苯乙烯装置能耗分析与优化措施

对中国石化青岛炼油化工有限责任公司苯乙烯装置进行能耗分析,发现装置的能耗主要集中在蒸汽、燃料气和循环水3方面,占比分别为69.33%,17.73%和8.57%,因此装置节能的关键在于减少蒸汽、燃料气和循环水消耗。2019年检修时,增加脱丙烯干气反应产物换热器,在提高干气进料温度的同时,可减少燃料气用量37.9~48.1 kg/h;对循环水系统的部分换热器进行串联优化改造,可减少循环水用量约295 t/h;增设中压蒸汽减温减压器,解决了中压蒸汽的放空问题,可减少3.5 MPa蒸汽用量约0.86 t/h,并副产1.0 MPa蒸汽约0.95 t/h。整个改造节能效果明显,减少了能源消耗,降低了装置能耗。     

酸性水汽提过程模拟与能耗分析

汽提塔塔底蒸汽消耗所占酸性水汽提装置综合能耗超过90%,因此,酸性水装置的节能重点是如何降低汽提塔的蒸汽。针对某炼油厂单塔加压侧线抽出酸性水汽提装置偏高的蒸汽单耗,利用PRO/Ⅱ过程模拟软件对该装置进行了准确的流程模拟。基于模拟计算,分析了汽提塔的热冷进料比、热进料温度等操作调整对汽提塔塔底蒸汽消耗和净化水产品质量的影响。根据装置换热网络的夹点理论分析,以及换热器的实际运行情况,提出装置提高热冷进料比至4.5、提高热进料温度到142℃的操作优化方案;增加部分换热面积、调整进料换热流程降低循环水消耗的改造方案。     

连续重整装置能耗分析与节能改造措施

催化重整工艺是炼油化工重要的加工过程,除了生产高辛烷值汽油和芳烃外,还副产大量氢气。连续重整的加工流程特点及反应特征决定了其加工能耗较大。通过对中国石化某炼厂连续重整装置用能情况进行分析发现,装置的能耗主要是燃料气,占总能耗的比例最大,为69.61%,其次是蒸汽和电力的消耗,分别占总能耗的20.76%和7.34%。对装置能耗现状进行了分析,结合现有工艺现状及存在问题,对原料预处理单元和产品分馏单元分别提出了节能改造方案:原料预处理单元预加氢反应产物和预加氢混氢油原料增加一级换热,产品分馏单元自稳定塔来的重整汽油首先与重整油分馏塔塔顶油气换热,再与塔底出料换热,从而降低了加热炉燃料气用量和塔顶空冷电耗。改造后,总能耗降低了1.76kgEO/t(1kgEO/t=41.86kJ/kg)。     

催化裂化汽油加氢脱硫装置能耗分析及优化方案

采用流程模拟技术,从装置负荷率、产品含硫量指标、装置能耗构成、主要用能点等方面,对催化裂化(FCC)汽油加氢脱硫装置的关键能耗因素进行定量分析,针对中国石油克拉玛依石化有限责任公司(简称克石化公司) 50万t/a FCC汽油加氢脱硫装置提出优化方案。结果表明:影响FCC汽油加氢脱硫装置能耗的主要因素为装置负荷率和产品含硫量指标,装置综合能耗主要由燃料、电、蒸汽、循环水和除盐水等构成,燃料占50%～60%;针对克石化公司装置,采用增加预加氢反应产物与装置进料换热流程的方案A,控制预加氢反应产物进分馏塔温度稳定,优化后重汽油加氢反应产物出口温度从92.0℃升至121.5℃;在方案A基础上,采用增设重汽油加氢反应产物热分离罐的方案B,能够增加精制重汽油低温热输出,按照重汽油加氢反应产物进热分离罐温度5.9℃,低温热水来水温度75℃、换热温差10℃计算,优化后装置可输出低温热169.6×10~4 kcal/h,可节约低压蒸汽2.8 t/h;在方案A和方案B基础上,采用装置进料为热进料的方案C,能够避免有效能损失,增加低温热输出,按照混合原料温度60℃计算,优化后稳定汽油输出低温热由169.6×10~4 kcal/h增加至210.9×10~4 kcal/h,折合1.0 MPa蒸汽3.5 t/h,可降低装置能耗1.4 kg/t。     

延迟焦化装置的能耗分析及节能措施

中国石油兰州石化公司炼油厂120×104 t/a 延迟焦化装置的能耗主要由燃料气、电、蒸汽、循环水和软化水组成,装置能耗中主要是燃料气的消耗,占73.68%.为降低能耗,近年来对延迟焦化装置采取了相应的节能措施,包括降低循环比、提高分馏塔底温度、加热炉外表面喷涂,以降低燃料气消耗;蒸汽伴热线改造,降低焦炭塔大、小吹汽量,以降低蒸汽消耗;冷焦污水处理回用、乏汽冷凝水回用、蒸汽冷凝水回用,以降低水消耗;减少高压水泵运行时间、优化空冷器操作,以降低电耗等.这些措施实施后,装置能耗从1083.9 MJ/t 下降至902.0 MJ/t.     

大港石化公司低温热利用改造及效果

大港石化公司液化气分离装置原两塔流程恢复为传统三塔流程后,以循环热水回收1.6 Mt/a催化裂化装置分馏部分和1.0 Mt/a延迟焦化装置分馏部分低温热,用于气分装置,替代部分低压蒸汽。项目改造实施后,相关装置操作平稳,气分装置低压蒸汽消耗降低,同时丙烯收率提高,全厂能耗降低。     

裂解汽油加氢装置节能改造设计

介绍了茂名2号裂解汽油加氢装置节能改造设计的背景及内容,阐述了前脱C5塔、进料预热器、冷分离罐及加热炉的改造情况,从优化、合理利用装置余热入手,改进了装置的换热流程,大幅降低了燃料气、蒸汽和循环水消耗。装置投产后,对装置运行状况进行了72 h性能考核,各项技术经济指标达到国内同类装置先进水平,综合能耗(标油)下降了9.67 kg/t原料,比改造前下降27.78%,优于设计值,标志着中石化自主研发的裂解汽油加氢节能新工艺在工业应用上获得了成功。     

甲苯歧化装置节能工艺开发

分析了甲苯歧化装置能耗较高的原因。通过开发低氢烃比高效催化剂,采用高效板壳式换热器进行反应进出料换热以及开发苯-甲苯分馏系统热集成精馏工艺,甲苯歧化装置的能耗明显降低,循环氢压缩机的蒸汽消耗降低了50％,装置综合能耗降低了约35％。     

常减压蒸馏装置节能降耗优化措施

针对某炼油厂13.0 Mt/a常减压蒸馏装置能耗高的问题,结合实际运行工况,重点围绕如何降低燃料和1.0 MPa蒸汽消耗,实施了减二线至产品储罐区的流程改造,用燃料气替代产品储罐氮封的技措,以及Robust-IPC全流程智控技术应用的节能综合优化措施。结果表明:技改后,装置常压炉、减压炉的含氧体积分数均降至1.8%,热效率分别提高了0.12,0.14个百分点;燃料气中含N2体积分数月平均降幅4.9个百分点,燃料气热值提高了 3 443.02 J/g;换热网络的换热终温提高了3.59 ℃,节约燃料消耗330.5 kg/h;稳控了减压塔残压,使1.0 MPa蒸汽能耗（以标准油计,下同）月平均降低了0.128 kg/t;装置综合能耗由8.550 kg/t降至7.750 kg/t,降幅为9.36%。     

裂解汽油加氢装置扩能改造技术分析

阐述了裂解汽油加氢装置节能改造的技术方案。通过改变原料进料方式、分馏系统塔盘升级、优化反应系统进出料换热流程、反应器出口氢气冷热高分技术,降低了装置能耗。     

轻质解吸剂吸附分离制对二甲苯装置的设计

从物料平衡、装置规模、操作条件、装置流程、能耗等方面介绍了世界首套轻质解吸剂吸附分离工艺制对二甲苯装置的设计情况。在流程、能耗等方面将其与采用传统吸附分离工艺技术的装置进行了对比。与传统工艺相比,该工艺的热集成中心由二甲苯塔改为抽余液塔,取消解吸剂再蒸馏塔;异构化反应采用热高压分离器加冷低压分离器流程,异构化分馏和二甲苯分馏流程优化整合,取消脱庚烷塔;新工艺、新吸附剂放宽吸附分离进料要求以及减小解吸剂循环量;单位PX产品能耗从7 964 MJ/t 降至6 706 MJ/t,降低15.8%,体现了新工艺的技术先进性。     

降低C5/C6异构化装置能耗的工艺优化

为降低装置能耗,针对中国石油云南石化有限公司C_5/C_6异构化装置,应用夹点技术对设计工艺的换热网络进行改进,利用Aspen模拟软件对生产工艺进行优化,并调整装置生产加工方案。结果表明:在设计工艺方面,通过增设各种换热器回收余热,装置综合能耗降低13 kg/t(以标准油计,下同);在生产工艺方面,将抽余油分馏塔回流比由1.6降至1.0,该塔0.4 MPa蒸汽单耗由0.344 t/t降至0.254 t/t;在全厂汽油池辛烷值过剩的情况下,实施停运脱异构化油塔侧线的方案,装置综合能耗降低27.44 kg/t;在石油苯价格低于汽油价格的情况下,实施停运抽余油分馏塔的方案,装置综合能耗降低14.93 kg/t。     

大型对二甲苯装置的节能设计与优化

以某企业 1.50 Mt/a 对二甲苯装置的设计为例,综合分析该装置中各单元的能耗分布及采用节能设计对装置能耗的影响;结合对二甲苯装置的特点,深入探讨提高加热炉热效率、优化低温热利用方案等措施对降低装置能耗的重要性。结果表明：举例装置基于“95+”的技术改进加热炉设计,最大限度地回收烟气余热,使加热炉热效率超过 95%,明显高于常规设计值（92%）,可节省燃料费用 2 340 万元/a;通过采用低温热发生蒸汽技术,1.2 MPa 蒸汽产出量为 89.2 t/h,0.6 MPa 蒸汽产出量为 254.2 t/h,而且余热采用蒸汽压缩可得 1.8 MPa 蒸汽,满足多个蒸汽用户需求;通过采用低温热制热水,可得 110 ℃热水量约 746.2 t/h,采用先进热水制冷等技术制备的冷冻水除满足装置自身需求外,还可服务多个用冷装置;通过整体优化设计,使对二甲苯分离、二甲苯异构化、二甲苯分馏等单元的产品能耗仅为 5 190.9 MJ/t,与同类装置相比大幅降低,达到国内领先水平。     

糠醛精制装置的能耗分析及节能措施

 通过对中国石油克拉玛依石化公司Ⅱ套糠醛精制装置的能耗构成进行分析,发现装置能耗主要由燃料气消耗、自产蒸汽用量、电耗和循环水用量决定。提出降低装置能耗的具体措施,并在检修期间进行整改。通过加热炉节能改造、优化换热流程、停用萃取塔底循环回流冷却器和机泵加变频调速器等措施,使装置的燃料气用量、自产蒸汽用量、循环水用量和电耗降低,装置的综合能耗降至639.95 MJ/t,比改造前综合能耗降低27.64％。     

一种新型的二甲醚精馏节能工艺优化及应用

为了降低二甲醚生产能耗,提出了精馏塔采用汽液两相多股进料和采用新型高效塔内件的二甲醚精馏新工艺,并用PROII软件对其进行了模拟和优化,详细分析了进料温度、进料气液流量配比、回流比等操作参数对分离过程能耗的影响。按照优化后的二甲醚精馏工艺方案对某企业的15万t/a二甲醚精馏装置进行改造,经工业实际运行6个月可知,装置运行正常且生产吨二甲醚消耗蒸汽达到1.0 t以下,节能效果显著。     

对二甲苯装置C_8非芳烃循环技术经济分析

以现有0.60 M t/a对二甲苯装置为基础,举出三种既可保证异构化反应进料中有少量的C8非芳烃,又可减轻二甲苯分离系统和吸附系统负荷的工艺方案,并对其进行经济分析比较。方案一仅增加一个循环塔系,公用工程系统不需要改造;方案二改造脱庚烷塔系并增加一个循环塔系,相应的公用工程系统需要改造;方案三增加一个脱非芳烃塔和循环塔,相应的公用工程系统需要改造。结果表明：后两个方案由于能耗过高,均没有效益。方案一虽然在该价格体系有较好的收益。但当原料C8芳烃和主要产品对二甲苯的价差低于1 600 RMB$/t时,该方案也没有效益,而且,该方案使脱庚烷塔的操作达到极限,导致整个装置的弹性丧失。因此,不推荐在装置内设脱C8非芳烃塔和循环塔。     

对二甲苯装置低温热回收分析

对二甲苯装置生产流程复杂,包括石脑油催化重整、芳烃抽提、歧化及烷基转移、二甲苯精馏、吸附分离和异构化等芳烃生产、转化及分离单元,能源消耗量大,对二甲苯产品综合能耗在25 GJ/t以上,一套600 kt/a PX装置未回收主要低温热达150 MW,节能增效势在必行。对对二甲苯装置主要精馏塔——抽余液塔和抽出液塔塔顶低温热的回收利用进行了分析与探讨。结合装置的情况,制定了低温热回收方案:先进行现有抽出液塔塔顶低温热的回收利用,再进行抽余液塔和抽出液塔加压操作的低温热回收利用。通过塔顶馏出物加热除氧水、塔加压操作后塔顶馏出物加热除氧水发生蒸汽等方法,大幅降低对二甲苯装置能耗,预计单位能耗可从14.2 GJ/t降低到12.4 GJ/t,提高了装置经济性能。     

基于吸收式热泵的精馏塔用能系统优化研究

受环境温度限制,加压精馏塔操作压力的设定值普遍偏高,系统能耗较高。以某脱丙烷塔为例,将操作压力由2.00 MPa降至1.60 MPa,塔底重沸器加热负荷可降低12.9%,若能继续降低操作压力,则可以进一步降低系统能耗。采用“基于第一类吸收式热泵的精馏塔物料梯级加热方法”,提高塔顶冷却能力,降低塔顶冷凝器工作温度,进而有效降低脱丙烷塔的操作压力至1.30 MPa;同时利用吸收式热泵回收塔顶馏出物冷凝热来对进料预热,替代部分重沸器消耗的工艺蒸汽,通过对操作参数及吸收式热泵配置的优化,可使脱丙烷塔能效提高23.3%。将富余的吸收式热泵制热水作为脱乙烷塔和精丙烯塔两塔重沸器热源,可显著降低气体分馏装置的蒸汽消耗量,经济效益显著。     

芳烃联合装置节能改造方案探讨

阐述了对某芳烃联合装置进行的以节能为主、扩能为辅的改造方案。对装置改造内容、规模选择、催化剂选择、热量集成方案、优化流程设计等进行了讨论。提出了可行的节能方案:装置改造尽量利用原有设备,如歧化和异构化反应器、反应炉、循环压缩机、吸附塔和转阀等关键设备;采用新型催化剂和新型吸附剂;充分挖掘装置潜力;合理配置热量集成方案,加强低温热利用,抽余液塔和抽出液塔加压操作,塔顶低温热用以发生低压蒸汽,脱庚烷塔塔顶低温热用以发生低压蒸汽;优化流程设计,歧化异构化反应部分采用热高分流程设计,异构化部分采用C8环烷烃部分循环流程。改造后装置能耗大幅降低,岐化、吸附分离、异构化和二甲苯精馏等装置能耗为506.90 GJ/h,折合12.16 GJ/t PX或10.91 GJ/t(PX+OX),仅为改造前能耗27.50 GJ/t PX的44%。     

降低重油催化裂化装置新鲜原料喷嘴雾化蒸汽量的消耗

重油催化裂化装置是石化企业的重点耗能装置，为降低装置能耗，对新鲜原料雾化蒸汽用量实际生产运行数据进行了评估计算，催化装置新鲜原料雾化约占新鲜进料的6.9%，存在雾化蒸汽用量偏多的问题。通过优化反再系统操作参数，降低反应系统提升管原料油雾化汽量，有效降低了300×104 t/a重催装置动力消耗，节能效果良好。