潤滑油加氫裝置燃料氣節(jié)能優(yōu)化實踐

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)

國內外行業(yè)發(fā)展動態(tài)

潤滑油加氫裝置燃料氣節(jié)能優(yōu)化實踐

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)

潤滑油加氫裝置以加氫尾油為原料，自產干氣和低分氣供裝置加熱爐自用。針對裝置投產后自產干氣、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，富余部分進地面火炬焚燒，改造取得了良好的效果。公司重組后對第一次改造后放火炬量較大的干氣進行了一體化優(yōu)化，富余干氣進燃料氣管網(wǎng)進行回收，且采用了多項防止凝液的優(yōu)化措施以保證燃料氣管網(wǎng)安全運行。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任公司惠州煉化分公司(以下簡稱惠州煉化)是中國海洋石油總公司自主投資建設的第一座大型煉廠。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，投資并運營了一批技術含量高、市場前景好的大型石化項目，如400 kt/a加氫尾油和200 kt/a丙烯酸及酯等項目。

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)、充分利用一體化運作的優(yōu)勢，中國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，以做強惠州煉化一體化基地,為惠州煉化和石化公司開展生產優(yōu)化和節(jié)能降耗提供了一個平臺。

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潤滑油加氫裝置以惠州煉化蠟油高壓加氫裂化裝置生產的加氫尾油為原料，生產白油、基礎油等產品，副產的干氣和低分氣作為燃料氣供潤滑油加氫裝置3臺加熱爐自用，缺口部分由惠州煉化燃料氣管網(wǎng)補充。

2.2 重組前燃料氣系統(tǒng)平衡情況

潤滑油加氫裝置自2011年5月開工以來，原料實際性質與設計值偏差較大、原料蠟含量總體呈上升趨勢，導致自產干氣、低分氣收率大幅度增加(詳見表1)。

表1 潤滑油加氫裝置氣體產品收率

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

由表1可知：自2012年開始，潤滑油加氫裝置干氣和低分氣產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。

2.3 改造后流程

潤滑油加氫裝置3臺加熱爐設計用氣量約為0.75 t/h，加熱爐采用低分氣作燃料，燃燒效果相對較好，若混入干氣，易導致加熱爐火嘴堵塞、爐膛積炭等現(xiàn)象。因此，考慮低分氣產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。潤滑油加氫裝置于2014年實施了干氣回收利用改造項目，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單獨供給丙烯酸及酯裝置使用，富余部分排至放空系統(tǒng)焚燒。

干氣改造項目于2014年7月投用，改造后流程見圖1(加粗管線為新增管線)。

圖1 燃料氣系統(tǒng)改造示意

2.4 改造后氣體產品平衡情況

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

表2 干氣項目改造后氣體產品平衡

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

3.1 優(yōu)化方案選擇

經討論，形成了3個優(yōu)化方案。方案1：潤滑油加氫裝置干氣經加熱后直接輸送至惠州煉化燃料氣管網(wǎng)。方案2：干氣經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)及相應的閥門、伴熱系統(tǒng)。方案3：在潤滑油加氫裝置新增簡易吸收解吸系統(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，干氣經新增簡易吸收穩(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較高的出口溫度并投用相應伴熱蒸汽，確保干氣以氣相的形式直接返輸燃料氣大管網(wǎng)，減少凝液對加熱爐的影響。通過對3種方案進行討論綜合和對比，由于方案1改動小，且效益較大，優(yōu)先選擇方案1(見表3)。

表3 燃料氣一體化改造方案對比

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險，對石化公司潤滑油加氫裝置干氣系統(tǒng)流程進行了優(yōu)化改造(見圖2)。

(1)干氣壓縮機出口緩沖罐D203頂部出口干氣線新增一條去潤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)潤滑油加氫裝置地下輕污油泵P402出口新增一條管線敷設至惠州煉化南廠區(qū)輕污油管線并增加計量等配套設施。

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

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

(2)干氣壓縮機出口分液罐D203頂部出口干氣并入潤滑油加氫裝置界區(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，確保管線內無凝液，以防止發(fā)生積液現(xiàn)象。

(4)壓縮機出口分液罐D203輕烴凝液排放至裝置放空罐D401，經減壓閃蒸出的氣相與地下輕污油罐D403揮發(fā)出的氣相合并后排放至地面焚燒爐，凝液進入地下輕污油罐D403。

(5)D403輕烴凝液通過地下輕污油泵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%計算，即干氣壓縮機處理干氣9 184 t/a，管線伴熱蒸汽按1 t/h消耗量計算。各產品價格按照惠州煉化2017年2月份銷售價格(不含稅)計算，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，則產品效益=輕烴產量×輕烴單價+(脫除輕烴干氣產量—丙烯酸及酯裝置脫除輕烴干氣需求量)×燃料氣價格，輕烴價格暫按石腦油價格估算；同時，輕烴部分扣除減壓閃蒸后的氣相焚燒量。經核算，燃料氣一體化改造項目年收益約為965萬元(扣除項目運行成本和折舊費)。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標油(6 107 t標煤)。

4 結論

針對潤滑油加氫裝置自產低分氣和干氣大量過剩的情況，對燃料氣的利用進行了系統(tǒng)的優(yōu)化分析，成功實施了兩次流程改造，實現(xiàn)了潤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。如公司重組后實施的燃料氣一體化優(yōu)化項目，消滅了多余的燃料氣通過火炬焚燒，每年節(jié)約4 500 t燃料氣，可創(chuàng)效965萬元。

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.

fuel gas,energy-saving,optimization,condensate

2017-03-16。

王玉林，男，1966年出生，1990年畢業(yè)于石油大學(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管理工作。

1674-1099 (2017)03-0054-04

TE08

A