酮苯脫蠟裝置的技術(shù)改造與優(yōu)化

高鍵，葉曉明，吳長海

（中國石油蘭州石化公司煉油廠，甘肅蘭州　730060）

酮苯脫蠟裝置的技術(shù)改造與優(yōu)化

高鍵，葉曉明，吳長海

（中國石油蘭州石化公司煉油廠，甘肅蘭州730060）

本文介紹了蘭州石化公司一套酮苯脫蠟裝置實施的一些技術(shù)改造與優(yōu)化措施，通過技術(shù)改造，使得這套老裝置（1958年由原蘇聯(lián)援建）能耗逐年降低，實現(xiàn)了節(jié)能減排，并且裝置總體技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有一定的提高，提高了裝置的經(jīng)濟(jì)效益。

溶劑脫蠟；節(jié)能減排；技術(shù)改造

1　裝置概況

蘭州石化公司一套脫蠟裝置，采用冷點稀釋工藝，1958年由原蘇聯(lián)援建。原設(shè)計能力為9.17萬噸/年，1991年由洛陽設(shè)計院設(shè)計，于同年施工建設(shè)，1992年投產(chǎn)，裝置加工能力達(dá)25萬噸/年。裝置由脫蠟結(jié)晶系統(tǒng)、脫蠟回收系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、脫蠟真空泵系統(tǒng)、脫蠟過濾系統(tǒng)、脫油結(jié)晶、脫油回收系統(tǒng)、脫油真空過濾系統(tǒng)組成，2013年7月至11月，實施了“‘老三套’潤滑油生產(chǎn)裝置自控系統(tǒng)，加熱爐節(jié)能改造”，裝置實現(xiàn)了DCS控制。裝置采用兩段脫蠟兩段脫油聯(lián)合工藝［1，2］，可進(jìn)一步降低裝置蠟膏含油；結(jié)晶系統(tǒng)采用冷點稀釋工藝，可改善蠟的結(jié)晶；脫蠟濾液回收系統(tǒng)采用先進(jìn)的“五塔三效蒸發(fā)”回收工藝，裝置能耗低；回收系統(tǒng)設(shè)有溶劑干燥系統(tǒng)，可降低溶劑含水；脫蠟過濾系統(tǒng)采用兩段過濾工藝，能提高去蠟油收率3～5個百分點；冷凍系統(tǒng)全部采用美國約克公司制造的螺桿冷凍機(jī)，降低了操作難度，2014年7月又對控制面板升級，提高了冷凍機(jī)操作安全性。

2　分析與研究

2.1裝置能耗對比

近年來，蘭州石化一套酮苯裝置能耗平均為2 907.17 MJ/t，比其他同類裝置的平均水平低約 3 70.81 MJ/t。以 2013年數(shù)據(jù)匯編為例（見表1）。

水、電和燃料的單耗均處于同類裝置平均水平，而蒸汽在14家同類裝置中位居第三，這意味著在脫蠟脫油聯(lián)合裝置中位居第一。

2.2新技術(shù)應(yīng)用和生產(chǎn)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平的對比

2.2.1加熱爐節(jié)能改造2013年11月之前，溶劑脫蠟聯(lián)合車間24單元一共用兩臺加熱爐。其中，爐-1是蠟下油、蠟液混合用爐，即“一爐兩用”，爐內(nèi)中間設(shè)有隔板，三分之二的空間用于加熱蠟下油，另外三分之一的空間用于加熱蠟液，因為燃料氣都是瓦斯，且都從同一管線中來，瓦斯的流量壓力相同，極易造成爐膛溫度相互影響，造成加熱爐操作波動，且熱效率不高，根據(jù)2013年1～5月加熱爐熱效率統(tǒng)計是81％左右，單獨(dú)加熱蠟下油的爐-2，也只有80％左右，有時只能達(dá)到70％多。

為了解決爐-1一爐兩用造成的去蠟油加熱爐和蠟回收加熱爐爐膛溫度相互影響的問題，2013年裝置進(jìn)行了加熱爐改造，將2臺現(xiàn)有的加熱爐拆除，新上3臺加熱爐分別用于去蠟油、蠟及蠟下油回收系統(tǒng)。爐子所用燃料都是煉油廠瓦斯氣，爐-1型號是11.704 MWΦ168-Φ168，介質(zhì)是去蠟油，有8個燃燒器，設(shè)計消耗瓦斯0.42 kg/s，設(shè)計熱效率93.2％，設(shè)計熱負(fù)荷11.704 MW；爐-2型號是8.5 MW-Φ152-Φ152，介質(zhì)是蠟液，有6個燃燒器，設(shè)計消耗瓦斯0.308 8 kg/s，設(shè)計熱效率93.2％，設(shè)計熱負(fù)荷8.5 MW；爐-3型號是8.36 MW-Φ152-Φ152，介質(zhì)是蠟下油，有6個燃燒器，設(shè)計消耗瓦斯0.302 1 kg/s，設(shè)計熱效率93.2％，設(shè)計熱負(fù)荷8.36 MW。有煙氣余熱回收系統(tǒng)，投用初期，由于缺乏經(jīng)驗和設(shè)備硬件缺陷，余熱回收系統(tǒng)不能正常投用，經(jīng)過不斷摸索，分析原因，總結(jié)經(jīng)驗，加強(qiáng)操作管理，熱效率逐步提高。從公司2012年和2014年加熱爐監(jiān)測情況看，最高最低相差13％。2014年熱效率平均實現(xiàn)一檔達(dá)標(biāo)（見圖1，圖2）。

2.2.2應(yīng)用回收多效蒸發(fā)工藝溶劑回收系統(tǒng)原來采用五塔三效蒸發(fā)工藝，把蠟和蠟下油溶劑回收系統(tǒng)采用四塔二效蒸發(fā)工藝使換熱率從40.0％上升到45.6％，熱回收率從40.0％提高到60.0％，爐負(fù)荷下降2.26％，后冷量下降25.2％，裝置能耗降低約690 MJ/t。統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，燃料和蒸汽消耗之和低于其他同類裝置平均值435 MJ/t。從各裝置改造的經(jīng)驗看，一套酮苯脫蠟裝置的每個溶劑回收系統(tǒng)能耗在189.6 MJ/t左右。

2.2.3采用濾液循環(huán)技術(shù)蘭石化一套酮苯的結(jié)晶系統(tǒng)原設(shè)計中沒有三濾液循環(huán)工藝，在2009年全采用了三段濾液循環(huán)改造，這樣既減輕了蠟下油回收加熱爐的負(fù)荷，又降低了結(jié)晶系統(tǒng)新鮮溶劑比，溶劑比降低0.50：1，裝置能耗降低50 MJ/t，脫蠟油收率上升0.50％，蠟含油上下降了0.08％。

表1　蘭州石化一套酮苯裝置能耗情況

2.2.4采用離心泵輸送冷蠟原來蒸汽往復(fù)泵用離心泵代替，改變了原來蠟液只能用蒸汽往復(fù)泵不能用電泵的觀念?？晒?jié)約蒸汽1.5 t/h，可使裝置能耗降低約3.86 MJ/t。而同類裝置中不少仍采用蒸汽泵輸送蠟液。

圖1　2012年監(jiān)測數(shù)據(jù)

2.2.5循環(huán)水有自流回水改壓力回水自流回水改為壓力回水，減少了循環(huán)水的跑冒滴漏現(xiàn)象，動力廠供水部循環(huán)水濃縮倍數(shù)上升。裝置采用水冷器出口閥門控制，上下水溫差冬季6℃～9℃，夏季6℃～11℃，循環(huán)水用量明顯下降。

2.2.6伴熱線及加熱器凝結(jié)水系統(tǒng)改造如何消除裝置一年四季到處冒汽的現(xiàn)象，裝置在2013年對凝結(jié)水系統(tǒng)進(jìn)行了改造。將所有伴熱線和熱器凝結(jié)水全部集中改進(jìn)集合線，然后進(jìn)公司回水管網(wǎng)，凝結(jié)水回收率達(dá)到95％以上，裝置現(xiàn)場再無以前的到處冒汽的現(xiàn)象。2.2.7加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理由于蘭石化一套酮苯的生產(chǎn)、技術(shù)管理嚴(yán)格，操作平穩(wěn)率較高，結(jié)晶各流冷凍平衡，冷點和各部加入溶劑溫度控制嚴(yán)格，結(jié)晶效果好，使裝置脫蠟溫差低（2℃～3℃），過剩質(zhì)量少，冷凍量較低，使裝置能耗降低。同類裝置中脫蠟溫差大都高于2℃，最高的達(dá)到9℃。以油品和溶劑的比熱（-20℃）計算，并考慮到溶劑比和冷凍設(shè)備的效率，脫蠟溫差每上升1℃則裝置的冷凍量增加9.2 MJ/t原料（結(jié)晶溶劑比為3.80：1），電耗增加約9.70 MJ/t原料，裝置能耗將上升約33.5 MJ/t。

表2　四年蒸汽消耗情況

還有一些做法是對熱溶劑加熱器的蒸汽及時調(diào)整，如果不溫洗濾機(jī)時，就采用乏汽加熱；溫洗和化套管時改用主汽加熱。再就是保證蠟液能正常輸送情況下，避免一段蠟泵不走空行程，這樣也可以降低蒸汽消耗。還有就是根據(jù)氣溫調(diào)節(jié)伴熱線給汽閥門開度，只要保證管線不凍凝，就可節(jié)約蒸汽0.3 t/h。從近四年蒸汽消耗情況可以看出（見表2）。

圖2　2014年監(jiān)測數(shù)據(jù)

3　結(jié)論和建議

3.1蘭州石化一套酮苯裝置能耗水平的結(jié)論

蘭州石化一套酮苯近年來在應(yīng)用新技術(shù)、設(shè)備更新和節(jié)能技術(shù)改造等方面做了不少工作，取得較好的節(jié)能效果，老裝置能運(yùn)行到現(xiàn)在，又不落后，可謂永葆青春，裝置能耗仍處于國內(nèi)中上水平，確有不少成功的經(jīng)驗值得同類裝置學(xué)習(xí)和借鑒。

3.2積極更新設(shè)備

設(shè)備性能對酮苯脫蠟裝置生產(chǎn)和能耗影響較大，通過較大規(guī)模地更新設(shè)備，使裝置能耗有較大幅度的降低。日前有不少新型設(shè)備可以選擇應(yīng)用，如：前蘇聯(lián)套管結(jié)晶器更換蘭石研究所套管、采用進(jìn)口冷凍機(jī)、冷凍后冷采用表面蒸發(fā)空冷，應(yīng)用離心泵輸送冷蠟等均已被實踐證明有良好的節(jié)能效果。

3.3在技術(shù)改造中增加技術(shù)含量

裝置通過技術(shù)改造收到良好的節(jié)能效果，實踐證明：多效蒸發(fā)回收溶劑，多段濾液循環(huán)工藝等工藝技術(shù)對節(jié)能和提高收率均有良好效果，各裝置在技術(shù)改造中應(yīng)盡量全面采用這些技術(shù)。

3.4重視加強(qiáng)生產(chǎn)和技術(shù)管理

經(jīng)驗證明：嚴(yán)格管理，優(yōu)化操作，提高操作平穩(wěn)率，對裝置節(jié)能有十分重要的意義。各裝置應(yīng)落實有效的管理和技術(shù)措施，使操作平穩(wěn)率真正得到提高，認(rèn)真抓好結(jié)晶各流冷凍的平衡，冷點和各部溫度的控制，必能見到牧果。

［1］侯祥麟.中國煉油技術(shù)［M］.北京：中國石化出版社，2001.

［2］胡徐騰.走向煉化技術(shù)前沿［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2004.

Technical transformation and optimization of ketone
benzol dewaxing units

GAO Jian，YE Xiaoming，WU Changhai
（Lanzhou Petrochemical Company Refinery，CNPC，Lanzhou Gansu 730060，China）

This paper introduces the Lanzhou petrochemical company a ketone benzene dewaxing unit in the implementation of a number of technological transformation and optimization measures，through technical transformation，making the old device（1958 from the former Soviet Union aid）energy consumption decreased year by year，to achieve energy saving and emission reduction，and device，the overall technical and economic means marked increase and improve the economic benefit of the unit.

solvent dewaxing；energy saving and emission reduction；technological transformation

TE965

B

1673-5285（2016）08-0129-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.029

2016-05-31

高鍵，男（1969-），煉油廠溶劑脫蠟聯(lián)合車間生產(chǎn)組長，郵箱：gaojian4@petrochina.com.cn。