污水汽提装置水在焦化装置的节能应用

在保证科学合理的前提下,使用低品质介质代替质量过剩的高品质介质是一种有效的节能方式。洛阳石化110t/h污水汽提装置是酸性水处理的重要装置,利用污水汽提装置凝结水替代焦化装置多处1.0MPa蒸汽和除氧水,利用污水汽提装置净化水替代焦化装置多处新鲜水和除盐水。通过对污水汽提装置和延迟焦化装置的联合优化改造,将污水汽提装置凝结水和净化水引至延迟焦化装置使用,凝结水用于延迟焦化装置大吹汽时替代1.0MPa蒸汽、替代除氧水和装置部分伴热;净化水用于延迟焦化装置3处水封罐补水,替代2处水洗用除盐水,同时替代新鲜水补冷焦水。优化改造后,延迟焦化装置每年可节省1.0MPa蒸汽87.93Mt、除氧水32.295kt、新鲜水122.64kt、除盐水30.66kt,每年节约动力成本172.11万元。     

延迟焦化装置水系统能耗分析及改造措施

现有工艺下,延迟焦化装置在燃料气和蒸汽方面的节能潜力非常有限,虽然水系统能耗仅占延迟焦化装置总能耗的5%~6%,但是优化空间较大。以某延迟焦化装置为例,通过对水系统能耗构成进行分析发现,除氧水、除盐水能耗系数较大,是重点优化对象;而装置自产凝结水和净化水却未能得到有效利用。因此,制定并实施了水系统改造方案:用凝结水替代蒸汽发生器之前使用的除氧水;用净化水替代富气水洗工艺之前使用的除盐水、焦炭塔之前使用的冷焦水以及冷焦水缓冲罐水封罐、酸性水罐水封罐和贫液水封罐等之前使用的循环水;根据换热冷却器进、出口水温,将循环水串联使用。改造实施后,节水降耗效果明显,除氧水、除盐水和循环水能耗降幅分别达到35.48%、32.50%和10.49%,水系统总能耗降幅达到20.15%。     

大连石化节水降汽潜力分析及改进措施

大连石化水汽产用情况调查,主要针对蒸汽(3.5MPa、1.0MPa、0.3MPa或0.5MPa蒸汽)、含油和含盐凝结水、循环水、热媒水、除盐水,以及中、低压除氧水、含油和含盐污水、酸性水和汽提净化水等。共发现各类水汽问题31项,绘制完成了车间夏季工况下水汽平衡图和水汽调查报告,最终完成了全厂水汽调研报告。通过回收酮苯装置的凝结水,合理利用汽提净化水,回收新区透平蒸汽,将机泵密封除盐水改为0.3MPa或0.5MPa蒸汽,完善循环水计量问题,更换Ⅰ精制凝结水罐等措施,夏季工况下,全厂可节约除盐水50t/h、除氧水25t/h,回收凝结水30t/h,增加净化水回用140t/h,减少含油污水排放180t/h,同等工况条件下,全厂水耗可降至0.25t水/t油水平,节水效果明显。针对冬季蒸汽量突增,开展了全厂伴热管网系统优化改造工作,停用了一批无效伴热,改变了以往伴热线无序管理的状态,冬季热电厂发汽量由正常的800t/h,降至700t/h以下,冬季节水节汽效果明显。     

辽河石化延迟焦化装置节水减排方案探讨

辽河石化1Mt/a超稠油延迟焦化装置新鲜水总消耗量约为11.3t/h,新鲜水耗量大,急需出台节水减排措施。为此,提出如下改造方案:①回收装置含油污水并进行净化处理,使其油含量由2000mg/L下降到200mg/L,作为回注的冷焦水使用,既节省新鲜水用量,减少污水排放,实现水资源的循环利用,又可回收部分原油;②优化低压蒸汽系统,回收蒸汽凝结水,降低除盐水用量;③循环水放空塔顶冷却器加装调节蝶阀,节约用水,其他水冷器可通过调节进出口温差实现优化操作;④软化水系统更新水泵和管线,合理调节冷却量,节约软化水。上述方案实施后,焦化装置给水量和排水量都有大幅下降,各类水资源得到充分利用,基本实现冷、切焦水系统新鲜水的零消耗,预计减少新鲜水用量10.2t/h,减少污水排放量1144.8t/d,全年可回收原油1171t,累计实现创效达942.1万元。     

焦化除焦系统腐蚀原因分析及防护措施

惠州炼油4200kt/a延迟焦化装置引进美国Foster Wheeler公司的工艺包,采用"两炉四塔"大型化工艺,生焦周期为18h,设计循环比为0.3,焦炭塔顶盖和底盖采用自动卸盖装置。该装置采用单井架水力除焦,冷焦水和切焦水采取一体化处理方式。切焦水补水部分采用新鲜水,净化后的含硫酸性水回用焦池作切焦水补水。由于延迟焦化装置的高压水管道和设备周期性运行,介质压力高,管件壁厚较厚,管件材质较高,运行一段时间后,出现了除焦系统管道和设备腐蚀现象,腐蚀形态主要为应力腐蚀。经分析,回用的净化水氯离子含量偏高及除焦水温相对较高是主要的影响因素。应对措施方面,通过限制不合格净化水和氯离子含量高的净化水排入焦池、降低净化后的酸性水和含油污水的回用水量等,可降低除焦水氯离子浓度。同时,应考虑工艺条件的改进,包括降低除焦水水温、限制管道流速以及设备材质的提高,加强设备检测等,降低除焦设备腐蚀对装置长周期运行的影响。     

石化企业水冷器腐蚀泄漏原因分析

将污水进行适当处理回用于循环水系统,是石化企业降低水耗,减少污水外排的有效办法。锦西石化将中水回用到循环水系统后,焦化装置和重催装置多次发生水冷器腐蚀泄漏,影响装置的安全稳定运行。通过对中水回用现场循环水、回用水水质监测分析,以及水冷器检修调查显示:与新鲜水作为补充水的系统相比,中水回用水作为补充水,微生物种类多,系统更富营养化,更适宜微生物的生长繁殖。锦西石化装置水冷器水侧腐蚀的主要原因,是循环水系统异养菌长期超标,以及黏泥滋生引起的垢下腐蚀及微生物腐蚀。同时,水冷器工艺介质泄漏,进而影响循环水水质,使微生物控制及腐蚀控制出现困难。对此,需要加强循环水系统的杀菌措施,在保证循环水处理效果的同时,必须避免水冷器泄漏与水质腐蚀形成的恶性循环。     

节能降耗措施在石化企业的应用与效益评价

自2005年以来,中国石油辽河石化分公司炼油综合能耗与能源消耗总量均上升,引进和应用了节能项目以降低综合能耗。应用实践表明,机泵加装变频器是有效的节能方法,改造后实现节省电费215.6万元/年;对供热车间开式凝结水回收系统进行改造,实现凝结水回收12t/h,年创效174万元;通过对东蒸馏与催化裂化装置直接进料热联合,实现年创效142万元;通过对汽提装置净化水与除盐水装置出水热联合,年创效264.7万元。     

炼油企业循环水用水网络优化技术与应用

循环冷却水系统是石化行业重要的公用工程,其用水量占工业用水量的80%左右,是石油化工领域用水量最大的系统。循环水系统节水状况的好坏,将严重影响整个工业水系统的节水程度。针对炼油企业循环水系统能耗大、运行不经济等实际问题,分析了炼油企业循环水用水网络优化的影响因素,根据循环冷却水系统的超结构建模原理,以循环水用量最小为目标,综合考虑水流量平衡、热量平衡、水冷器进出口温度、水冷器温差、整数变量、现场实际条件等因素,建立循环水用水网络优化的数学模型,并采用优化建模工具Lingo建模求解,以获得循环水量最小、网络结构简单的循环水用水网络。以某炼油企业蜡油加氢装置循环水系统为实例,验证模型的可靠性。分析结果表明,优化模型充分考虑了蜡油加氢装置循环水用水网络的特点,获得了循环水用量最少且网络结构简单的循环水用水网络,有效降低了循环水系统的运行成本。优化前后该装置各水冷器用水量对比显示,循环水系统优化后,每小时节约循环水152.09t,占现行冷却水总量的40.9%,按循环水价格0.3元/t计算,每年节约水费39.97万元。     

焦化装置冷切焦水系统运行分析及优化改造

九江石化1.0Mt/a延迟焦化装置冷、切焦水系统采用密闭处理技术,进行除油、除焦粉,并经冷却后循环使用。分析认为,该系统存在安全、环保运行隐患,水中含油、含焦多,油品损失大,新鲜水耗量大。为此,在原有工艺流程优化操作基础上,通过在冷焦水储罐增设氮气气封,放水线增设排放线和过滤器,沉淀池增设隔油设施,循环水场外排污水回用,富余的切焦水补充冷焦水系统,以及放空冷却塔含油污水回收方式改进等工艺流程技术优化改造,解决了冷切焦水系统长周期安全稳定运行的隐患,实现了该系统新鲜水消耗量为零的目标,每年可节约新鲜水8×104t,缓解了外排污水的环保治理压力,促进了装置节水减排工作。优化后的污油回收方式可实现年回收污油1200t,既改善了冷焦水的水质,又减少了油品损失。针对该系统存在的其他问题,提出进一步完善改进的技术建议。     

延迟焦化装置回收利用低温热的技术措施

洛阳石化公司140×104t/a延迟焦化装置存在多种携带低温热的介质,为了有效回收利用这部分能量,进行了一系列的流程改造和技术攻关。本文探讨了焦化装置低温热回收的可行性,介绍了各种低温热回收措施的工艺流程和实施效果。其中:汽油、柴油、蜡油装置实现了与下游装置的热联合;加热炉空气预热器在原来基础上新增539根热管,进一步回收烟气余热,降低了排烟温度;凝结水回收系统实现了凝结水三种途径的回收利用;除盐水代替循环水回收分馏塔顶循环油、汽油和柴油的低温热。改造后,成功实现了稳定汽油、柴油、蜡油、加热炉烟气、凝结水、分馏塔顶循环油等低温热的回收利用。这些措施的投用,可降低装置能耗6~8kg标油/t,每年可创造经济效益3000余万元。对目前未能回收的低温热提出了进一步优化的措施和建议,对同类装置的低温热回收利用具有一定的指导作用。     

旋流降膜湿法脱臭技术在酸性水汽提装置的应用及优化

炼油厂酸性水汽提装置主要处理来自各装置的酸性水,其含有高浓度的H2S、NH3、挥发酚等恶臭物质,容易造成环境污染和人员中毒。为消除酸性水汽提装置原料水罐恶臭气体对环境的污染和对员工健康的影响,针对恶臭气体的特性,采用旋流降膜湿法脱臭技术进行治理,但效果不稳定。在研究了影响处理效率关键因素的基础上,提出除盐水定期置换调整为净化水连续置换、将脱臭剂改为碱液、尾气入火炬系统回收VOCs和优化系统程序等优化措施,应用结果显示,运行成本显著下降,恶臭气体处置高效稳定,硫化氢脱除率为100%,COS脱除率为100%,硫醇硫脱除率为99.7%,CS_2脱除率为100%,甲硫醚脱除率为38.7%,氨脱除率为98.9%,总硫脱除率为97.3%。将除盐水全部改为净化水,每年可节约成本66.7万元。实现了尾气稳定达标排放,保证了周边空气质量良好。     

天津石化炼油节能优化措施及潜力分析

天津石化1000×104t/a炼油工程由3号常减压、2号加氢裂化、重整抽提、2号延迟焦化、2号柴油加氢、蜡油加氢、航煤加氢、2号硫磺回收等装置及储运系统和公用工程系统组成。炼油新区在设计中进行了能量综合优化,采取了一系列节能措施。在流程设置上,加氢装置采用热高压分离器流程和循环氢脱硫流程,一些装置采用热直供料,2号柴油加氢装置与航煤加氢装置实现了热联合。在低温热利用方面,设立高温热媒水系统,回收新区加氢装置低温热,用来加热热电部除盐水。设立低温热媒水系统,回收2号延迟焦化装置的低温热,冬季为新区装置采暖伴热提供热源,夏季为溴化锂机组供热。炼油新区各装置实施了节能优化,主要项目有:重整抽提装置蒸汽凝结水热能利用,2号延迟焦化和重整抽提装置部分蒸汽伴热改为水伴热,2号延迟焦化装置热出料流程优化。针对炼油新区在低压蒸汽平衡、中压蒸汽管网运行方面存在的问题,提出优化措施。     

扬子石化延迟焦化装置节能措施及实施效果

扬子石化0.8Mt/a延迟焦化装置由于建成较早,加工工艺落后,2011年综合能耗达到23.04kg标油/t。结合装置特点,实施燃料气、蒸汽及用水节能措施。燃料气降耗方面,对达到使用年限的加热炉空气预热器热管进行部分更换,加热炉效率由90%提高至92%;使用气体脱硫装置的富余0.5MPa蒸汽作为热源,对燃料气进行加热,减少燃料气实际耗量5.16%。蒸汽节能方面,利用富余0.5MPa蒸汽替代1.0MPa蒸汽,节省1.0MPa蒸汽用量5.11t/h;随着装置凝结水回收项目的竣工,计划改用凝结水替代部分大吹汽蒸汽;同时,现场消除蒸汽漏点,更换腐蚀、减薄的碳钢管线,将其材质升级为不锈钢。节水方面,使用硫回收净化污水替代工业水,节省工业水用量7000t/a;拟将装置各点排放的凝结水集中回收,补入装置除氧罐或放水罐,进一步节省工业水用量。上述措施的实施,使装置能耗由2012年的22.93kg标油/t降至2013年的21.25kg标油/t,降幅达7.3%。     

炼油企业循环水系统压力优化技术及应用

循环水系统是石化行业重要的公用工程,它的运行需要消耗大量的水和电能:其新鲜水补水量占企业用水量的35%左右,循环冷却水系统运行电耗约占企业用电总量的20%~30%。针对目前循环水系统优化技术研究的不足,从炼油企业的生产实际出发,综合考虑了水冷器、循环水泵、冷却塔风机、循环水管网、现场实际条件等多项因素,对炼油企业的循环水系统进行包括装置用水端、循环水管网、循环水给水系统、回水系统在内的整个循环水系统的全局压力优化,建立了循环水系统的流程模型。以某炼油企业的循环水系统为实例,通过对该循环水场进行压力优化,循环水场的回水压力由原来的0.2MPa降到0.15MPa,循环水场两台循环水泵的供水压力由0.5MPa降为0.4MPa,每年可节电216.24×104k W·h,节约电费123.69万元。     

延迟焦化装置空气预热器水热媒节能改造

克拉玛依石化公司150×104t/a延迟焦化装置加热炉热管空气预热器存在露点腐蚀和快速失效的问题,分析其原因和北方冬季严寒的天气条件有关:尽管烟气外排温度高于露点温度,但烟气侧底部热管管壁温度低于露点温度。对此,提出了采用水热媒技术的解决方案。实际改造过程中,为降低投资成本并满足除氧水系统压力的要求,采用了扰流子水热媒组合式空气预热器。改造完成后,烟气外排温度从改造前的234℃降低到152℃,降低了82℃;热空气温度从改造前的100℃升高到256℃,升高了156℃;热效率从改造前的87.35%提高到90.74%,提高了3.39个百分点;多回收烟气余热1901.31kW,每年节能54.76GJ,节约燃料费用121.3万元。该技术的成功应用,彻底解决了热管空气预热器存在的露点腐蚀和快速失效问题,可以保证装置长周期高效运行。     

浅析水夹点技术在节能减排中的应用与推广

石化企业中水的运用概念非常广泛,包含了水的各种形态和各种水质的水,如蒸汽、新鲜水、循环水、冷凝水等,它参与了石化企业的各个主要生产环节。水夹点技术的原则是：每个用水单元或设备的排放水都是一个潜在的回用水源,每个用水单元或设备都是回用水源的一个潜在用户,通过最大限度地利用水源来实现新鲜水用量和废水排放量的最小化,达到节水减排、挖潜增效之目的。     

延迟焦化装置回炼“三泥”存在问题分析及对策

洛阳石化污水处理系统每年产生大量的"三泥",具有不易处理,污染严重等特点,并造成了资源浪费和环境问题。洛阳石化1400kt/a延迟焦化装置采用"可灵活调节循环比"工艺流程,通过对国内延迟焦装置回炼"三泥"方式进行比较,确认从焦炭塔底部进行回炼。洛阳焦化装置将"三泥"从焦炭塔给水线注入,利用焦炭塔内的余热,将"三泥"中的水分、油分蒸出,部分重油降解,油气进入放空系统回收,大部分重油分和固体杂质留在焦炭塔中,除焦时随焦炭一起进入焦池,具有良好的经济效益和环保效益,且操作工艺简单,容易控制。但焦化装置回炼"三泥"后,带来了焦炭塔甩油线、平衡管线堵塞;焦炭塔振动;石油焦灰分增大等问题。结合"三泥"组分特点、含油污泥反应机理和延迟焦化工艺特点,对延迟焦化装置回炼"三泥"进行分析,并提出优化措施:控制好反应温度,选择合适的回炼量和速度,保证"三泥"系统的流动性,定期对冷焦水、切焦水进行排焦,保证装置安全运行。     

延迟焦化装置能耗分析及优化措施

克拉玛依石化公司1.5Mt/a延迟焦化装置加工原料为稠油,于2004年建成投产。装置包括电脱盐和脱钙系统、焦化系统、富气压缩吸收稳定系统三大部分,设计能耗为1798.02MJ/t原油,但2005年装置实际能耗为1967.70MJ/t原油,远超出设计值。该装置能耗构成中,燃料气占55%以上,蒸汽占34%,耗电占10%以上。减少燃料气、电耗和蒸汽消耗是降低装置能耗的关键。为此,实施如下改造措施:①对加热炉余热回收系统进行水热媒技术改造,以高压脱氧水为传热介质,实现热烟气和冷空气之间的热量交换,保证热管表面温度均匀,改造后加热炉排烟温度降至166℃,热空气入炉温度升至267℃,热效率超过90%的设计值。②优化装置操作,减少3.5MPa和1.0MPa蒸汽消耗;降低吸收稳定系统压力和解析塔底、稳定塔底温度,增加自产蒸汽量。③优化除焦操作,缩短除焦时间,为空冷器电机安装变频系统,以降低电耗。④降低焦化装置新水和循环水消耗。节能措施实施后,2009年装置能耗为1067.31MJ/t原油,比设计值降低730.71MJ/t原油,折合燃料油为21.44kg标油/t原油。     

节水新技术在长庆石化公司的应用

长庆石化先后建设两套70m3/h初级再生水深度处理回用装置、一套60m3/h反渗透浓水回用装置和一套80m3/h凝结水除油除铁装置,采用的超滤、反渗透、陶瓷超滤等新技术,具有装置分离效果好、占地面积小、操作简单、安全环保等优点,应用"超滤+反渗透"双膜系统,其污水水质逐步改善,浊度明显下降,由过去的平均25NTU,下降为8NTU,实现了废水回用,有利于循环水系统的长周期运行,特别在减少换热设备腐蚀和黏泥生成,延长换热设备寿命、提高换热效率上有突出作用;浓水反渗透及二级除盐水系统的建立,实现了废水高等级回用,在同等工况下,2008年与2007年相比,除盐水消耗量平均减少1663t/d;应用无机陶瓷滤膜技术,又在实现废水高等级回用的同时,将其热能一并回收利用,真正达到高水高用的目的。几套装置合计投资为991万元,新增收益合计为680.2万元,投资收益比为0.69,投资回收期在2a以内。应用上述工艺处理后的废水,分别用作循环水系统、空冷装置和工业锅炉的补充水,吨油耗水从2002年的1.08t/t,下降为2010年的0.58t/t。     

溴化锂制冷技术在低温热回收利用中的应用

九江石化为了降低炼油能耗,实施了延迟焦化装置低温余热回收综合利用改造,将50℃热媒水分别进入常减压、1号催化、2号催化等6套热源装置,换热到128℃后,用于再沸器加热,为控制热媒水温度,在末端配有冷却循环水,控制热媒水返回温度在50℃左右。为了增加低温热系统的操作弹性,改造中引入了溴化锂制冷技术。溴化锂制冷机理为水在物体表面蒸发汽化,带走物体表面的热量,在真空条件下,物体表面温度会降到很低。溴化锂是一种吸水性极强的盐类物质,可以连续不断地将周围的水蒸气吸收过来,可创造和维持真空条件。溴化锂吸收式制冷机是利用溴化锂作吸收剂,用水作制冷剂,利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸气的吸收与释放来实现制冷的。应用溴化锂机组后,装置热平衡系统得到优化,循环热媒水末端温度下降到64℃(投用前为76℃),可节约冷却循环水600t/h;焦化装置干气吸收效果明显改善,C3+组分平均值为2.75%(体积分数),同比下降3.11个百分点。