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1、焦化装置节能降耗探讨翁兴勇，段金庭，肖津大港石化公司第一联合车间，信息中心摘要：国家十一五规划是以建立节约型社会和环保型社会成为主题，本文就装置的特点和存在的问题入手，从各方面总结了降低能耗的一些有效措施 ，分析节能效果，以便进而整体提高装置的用能效率，降低装置能耗。关键词：焦化装置 节能降耗 热效率 转油线温降 变频1、前言国家十一五规划是以建立节约型社会和环保型社会为主题 ，也是我国可持续发展的必要。焦化装置是公司的能耗大户 ，大概占全厂总能耗的11，因此降低装置能耗对炼油厂节能有着重要的意义，国内同类先进节能装置的能耗为2224kg标油/t渣油（不含稳定系统），我公司焦化装置2005年能
2、耗（含稳定系统）为34.7kg标油/t渣油，2006年指标为31.0kg标油/t渣油。2005年生产情况与先进装置仍有一定差距。本节就装置的特点和存在的问题入手，从各方面总结了降低能耗的一些有效措施 ，分析节能效果 ，以便进而整体提高装置的用能效率，降低装置能耗。以下为详细对比数据。加工量与产量 （吨）日期加工量汽油柴油液化气蜡油干气焦炭损失运行2005年98431114330040362528095108706423772523004407365天2006年一季度284658392611148447549393601210471264128090天产品收率（m%）日期加工量汽油柴油液化气蜡油
3、干气焦炭损失总液收2005年98431114.5641.012.8511.044.3125.630.4569.462006年一季度28465813.7940.342.6513.834.2525.030.4570.62能耗数据分析日期电,度回用水,t循环水,t除氧水,tL蒸汽,t软化水,t瓦斯,m3M蒸汽,t2005年2899622046876670338772727112710001329052531255212006年一季度72464006356216238616449-19103131973602305656单 耗日期电,度回用水,t循环水,t除氧水,tL蒸汽,t软化水,t瓦斯,m3M蒸汽
4、,t2005年29.460.056.810.070.000.1029.520.032006年一季度25.460.027.600.06-0.010.1125.260.02能 耗（kg标油/吨原料）日期电回用水循环水除氧水L蒸汽软化水瓦斯M蒸汽合计2005年8.330.010.680.680.090.2320.662.2834.712006年一季度7.200.000.760.53-0.510.2518.101.7529.592、降低能耗措施2.1 加热炉热效率瓦斯单耗占装置能耗的60，控制好加热炉的燃烧是装置节能的关键，我装置的加热炉采用的是由北京航天十一所设计的小能量和相对扁长型的低NOX新型燃
5、烧器。瓦斯设计单耗为26.3kg标油/t渣油。2005年瓦斯单耗为20.66 kg标油/t渣油，2006年第一季度18.10kg标油/t渣油。瓦斯单耗与设计对比有大幅下降，主要有以下几个方面原因：、设计上采用新型燃烧器。由北京航天十一所设计的新型燃烧器具有扁长、低火焰燃烧的特性，而且对称向内燃烧，采用预混式燃烧，燃烧充分，燃烧后CO含量低（平均不到0.5）。大大提高了加热炉燃烧的热效率。、提高原料换热终温，降低加热炉负荷。焦化原料设计为减压渣油，设计进料温度为150，减压渣油与蒸馏系统换热后过一循环水冷却器后进焦化装置，装置开工后采用热进料，流程上不再经过后冷却器，使得焦化原料进料温度提高到1
6、60多度。不但降低了蒸馏装置循环水使用量，而且提高了原料的进料温度，进而降低了加热炉负荷。、提高发汽量，降低排烟温度。装置设计发汽量为11t/h。装置运行投产后，实际发汽量与设计偏差过大，2005年平均发汽量不足7t/h，使得排烟温度过高，达到170左右，降低了加热炉热效率。为保证发汽量，提高了蒸发段温度5，这样不但提高了蜡油收率，而且提高了装置发汽量，降低了排烟温度。目前排烟温度为160左右，加热炉热效率在90。降低了装置能耗。、加强加热炉管理。加热炉火焰保证做到短火焰，齐火苗，炉膛内才能燃烧均匀。各部位热强度相当。对于火焰做到火焰明亮，不飘不散，火焰浅蓝色，保证瓦斯的充分燃烧。2.2 加强
7、高温部位保温，降低转油线温降加热炉出口到焦炭塔底的热量损失造成的温度差称为转油线温降。由于加热炉出口温度为498，与环境温差过大，造成的温降损失也比较大。在装置生产初期，焦炭塔低温度为484。进塔温度较低，塔底盖经常带焦，严重威胁生产安全。在05年8月份，采取了底盖加保温层的做法。经过改进，塔底温度提高到了486。底盖带焦现象明显减少，加热炉总出口温度维持在496即可正常生焦，有效的降低了加热炉负荷，降低了装置能耗。以下为数据对比：加热炉出口温度焦炭塔底温度转油线温降改造前49848414改造后496486102.3 变频系统改造焦化装置在设计上采用了变频技术，变频技术的成功运用可有效的降低装
8、置的电耗。接触冷却塔顶八台风机有四台采用了变频技术，但是接触冷却系统为间断操作，风机的启用时间不超过6小时，极大的降低了使用效率。焦化装置负担着调整全厂物料平衡的问题，处理量变化频繁。而且分馏塔在小吹汽期间塔顶负荷变化较大。蜡油产率与设计偏差大，尤其是在生产0柴油和5柴油方案时，蜡油产率不到设计量的50。考虑到以上几个问题，车间把原有的四台变频进行了移动，两台作为分馏塔顶空冷的变频，两台作为蜡油空冷的变频。通过改造有效的降低了装置用电量，降低了单位电耗。以前在小吹汽期间操作工要爬到3层平台进行启、停空冷的操作，改造后大大降低了操作工的劳动强度。2.4污水回用我公司焦化装置冷焦系统采用的是冷焦水
9、密闭循环系统。但是由于冷焦耗水量大，装置仍需不断补充新鲜水来冷焦。在生产中发现，由于装置新增了装置污水回注除焦水池的系统，除焦水比较富裕，而且除焦水水质比冷焦水水质要好。用除焦水代替冷焦水是可行的。装置通过流程改进，采用通过高位水罐经过反冲洗线向冷焦水储罐补水的方法有效的降低了新鲜水用量。3、存在问题3.1发汽系统改造，提高高温位热能回收分馏塔在设计上采用了加大蜡油与柴油分馏精度，提高柴油收率的设计，蜡油抽出与中段循环的塔盘数为13层，而且中段抽出与柴油抽出仅有4层塔盘的间距。虽然提高了柴油收率，但是由于发汽量低，蒸汽单耗偏高。而且由于蜡油与中段间距过大，造成了整塔热量上移，塔顶负荷偏大，在大
10、处理量生产，塔顶空冷不能满足生产要求。经过工程技术人员讨论，准备在装置大休期间，在保留原有流程的基础上，在蜡油抽出上方增加一条轻蜡油抽出线，降低中段及中段以上热负荷。把原有的两台中段蒸汽发生器调整为一台，另一台作为轻蜡油抽出的蒸汽发生器。这样把热量在中段下方取走，有效的优化了换热网络，不但降低了塔顶负荷，提高了装置发汽量，装置蒸汽单耗也会随着降低。而且为以后的蜡油加氢装置的原料来源提供了很大的调整余地。由于塔顶负荷的降低，装置也会有效的消除大处理量生产由于塔顶负荷过大带来的瓶颈问题。3.2低温位热能回收率低低温热的回收利用一直室炼油行业节能降耗的重点所在。我装置柴油抽出与原料、富吸收油换热后温
11、度位150多度，然后进空冷。此低温位的热量全部要靠空冷来冷却。可考虑由柴油来做解析塔塔底热源，可有效的利用柴油在此温度下的低温热。以前的解析塔底的热源中段循环油，可以完全作为汽包热源，增加发汽量。从以上改进方案来看，不但可以节省下柴油空冷的电耗，而且可以提高装置发汽量，降低蒸汽单耗。目前该设想正在委托设计解决。4、结束语装置虽然在节能降耗上取得了一些进步，但是目前仍有一些需要改进的地方。比如加热炉炉墙外壁温度比较高，可以采用外墙加保温的办法；以及转油线直管段可以通过加新型保温材料的方法进一步降低温降；如何进一步降低排烟温度；部分电机加变频等都在进一步的考虑中。以上就是本文对焦化装置一些节能降耗的看法，也希望借此机会与同行进行交流进步。参考文献：500万吨/年完善配套改造工程设计中国石油天然气华东勘探设计研究院2003年10月
