探究延遲焦化裝置的能耗與節(jié)能措施

胡興坤

摘 要：隨著高硫、高殘?zhí)恳约案咚嶂翟图庸け壤脑黾?，焦化工藝在石油化工企業(yè)當(dāng)中所發(fā)揮的作用越來越突出。而延遲焦化裝置則是其中重要的加工裝置，它的運行狀況關(guān)系到企業(yè)的效益。但是當(dāng)前延遲焦化裝置的能源消耗量比較大，出現(xiàn)了資源浪費、轉(zhuǎn)化率低等問題。因此，需要對操作進(jìn)行優(yōu)化、對技術(shù)進(jìn)行改造，降低延遲焦化裝置在運行過程當(dāng)中的能源消耗?；诖?，本文從延遲焦化裝置的能耗構(gòu)成出發(fā)，探究了能耗偏高的原因，進(jìn)而對節(jié)能措施進(jìn)行了總結(jié)，希望為相關(guān)技術(shù)人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：延遲焦化裝置;能源消耗;節(jié)能措施

1.延遲焦化裝置的能耗現(xiàn)狀

延遲焦化裝置是石油化工企業(yè)重要的原油加工裝置，它將減壓油渣作為原材料，在500攝氏度的高溫環(huán)境下進(jìn)行深度熱裂解和縮合，進(jìn)而生產(chǎn)出汽油、柴油、蠟油以及石油焦等。在這個過程當(dāng)中需要消耗大量的能量，容易造成資源和能源浪費的問題。本單位所使用的延遲焦化裝置主要分為焦化與除焦這兩個部分，其中焦化的操作是連續(xù)的，而除焦則是在發(fā)生在兩塔交替之間的間斷性操作，整個工藝流程可以實現(xiàn)連續(xù)的自動化控制。由于不同裝置的動力配置不同，在運行過程當(dāng)中所產(chǎn)生的能源消耗種類及其比例也并不相同。根據(jù)統(tǒng)計，本單位延遲焦化裝置在運行過程當(dāng)中所消耗的能源種類主要包括燃料、蒸汽、水、電這四種。其中燃料的消耗量是最大的，約占總能耗的55%左右;其次為蒸汽，消耗比例約為30%;水電的消耗約占10%;除此之外還有約5%的其他消耗。

近年來，我公司為了適應(yīng)加工高硫原油的需求，對延遲焦化裝置進(jìn)行了升級與改造，裝置規(guī)模為80萬/a，設(shè)計循環(huán)比為0.3，設(shè)計能耗為24kg/t，但實際能耗為28kg/t。該能耗指標(biāo)比較高，與中國石油化工降本增效的目標(biāo)不相符，需要采取相應(yīng)的節(jié)能措施進(jìn)行改造。

2.延遲焦化裝置的能耗偏高的原因分析

2.1裝置的生產(chǎn)負(fù)荷低

根據(jù)實踐經(jīng)驗，當(dāng)延遲焦化裝置的實際生產(chǎn)負(fù)荷與裝置優(yōu)化設(shè)計條件差距較大的時候，裝置的能源消耗就比較高。我公司的延遲焦化裝置在改造的過程中，裝置的規(guī)模、原料的性質(zhì)以及產(chǎn)品的分布產(chǎn)生了變化，與初始設(shè)計條件之間的差異性比較大。這其中，加熱爐、機(jī)泵以及冷換設(shè)備都沒有被改造，但是在其中運用了循環(huán)比較大的操作系統(tǒng)，導(dǎo)致裝置的實際加工量明顯低于設(shè)計量，能源消耗比較高。

2.2加熱爐的效率低

在對延遲焦化裝置進(jìn)行改造之后，加熱爐的效率只有原來的90%，而設(shè)計值為93%。與相同種類的加熱爐相比，該裝置的熱效率處于比較低的狀態(tài)。造成這一問題的主要原因就是該加熱爐的空氣預(yù)熱器的散熱效果比較差，在運行的過程當(dāng)中加熱爐的排煙溫度可以達(dá)到170攝氏度，這導(dǎo)致爐體的熱效率比較低，所消耗的燃料氣比較多。

2.3蒸汽、水電的消耗比較高

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，本公司1.0MPa蒸汽的實際產(chǎn)氣量僅為設(shè)計產(chǎn)氣量的70%，而實際能耗量則為設(shè)計能耗量的130%。而1.2MPa和;3.5MPa蒸汽實際消耗量也明顯高于設(shè)計消耗量，這導(dǎo)致延遲焦化裝置的蒸汽能耗整體上處于比較高的狀態(tài)。與此同時，延遲焦化裝置當(dāng)中有很多大功率的能耗設(shè)備，累計的電負(fù)荷比較大。管理人員對轉(zhuǎn)動設(shè)備的管理不夠精細(xì)，造成的電單耗量比較高。而高壓水泵等設(shè)備的使用頻率比較低，但處于長期運行的狀態(tài)，用電效率低，造成了電能的損耗。除此之外，延遲焦化裝置在水力除焦的時候所使用的冷焦水和軟化水量都比較多，相應(yīng)的水循環(huán)系統(tǒng)也并不完善，造成了水資源損失較多的問題。

3.延遲焦化裝置的節(jié)能措施

3.1燃料的節(jié)能措施

第一，可以通過降低循環(huán)比的方式來節(jié)約燃料。在不考慮其他因素影響的情況下，延遲焦化裝置的循環(huán)比越大所需要的燃油量就越多，加工量也隨之減小，而加熱爐的負(fù)荷則會增加，對燃料的單耗量也會增加。因此，通過降低裝置的循環(huán)比可以提高加工量，進(jìn)而降低燃料的消耗。第二，可以提高分餾塔底部的溫度。焦化原油在經(jīng)過換熱之后會進(jìn)入到分餾塔的塔底，在此與高溫油氣進(jìn)行換熱之后進(jìn)入到加熱爐當(dāng)中。在這個過程中，如果分餾塔塔底的溫度比較高，原料進(jìn)入到加熱爐時的溫度就會比較高，加熱爐的負(fù)荷也會減小，進(jìn)而可以降低燃料的消耗量。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，可以通過工藝優(yōu)化的方式使污油進(jìn)入到焦塔塔頂作為急冷油，不需要進(jìn)入分餾塔的塔底，這樣可以提高塔底溫度、減少燃料的消耗。最后，還可以通過加熱爐外表噴涂的方式來節(jié)約燃料。延遲焦化裝置在運行的過程中由于密封不嚴(yán)、襯里損耗等問題造成了熱效率下降，燃料消耗增加。因此，工作人員可以使用保溫涂料對加熱爐表面進(jìn)行噴涂，減少爐壁的熱損失，進(jìn)而可以提高加熱效率。

3.2蒸汽的節(jié)能措施

首先，可以通過對蒸汽伴熱線的改造來減少蒸汽的使用量。具體來說，可以將延遲焦化裝置當(dāng)中的部分蒸汽伴熱改為熱水伴熱，使用消泡劑、阻焦劑等來代替原來的蒸汽伴熱，這可以實現(xiàn)蒸汽的有效節(jié)省。其次，還可以降低焦炭塔當(dāng)中的吹汽量。在焦炭塔冷焦的過程中，為了達(dá)到預(yù)期的效果，會將大、小吹汽量分別控制在20t/h、7t/h。但是在運行一段時間之后，二者都會發(fā)生變化，吹汽量會不斷增加。因此，工作人員需要定期對吹汽量進(jìn)行調(diào)整，使油氣當(dāng)中所攜帶的焦粉量也隨之減小，這樣可以有效改善分餾塔塔底出現(xiàn)的結(jié)焦問題，提高了分餾產(chǎn)品的質(zhì)量，同時實現(xiàn)了對蒸汽的節(jié)約。

3.3水的節(jié)能措施

第一，可以對冷焦污水進(jìn)行處理與回收。在延遲焦化裝置運行的過程中，需要使用大量的冷切焦水。同時，在完成生焦之后，所產(chǎn)生的蒸汽、油氣等混合物需要進(jìn)入到油水分離器當(dāng)中進(jìn)行分離，進(jìn)而在底部留下大量的污染物質(zhì)。這些污水會被排出。為了減少對水資源的節(jié)約，可以對這部分冷焦水進(jìn)行回收利用，通過技術(shù)改造的方式來增設(shè)污水處理系統(tǒng)，使污水在經(jīng)過處理之后回到焦池當(dāng)中再次使用。第二，可以對乏汽冷凝水進(jìn)行回收利用。延遲焦化裝置當(dāng)中的乏汽主要是由往復(fù)泵、甩油冷卻器產(chǎn)生的，它們會直接被排入到工業(yè)污水系統(tǒng)中。通過技術(shù)改造，可以使這些乏汽進(jìn)入到焦池當(dāng)中被回收利用。

3.4電的節(jié)能措施

對于電能的節(jié)約，主要可以通過減少高壓水泵的運行時間來實現(xiàn)。在延遲焦化裝置當(dāng)中，高壓水泵是耗電量比較大的設(shè)備，它并不是連續(xù)運行的，而是間斷使用。它的運行時間與焦塔內(nèi)部焦炭的硬度、除焦速度等因素相關(guān)。因此，需要加強(qiáng)對除焦操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，確保除焦速度、做好除焦設(shè)備的維護(hù)，以此來對使用措施進(jìn)行優(yōu)化、進(jìn)而減少高壓水泵的運行時間。

4.結(jié)束語

綜上所述，根據(jù)延遲焦化裝置在運行過程當(dāng)中的能耗構(gòu)成要素和構(gòu)成原因，需要采取相應(yīng)的措施減少燃料、蒸汽、水電等資源的使用量。同時，還要運用先進(jìn)的技術(shù)手段，加強(qiáng)技術(shù)改造，減少裝置的整體能源消耗。這對于石油化工企業(yè)來說，不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益，同時還可以實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。

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