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。     

蜡油加氢装置换热网络分析与优化

洛阳石化蜡油加氢装置由反应、分馏、富氢气体脱硫、热回收和产汽系统以及装置公用工程部分等组成,设计年加工能力220×104t/a,以减压蜡油、焦化蜡油和脱沥青混合油为原料,采用抚顺石油化工研究院开发的FFHT蜡油加氢处理工艺技术,催化剂采用FF-18型,主要生产低硫含量的精制蜡油,同时副产少量石脑油和柴油,富氢气体经脱硫后送至制氢装置作原料.利用换热网络优化软件PINCH2.0,对蜡油加氢装置换热网络进行模拟,得出现行工艺条件下换热网络最小冷却公用工程和最小加热公用工程用量,提出以现行换热网络的操作工艺为基础,停运分馏塔进料加热炉,提高反应进料加热炉热负荷,在不增加装置换热网络换热器换热面积前提下,充分利用装置现有换热器换热面积余量,增大换热器的换热负荷.实施换热网络优化方案后,降低蜡油加氢装置耗能105.5kg标油/h,年运行时间以8400h计算,年实现节能886.2t标油,标油价格按照3600元/t计算,年实现经济效益319万元;装置进料量按照295t/h计算,则降低装置综合能耗0.358kg标油/t原料.     

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。     

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。     

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。     

蜡油加氢装置流程设计优化

蜡油加氢为加氢处理工艺的一类,是指通过加氢反应,原料油的分子大小不发生变化,或者只有小于10%的分子变小的那些加氢工艺。蜡油加氢装置主要以常减压蒸馏装置的减压蜡油(VGO)、焦化蜡油(CGO)为原料,通过加氢处理,脱除原料中的硫化物,以及部分脱除氮化物、氧化物及金属杂质。蜡油加氢装置是加工含硫及高硫原料、生产清洁燃料的重要装置之一,但其典型工艺流程能耗较高。优化蜡油加氢分馏系统流程,蜡油加氢操作能耗下降5kg标油/t,产品质量稳定。在中国石化系统11套蜡油加氢装置中,已经有6套装置对分馏系统进行了优化,某些装置更是改造成了蜡油及柴油可以互相切换的原料流程,半成品精制蜡油符合催化装置低硫原料要求,加工柴油时产品质量达到国Ⅳ标准。以某厂1.8Mt/a蜡油加氢装置流程优化为例,停用的较大设备有产品分馏塔、柴油汽提塔、分馏塔进料加热炉,共节约设备费用2090万元,每年节约燃料费用3700万元,每年实际创效2407.29万元。     

蜡油加氢装置节能优化分析

中国石化洛阳分公司220×104t/a蜡油加氢装置设计年开工时数8400h,主要由反应部分(包括新氢、循化氢压缩机、循环氢脱硫)、分馏部分、富氢气体脱硫部分、热回收和产汽系统以及蜡油加氢处理装置公用工程部分等组成。主要生产低硫含量的精制蜡油,为催化裂化装置提供优质原料,同时副产少量石脑油和柴油,富氢气体经脱硫后去制氢装置作原料。装置于2009年5月20日一次开车成功,设计能耗为12.96kg标油/t。开工运行一周年以来,蜡油加氢处理装置通过开展装置优化,节水、节电、节气,增大装置加工负荷,大幅降低了能耗。2009年蜡油加氢处理装置累计综合能耗为12.46kg标油/t,达到设计要求。2010年,通过节能优化措施,综合能耗从2009年的12.46kg标油/t降至8.85kg标油/t,下降3.46kg标油/t,降幅达29%,在中国石化(Sinopec)同类装置中名列前茅。     

延迟焦化装置节水措施

洛阳石化1.40Mt/a延迟焦化装置是重油加工的主要装置,用水主要有除氧水、新鲜水、循环水和除盐水,耗水量巨大。工艺中冷焦过程大量冷焦水挥发冷却后成为含硫污水出装置,水力除焦单元配套庞大的切焦水系统,焦炭中夹带大量水出装置,产品换热和发生蒸汽需要充足循环水和除氧水,严重影响延迟焦化装置能耗和技术指标。通过实施凝结水替代除氧水、循环水串级使用、停用水箱补水、净化水替代除盐水、中水替代新鲜水等措施,水用量不断下降,与2011年相比,2015年节约成本为:凝结水代替部分除氧水,降低除氧水加工成本40.17万元;引入净化水和中水,新鲜水主要用于生活用水,降低新鲜水成本2.61万元;通过优化操作和技术改造,节约循环水成本110.4万元;经过对除盐水系统的改造和优化,每年可节约动力成本32.1万元。至2015年,共节约动力成本185.3万元,实现了节水降耗,经济效益良好。     

洛阳石化炼油装置节能潜力分析及优化措施

对洛阳石化炼油装置节能潜力进行了分析,并针对电、蒸汽和燃料气三项节能重点制定了优化措施。节约燃料气的措施为:优化常减压换热网络;连续重整扩能消缺改造,停运制氢装置;降低加热炉排烟温度,提高加热炉整体效率;更换高活性催化剂,降低加氢反应温度。节约电的措施为:对催化裂化装置烟机及再生器旋分器进行检修改造,提高烟机效率;负荷富裕的往复式压缩机增设无级气量调节系统;更换高能耗变压器,降低无功损耗;对部分能力过剩的机泵进行节能改造。节约蒸汽的措施为:气分装置取消蒸汽;焦化装置大吹汽改用凝结水;关闭蜡油加氢装置循环氢压缩机反飞动阀;整合乙醇胺溶剂系统;优化蒸汽管网运行,停用部分蒸汽线。措施实施后,洛阳石化每年可节约燃料13705t,节约用电21786MW·h,节约蒸汽150800t,综合能耗实现57.87kg标油/t原油的目标。     

压缩机使用循环水的实践

随着生产的发展,企业用水量越来越大。目前有些企业的用水设备,水的有效利用率比较低。为缓和水源供需矛盾,节约工:业用水,必须对工业用水设备进行有效的改造,以提高水的循环利用率。 下面把我厂在近年来对压缩机冷却水系统改造情况介绍如下。     

大连石化提升全精炼石蜡质量措施综述

大连石化全精炼石蜡产品2006年和2012年相继获得中国名牌产品称号。全精炼石蜡生产是一个复杂的系统生产过程,在保证全精炼石蜡质量措施方面,主要采取加强蒸馏头道装置控制,对生产石蜡的原油尽量采用大庆原油,对替代原油提出了约束要求。酮苯脱蜡脱油联合装置是石蜡生产的核心装置,不仅决定石蜡收率和产量,其石蜡含油量的控制也是全精炼石蜡生产最为关键的质量指标。在加强装置工艺管理方面,以确定关键工序质量控制点,优化装置滤机温洗操作,制定酮苯脱蜡温差的优化控制指标,加强酮苯溶剂组成的调配管理为重点,确保全精炼石蜡生产精细化。另外,重视石蜡白土精制装置的操作控制,确保了下游石蜡加氢装置催化剂的活性和加氢装置长周期运行;在石蜡加氢装置方面,重视装置改造和操作运行的控制管理,保证了全精炼石蜡质量的稳定性。     

白涛热电联产工程发电机空冷器冷却水改造

中小型常规火力发电厂的冷却水一般采用循环水,对用水量较大的设备如汽机冷油器、发电机空冷器等亦采用循环水冷却。发电机空冷器能否正常工作关系到发电机能否正常运行。就重庆白涛化工园区热电联产新建工程发电机空冷器采用循环水冷却出现的问题进行分析并提出解决办法,可为其它类似工程设计提供借鉴。     

高桥石化炼厂8.0MPa氢气管网改造优化与应用

通过对高桥炼厂现有重整氢、制氢氢和膜分离氢三种产氢装置产氢量和氢纯度的分析,对柴油加氢、蜡油加氢等三套加氢装置用氢氢源、氢纯度、氢压力及新氢增压机能力的分析,说明三套加氢装置用氢来源基本相同(为重整氢和制氢氢),氢纯度一致(为92%~93%),装置系统压力一致(为7.2MPa),且新氢增压机有余量。据此提出,在炼厂相同压力等级的三套加氢装置之间,建立一套8.0MPa氢气管网。具体做法:将装置新氢增压机出口原新氢管线上接出新增管线并相互连通,根据氢气平衡和节能最大化原则,停用某套装置的一台新氢增压机,节约电耗,同时减少了泄漏耗氢。新氢管网投用与否,受装置处理量和产品质量平衡的制约,新氢管网投用不影响原生产装置操作及其产品质量。日常生产数据表明,优化后的氢气管网运行稳定,操作简单,年创效益450万元。     

双压凝汽器闭式循环水系统的最优运行方式

循环水入口温度是决定循环水泵最优运行方式的重要参数。对于开式循环水系统来说,循环水入口温度即环境温度;但对于闭式循环水系统来说,循环水入口温度为冷却塔出塔水温。以逆流式冷却塔为研究对象,结合冷却塔热平衡计算方程式,通过迭代计算的方法确定出了循环水泵在不同运行方式时的冷却塔出塔水温,同时提出了入塔风速的软测量方法,而此前文献都是通过空气动力计算来获得入塔风速的。针对出塔水温和入塔风速在计算过程中存在的非线性方程多解问题,作了详细探讨,并最终确定了其符合物理意义的真实解。最后,将其应用到双压凝汽器中,由此得出的循环水泵最优运行方式对现场具有一定的指导意义。     

A multistage solar still with photovoltaic panels and DC water heater using a pyramid glass cover enhanced by external cooling shower and PCM

A novel multistage solar desalination system with a photovoltaic heater was manufactured. The base of the down basin of the solar still had a layer of paraffin wax with a mass of 13 kg as a phase change material. The system has been studied to evaluate the enhancement of freshwater. Saltwater was heated by solar radiation and by a direct current water heater. The surfaces of condensation vapor, such as the pyramid glass cover and lower surface of two stacked trays, were designed. This is to improve the productivity of freshwater by decreasing the resistance of condensation. The high temperature of the glass cover is modified by using a cooling water shower, especially at the highest intensity. The study includes parameters, such as cooling water shower flow rate, down basin water level, and the effect of the heater. It is observed that the novel solar desalination is proportional to solar radiation, paraffin wax, the heat input from a heater, cooling water shower flow rate, and down basin water level. The Multiple Stage Effect Photovoltaic Heater (MSEPVH) can produce 15 L/day of distilled water. The excellent flow rate of cooling water, the total freshwater, and the efficiency of MSEPVH for the optimal day were mathematically and experimentally determined.     

Short cut performance method for the design of flexible cooling systems

This paper considers the design of cooling systems in the context of piping costs, exchanger costs, pumping costs and its hydraulic and thermal performance. A methodology for designing coolers in the context of both process needs and cooling water system behaviour is introduced. It is recognised that cooling systems need to be flexible. One way of ensuring this is to design a system for the most demanding load and then use bypasses to control performance under reduced load.The hydraulic modelling is based on new formulations of flow resistance for pipes, pipe fittings and equipment items. By using volumetric flow rate rather than velocity as the prime variable it becomes possible to construct hydraulic models for cooling water systems quickly. These calculations then provide predictions of water flows to the individual heat exchangers in the cooling water network. Knowledge of these flows is fundamental to both the design of new coolers and the prediction of the thermal performance of exchangers of known geometry. Previous studies have ignored this aspect of design.