某大型煉化公司節(jié)能降耗初探

倪永生匡新謀

（1．寧波中金石化有限公司生產(chǎn)技術部，浙江寧波315204；2．寧波職業(yè)技術學院化工學院，浙江寧波315800）

某大型煉化公司節(jié)能降耗初探

倪永生1匡新謀2

（1．寧波中金石化有限公司生產(chǎn)技術部，浙江寧波315204；2．寧波職業(yè)技術學院化工學院，浙江寧波315800）

某大型煉化公司定位為“大規(guī)模、長流程、化工型”，是某集團向下游拓展實現(xiàn)上、下游產(chǎn)業(yè)鏈一體化的重要戰(zhàn)略部署，在寧波國家化工園區(qū)新建的第一家加工能力400萬噸的大型煉化企業(yè)，并于2015年8月20日一次投產(chǎn)試車成功。煉廠投產(chǎn)以后，如何降低企業(yè)能耗，增加經(jīng)濟效益，成為單位面臨的一項重要工作。結合生產(chǎn)實際，對全廠生產(chǎn)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、水系統(tǒng)以及能源管理等方面的節(jié)能降耗措施進行了初步的探討。

大型煉化公司;節(jié)能降耗;能源管理

2015年8月20日，某集團迄今為止單項投資最大項目——大型煉化公司200萬噸/年芳烴項目一次投產(chǎn)試車成功。該項目引入了全球頂尖的全加氫型工藝流程作為主要加工手段，在進行加工裝置選擇時，主要從國內(nèi)和美國進行了裝置選擇，其中從美國的環(huán)球油品公司（以下簡稱“UOP”）購入了6套關鍵性設備，其余生產(chǎn)裝置采用國內(nèi)成熟的工藝技術。該工程的順利投產(chǎn)能夠讓公司芳烴產(chǎn)品滿足歐IV標準，其污水處理也能滿足國家一級要求，意味著該公司具備了該行業(yè)的全球頂尖技術。

該公司的一期燃料油加工量能夠達到400萬噸，巨大的加工量帶來的是龐大的規(guī)模、較低的熱單耗性能與設備的高效運行，很大程度上提高了能量的利用率。但由于產(chǎn)品的特殊性，最終產(chǎn)品必須達到較高的標準才行，所以加工裝置會顯得十分繁雜；在進行加工時，所采用的是燃料油（M100、180#），相比于原油，其較低的輕質(zhì)油收率，使得渣油輕質(zhì)化裝置規(guī)模較大；又由于渣油輕質(zhì)化裝置循環(huán)比高、焦炭產(chǎn)率高，造成全廠能耗高，節(jié)能降耗壓力大。

通過上述分析，公司的節(jié)能改進對于降低成本提高收益有著較大的幫助，因此為了優(yōu)化公司現(xiàn)有的節(jié)能體系，我們從實際案例出發(fā)對全廠節(jié)能提出了相關改進意見。

1 生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化

1.1 優(yōu)化原料和產(chǎn)品結構

在進行燃料油選擇時，應該根據(jù)實際的市場環(huán)境，選擇讓分離裝置“吃飽”的產(chǎn)品，這樣在滿負荷狀態(tài)下，可以有效提升裝置的功效。如根據(jù)連續(xù)重整、加氫改質(zhì)裝置進料組分的要求，精選出石腦油及柴油、蠟油收率符合要求的原料品種，并對其進行充分調(diào)合，接著交由減壓蒸餾裝置處理。

公司不僅要實現(xiàn)盈利，還要盡可能實現(xiàn)全廠效益最大化。因此，要常常關注市場動向，并且有針對性的調(diào)整產(chǎn)品結構，以滿足市場需求。如苯產(chǎn)品在市場中具有很高的收益時，歧化裝置通過調(diào)整進料中C9/C10、甲苯比例來增加苯產(chǎn)量，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

1.2 實現(xiàn)裝置間熱聯(lián)合

通過對廠內(nèi)上下游裝置供料手段進行優(yōu)化，并實現(xiàn)熱進出料，能夠大大減少全廠不必要的能耗。日常生產(chǎn)時，上游裝置為下游提供了80%的熱進料，中間原料罐供給20%冷進料，經(jīng)過優(yōu)化后能夠?qū)崿F(xiàn)上游裝置為下游提供所有的進料。在燃料油分離后所得到的柴油、蠟油及渣油都實現(xiàn)了直供下游裝置，并且溫度都能達到140℃～170℃，全廠共有380萬噸物料按熱供料的方式進行傳遞，能夠有效節(jié)約熱負荷約15.77Gcal/h，該數(shù)據(jù)等同于全廠能耗降低8.78kg標油/t產(chǎn)品。

2 燃料系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 回收放空系統(tǒng)中的燃料氣

為進一步完善燃料系統(tǒng)，該廠采選用了最新手段，通過三個獨立的放空系統(tǒng)，促進了燃料氣的回收效益與環(huán)境保護。放空系統(tǒng)主要由：最小排放壓力0.2MPa的高壓放空系統(tǒng)，最小排放壓力0.05MPa的低壓放空系統(tǒng)以及酸性氣放空系統(tǒng)構成。同時廠內(nèi)配有燃料氣回收裝置，其回收對象為高、低壓放空系統(tǒng)產(chǎn)生的相關氣體，接著通過壓縮的方式將回收的氣體引入全廠的燃料氣管網(wǎng)中。該系統(tǒng)的氣體回收率為7.5t/h，總燃料氣節(jié)約量能達到6.3萬噸/年。

2.2 平衡燃料氣于燃料油的消耗比例

在平衡燃料氣管網(wǎng)壓力時，主要借助液化氣氣化補充的方式進行平衡，燃料油管網(wǎng)采用重芳烴。受市場客觀因素影響，液化氣與原油價格之間存在很大差異。而加熱爐一般都有油、氣混燒功能，因此可以通過調(diào)節(jié)燃料氣和燃料油的消耗比例，達到調(diào)控液化氣與重芳烴出廠量的目的。這有助于公司實現(xiàn)利益最大化。制定科學的操作方式，規(guī)范加熱爐運行管理，本著少燒氣多燒油的目的，實現(xiàn)有效地節(jié)省運行成本，實現(xiàn)節(jié)氣約2.1t/h，節(jié)省費用約1260萬元/年。

2.3 提高加熱爐熱效益

加熱爐作為能源消耗的主要聚集地，耗能量占全廠50%-70%，因此加熱爐的節(jié)能能夠有效提高廠內(nèi)的節(jié)能水平，節(jié)約生產(chǎn)成本，實現(xiàn)收益增長。由熱爐特性出發(fā)，我們可以從以下角度出發(fā)進行節(jié)能考慮。

對燃料油管網(wǎng)進行加熱，使其溫度能夠保持在140℃左右，這種方式有助于提升燃料油入爐時溫度，提高了燃料油的傳輸速率，降低了霧化蒸汽用量，且該溫度下的燃料油更有助與空氣混合、燃燒充分；技術員應該提高對加熱爐煙氣氧含量和排煙溫度的控制，讓系統(tǒng)運作處于更加合理的狀態(tài)，降低能耗；同時制定完善的燃燒器日常養(yǎng)護規(guī)范，提升能源利用效率。經(jīng)過操作調(diào)整，能夠讓加熱爐熱效率突破90%以上。

3 蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化

3.1 優(yōu)化蒸汽管網(wǎng)的運行

通過實時監(jiān)控3.5MPa、1.0MPa、0.4MPa三級蒸汽系統(tǒng)，對各裝置蒸汽的需求進行及時調(diào)整，確保蒸汽最大限度的使用。制定合理的巡檢制度，檢查管網(wǎng)的密閉性，及時處理漏點，降低蒸汽的損失量，讓廠內(nèi)蒸汽管網(wǎng)泄漏損率降至4.56%。

3.2 逐級利用蒸汽資源

借助蒸汽資源逐級利用的方式，能夠進一步提高蒸汽利用率。具體措施如下：要求各裝置的注汽和加熱蒸汽盡量使用1.0MPa或0.4Mpa蒸汽；在進行汽輪機選擇時以背壓式為主，用這種方式產(chǎn)生蒸汽，既提高了蒸汽利用率，又達到節(jié)約電能的目的；廠內(nèi)借助鍋爐和背壓式汽輪機發(fā)電機組同時運作的方式來達到穩(wěn)定中、低壓蒸汽的目的。在以汽定電的原則下，充分利用裝置余熱所產(chǎn)中壓蒸汽發(fā)電，發(fā)電時汽輪機組向外管網(wǎng)提供低壓蒸汽。全廠汽輪機共消耗蒸汽592t/h，汽輪機替代電機約62390KW，剩余3.5MPa中壓蒸汽103 t/h，經(jīng)低減送入1.0MPa蒸汽管網(wǎng)。

4 水系統(tǒng)的優(yōu)化

4.1 優(yōu)化凝集水的回收

全廠凝結水收集時與原有的收集方式不同，采用了兩個系統(tǒng)來達到收集的目的。連續(xù)重整、加氫改質(zhì)裝置中的凝汽式汽輪機的冷凝水直接送至動力站的除氧器，處理后作為鍋爐補水；各裝置換熱或伴熱所產(chǎn)生的0.3MPa、144℃工藝冷凝水進入余熱回收站進行兩級閃蒸，生成的蒸汽用于后期發(fā)電使用，回收熱量21.3MW，閃蒸后的75℃凝結水再送入化水站系統(tǒng)處理后，進鍋爐發(fā)汽利用。共回收凝結水量約500 t/h。

4.2 降低循環(huán)水補水率

在循環(huán)水場中借助高效收水器，大大降低了水量的損失，減少了相應的補水量；并增加了旁濾裝置，對水質(zhì)進行監(jiān)督及時調(diào)整排污量；在選取循環(huán)水的補水時，選用滿足要求的回用水，節(jié)約生產(chǎn)水的使用量。同時加大對冷卻器的監(jiān)控，減少內(nèi)漏的可能性。全廠循環(huán)水用量23500 t/h，循環(huán)水場補充水量（含回用水）200 t/h，循環(huán)水補水率為0.9%。

4.3 回用酸性水、污水，減少新鮮水用量

全廠酸性水量約128 t/h，經(jīng)酸性水汽提裝置汽提后，凈化水部分進減壓蒸餾裝置用作電脫鹽注水，部分作為污水處理場的調(diào)合用水。全廠酸性水回用量為82 t/h。

污水處理場選用了十分先進的處理技術，能夠?qū)崿F(xiàn)廠內(nèi)含油、含鹽污水的有效處理，并在處理合格后實現(xiàn)深海排放，同時還有一些污水會經(jīng)歷二次處理，達標后成為循環(huán)水場和綠化用水，其中回用水量為60t/h，污水會用率60%。

4.4 優(yōu)化低溫熱水系統(tǒng)

在進行低溫余熱處理時，廠內(nèi)采用了熱媒水系統(tǒng)。低溫熱媒水經(jīng)燃料油分離、渣油輕質(zhì)化、加氫改質(zhì)和焦氣化后，能夠產(chǎn)生大量的高熱媒水，經(jīng)余熱回收站處理后，一部分用于熱媒水加熱，以提取有關介質(zhì)，以及去罐區(qū)溫度的維護工作；另一部則被送入制冷站；最后剩余的將會由旁路同各戶用過的低溫返回熱水交匯。這種方式幫助廠內(nèi)回收低溫熱達1772.5KW。

通過一系列的污水處理，余熱回收站得到的一部分合格的回水將會進入制冷站進行降溫處理，接著被用于辦公樓、中央控制室和中心化驗室的日常用水，其中制冷負荷規(guī)模為51526kw，制熱負荷規(guī)模為51526KW。夏季，95℃熱水進溴化鋰制冷機組放熱降溫至75℃后返余熱回收站，自各建筑物空調(diào)末端來的12℃空調(diào)冷水在制冷機組內(nèi)降溫至7℃返回至各建筑物的空調(diào)末端。采用溴化鋰吸收式冷溫水機組制冷技術，回收利用低溫熱進行制冷，代替壓縮式制冷機組，既達到了制冷的目的，又節(jié)約了大量的電能。冬季，95℃熱水經(jīng)空調(diào)熱水換熱機組換熱后，溫度降低為75℃并返到余熱回收站，50℃的空調(diào)熱水在換熱機組內(nèi)升溫至60℃后返回到各建筑物的空調(diào)末端。生活熱水換熱機組通過讓補充水與回水回流，并在95℃熱水換熱至60℃厚，再送入給綜合辦公樓。

通過低溫余熱回收方式，讓全廠單位綜合能耗下降3.59kg標油/t產(chǎn)品。并且，廠內(nèi)采用的余熱回收技術已經(jīng)達到了世界頂尖水平。

4.5 優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)

從2016年底，與浙江科維節(jié)能技術有限公司展開節(jié)能合同合作交流，至2017年2月中旬開始正式實施節(jié)能改造（更換大泵32SAP-10水泵5臺及相應管道附件包括止回閥，原高效電機不更換；更換小泵28 SAP-9J水泵2臺及相應管道附件包括止回閥，更換原高效電機。），到2017年2月底開始投入使用，累計節(jié)電7536976kw.h，貢獻全廠單位綜合能耗下降2.38kg標油/t產(chǎn)品。

5 加強全廠能源管理

通過科學的能源管理，優(yōu)化全廠的節(jié)能結構，是一條十分有效的節(jié)能途徑。為進一步深化全廠節(jié)能工作，公司通過設立相應的節(jié)能機構，進一步規(guī)范了能源的計量、分配和使用，同時結合相應的節(jié)能計劃，從具體的節(jié)能措施出發(fā)，有針對性的進行節(jié)能培訓，提升廠內(nèi)總體的節(jié)能水平。能源計量在整個節(jié)能工作中占據(jù)了關鍵地位，優(yōu)化計量措施，完善儀表維護檢修規(guī)范，進一步增強監(jiān)測監(jiān)管。并且，從各能源自身特點出發(fā)，制定合理的耗能指標，讓能源的使用科學化。同時構建完善的能源管理體系，對節(jié)能與高耗能責任主體實行具體的獎懲，達到提高節(jié)能水平的目的。

6 結語

全廠節(jié)能降耗工作取得了初步成效。因從燃料油到芳烴產(chǎn)品工藝的特殊性，目前國內(nèi)外均無統(tǒng)一的綜合能耗指標，所以全廠的能耗指標只能與設計值、歷史值比較。2017年4月，全廠單位綜合能耗為672.56 kg標油／t產(chǎn)品，低于全廠設計綜合能耗指標706.98kg標油／t產(chǎn)品。

[1]許小云、胡于中，廣西石化公司煉油廠節(jié)能降耗初探[J].石油與天然氣化工，2011.06.

倪永生（1980-），男，漢族，寧波中金石化有限公司，工學學士，化工工程師，生產(chǎn)運營與管理。