。以熱水伴熱技術(shù)為例，較蒸汽伴熱方案節(jié)約蒸汽約0.6 t/h，占原伴熱蒸汽消耗量的16%左右，屬于國內(nèi)先進水平的專利技術(shù)。

4.含氫氣體氫回收技術(shù)

主要包括膜分離回收氫技術(shù)和PSA回收氫技術(shù)。以膜分離回收氫技術(shù)為例，其原理是在壓差推動下，利用氫和其它雜質(zhì)通過膜時的滲透率不同而實現(xiàn)氫的分離回收，與傳統(tǒng)方法相比，具有投資省、占地少、能耗低、維護量小、操作方便等特點。適用于原料氣具有較高壓力，且其中氫濃度較高的氣體分離。氫回收率可達到90%以上。屬于國內(nèi)先進水平的非專利技術(shù)。

三、污染物治理技術(shù)

1.高濃度煉油廢水生物處理技術(shù)

是一種高濃度有機廢水的生物前處理工藝，利用人工篩選的有針對性的高效微生物菌落，經(jīng)過調(diào)酸、隔油、QBR曝氣、沉淀等工序，對高濃度堿渣廢水進行處理。適合需焚燒處理、稀釋處理或化學(xué)法處理的高濃度堿渣廢水。經(jīng)該工藝處理的高濃度堿渣廢水（CODcr）去除率可以達到95%以上，揮發(fā)酚去除率可以達到98%以上，硫化物去除率可達到95%以上。屬于國內(nèi)先進水平的國外專利技術(shù)

2.煉油廢水旋流分離預(yù)處理技術(shù)

含油廢水首先進入廢水集水池進行儲存，經(jīng)收油泵抽取表面浮油后，用泵提升至旋液分離罐，經(jīng)旋液分離去除浮油進行初步油水泥分離，再泵送至油水聚結(jié)分離器，經(jīng)聚結(jié)分離去除分散油后，進入混凝反應(yīng)槽。經(jīng)投配適量的絮凝劑溶液并充分混合后，混凝反應(yīng)槽出水再流入渦凹?xì)飧C組作破乳處理去除乳化油。預(yù)處理后的合格廢水排至廢水處理廠經(jīng)進一步生化處理達標(biāo)后排放。不合格廢水通過回流管線回流到廢水集水池。適用于處理煉廠含油廢水，設(shè)計進水含油量小于1500 mg/L。

改造后對石油類的去除率由90.7%增至95.4%。在原油加工量增加16.3%的基礎(chǔ)上，污油回收量同比增加190.2% ，回?zé)捄罂僧a(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益；浮渣量同比減少38.5%，減少了二次污染物的排放對環(huán)境的影響。屬于國內(nèi)先進水平的非專利技術(shù)。

3.延遲焦化冷焦處理煉油廠“三泥”技術(shù)

將排水“三泥”直接打入焦炭塔頂，以降低焦炭塔頂油氣溫度，防止油氣在塔頂揮發(fā)線中繼續(xù)反應(yīng)，即排水“三泥”進入焦炭塔后，在向下沉降的過程中與上升的450℃高溫油氣接觸，油氣被冷卻，“三泥”被加熱升溫到 100℃以上，其中的水分被汽化，有機泥則繼續(xù)下降、升溫，直至有機泥經(jīng)焦化變成焦炭和灰分留在焦炭中，最終消化排水“三泥”。經(jīng)檢驗知焦炭塔處理排水三泥后，對焦化汽油、柴油、蠟油的質(zhì)量無影響，對后續(xù)生產(chǎn)裝置也未造成影響，焦炭灰分均未超過 0.5%的質(zhì)量控制指標(biāo)。

適合燃料型煉油廠污水處理產(chǎn)生的“三泥”與生產(chǎn)石油焦的延遲焦化裝置。以10 t/塔計算，使用該技術(shù)每年可回收油品816 t，節(jié)省用于“三泥”處理的設(shè)備投資和運行費用，防止由此而引起的二次污染，經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益顯著。屬于國內(nèi)先進水平的非專利技術(shù)。

4.汽油脫硫醇技術(shù)

針對催化裂化汽油中含有較多硫醇而導(dǎo)致汽油產(chǎn)生惡臭及油品安定性低的問題，利用原料油中的硫醇、氧及催化劑（AFS-12）形成絡(luò)合物，并在其內(nèi)部進行氧化反應(yīng)的原理，避免由于高分子硫醇轉(zhuǎn)移速率太低造成脫除率不高的情況；同時由于該過程不使用堿溶液，消除了酚鹽及環(huán)烷酸鹽對催化劑的污染，實現(xiàn)無堿液排放。在提高脫臭效率、油品精制質(zhì)量及消除廢堿排放方面具有明顯的先進性。

適合催化裂化汽油脫硫醇裝置。以石化分公司120萬t/a催化裂化裝置為例，使用無堿脫臭II型裝置后，R-SH含量可由原先的124.7 μg/g脫除至7.6 μg/g，脫除率達到94%，產(chǎn)品合格率達到99%以上。屬于國內(nèi)先進水平的非專利技術(shù)。