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。     

应用流程模拟技术优化加氢装置分馏系统

Aspen Plus是对生产装置进行稳态模拟的大型通用流程模拟系统。应用Aspen Plus流程模拟软件,对中国石化青岛炼油化工有限责任公司4.1Mt/a柴油加氢装置、0.6Mt/a航煤加氢装置进行装置分馏系统流程模拟,得到了与装置实际操作相吻合的理想模型。通过对模型进行综合分析,以装置节能优化和经济效益最大化为目标,通过降低柴油加氢分馏塔顶部压力及调整航煤加氢分馏塔顶部操作温度等优化手段,柴油加氢装置燃料气消耗量由1500m3/h降至1100m3/h,节能效益达到604.8万元/a;航煤加氢装置通过调整分馏塔顶温度及重沸器热负荷,降低航煤与石脑油组分的重叠度,提高石脑油收率,增产石脑油0.72t/h,增加装置效益172.8万元/a。应用流程模拟技术优化加氢装置分馏系统,共计降本增效777.6万元/a,提升装置的综合效益,实现装置的节能优化生产。     

延迟焦化装置的用能分析与优化策略研究

延迟焦化装置具有工艺成熟、原料灵活、操作和投资费用低等特点,其优化用能的系统化策略包括:要以装置总物料流程优化为基础,优化原料、产品流程以及装置循环比,缩短生焦周期;在保证装置产品质量的前提下,优化装置的反应条件,选取合适的反应温度、压力,优化装置的反应用能;优化分馏系统取热,优化换热网络与发汽量,加强热量回收,提高原料换热终温,降低加热炉负荷;优化吸收稳定系统中各塔操作条件,加强分馏系统与吸收稳定系统的热集成,回收利用稳定汽油的热量,结合全厂实际选择合理的压缩机驱动源;总结延迟焦化装置单元过程与设备节能措施,包括加热炉优化、大吹汽改造、除焦优化等;在对延迟焦化装置进行优化之后,选择合理的措施回收利用装置低温热,加强装置上下游的热联合,实现热供料,装置内部无法消化的低温热纳入全厂低温热系统。     

优化改造延迟焦化装置能量系统

根据焦化过程的用能特点，分析了延迟焦化装置节能的途径；以过程系统三环节能量综合优化方法为指导，运用流程模拟技术，对炼油厂500kt／a延迟焦化装置进行了能量系统优化改造，通过回流取热优化，增抽高温住蜡油循环取热产生1.0MPa蒸汽，以及回收装置低温热供水处理站江水预热．使得装置能耗大幅度降低，税后年利润达254万元。     

延迟焦化装置低温热利用探讨

分析了洛阳分公司140×10^4t／a延迟焦化装置低温热利用状况,顶循油、柴油、稳定汽油与低温除盐水换热后,约可回收热量194．8MJ／t,降低装置能耗4．65kg标油／t。但低温热利用设计中存在着安全隐患和低温热利用不完全的问题,通过优化低温热水系统,防止回水带油;采用热联合工艺,提高热量利用效率;优化工艺流程,尽可能回收装置低温位热量的方式来解决。若60％以上的低温热均充分利用,将回收热量5×10^4MJ/h左右,降低装置能耗6-8kg标油/t。     

镇海炼化4号柴油加氢装置流程模拟应用

镇海炼化4号柴油加氢装置设计处理能力为300×104t/a,进料由焦化汽柴油、催化柴油、直馏柴油组成,装置反应部分采用炉前混氢流程,设置热高分、热低分流程。热低分油、冷低分油混合后进入脱硫化氢汽提塔(T-2101)。装置分馏部分为双塔汽提流程。从2002年开工至今,运行情况总体良好。装置希望通过流程模拟,对目前运行参数和换热流程进行优化,改善装置运行工况。应用Aspen Plus软件,对装置分馏部分进行流程模拟,得到了与装置实际操作工况接近的理想模型,为装置优化操作、节能降耗及寻找生产瓶颈提供依据。本次模拟目标为初步应用,主要以模型为指导,研究增产石脑油时分馏塔顶回流比对汽油干点、柴油闪点温度的影响,以及提高T-2101塔汽提蒸汽量对塔顶硫化氢量的影响,实现了汽油产量增加2.37%和T-2101塔汽提蒸汽降低0.1t/h的目标。实施流程模拟优化后,装置全年共产生经济效益132.6万元,表明镇海炼化4号柴油加氢装置流程模拟优化取得成功。     

流程模拟技术在炼厂低温热系统优化中的应用

炼厂低温热是指炼油生产过程中高于油品的储存温度或工艺本身需要的温度而未被回收利用的热量。由于温位较低,回收利用炼厂低温热具有一定难度,但其数量多,热能综合利用潜力大。低温热优化利用是石化企业节能工作的重点和难点。炼厂低温热系统一般有两种利用方式:直接利用方式和低温热转换利用方式,炼厂普遍通过构建以水为媒介的低温热系统进行热量的直接利用。以某炼油厂低温热系统优化利用为实例,运用流程模拟技术,建立全厂低温热系统模型,对全厂低温热系统进行模拟计算,一方面计算了该系统的最佳取热流程,另一方面,深挖了厂内潜在热阱,实行了低温热系统内热源热阱的最优匹配。低温热系统优化后,脱乙烷塔、新鲜水加热将不再使用蒸汽,而除盐水加热所需蒸汽量下降,低温热系统的热量利用率增加26.9%,效增加9.3%,节约蒸汽10.2t/h,实现年节能效益1285万元。     

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。     

炼油企业节能技术应用实践

与国外先进水平相比,我国炼油企业普遍能耗较高。截止到2008年12月,中国石化(Sinopec)炼油综合能耗累计为63.78kg标油/t,其中燕山石化降幅10.01kg标油/t,海南炼化降幅7.03kg标油/t,广州石化降幅5.29kg标油/t,金陵石化降幅4.49kg标油/t等。洛阳石化综合能耗为67.39kg标油/t,高于中国石化平均水平3.61kg标油/t。调查显示,茂名石化通过优化油罐加热维温和管线蒸汽伴热方式,采用低温热源作伴热及罐区维温,减少蒸汽消耗、提高中压蒸汽系统供汽压力,确保中压蒸汽透平机组效率,抓好优化节电项目实施投用;高桥石化通过实施装置技术改造,优化工艺过程、减少工艺用汽,优化装置发汽、增加蒸汽外输;齐鲁石化通过延迟焦化装置-CFB锅炉低温余热综合利用,含硫污水双塔汽提装置节水减排等措施,分别实现了节能增效。提出通过操作优化、新工艺应用、技术改造、设备更新和管理创新等,有效降低洛阳石化的炼油能耗。     

延迟焦化装置的能耗分析及节能优化实践

中国海油惠州炼油分公司420× 104t/a延迟焦化装置通过停用解吸塔上重沸器3.5MPa蒸汽、停用柴油汽提塔1.0MPa汽提蒸汽、降低循环比、采用先进控制(APC)提高加热炉热效率、降低高压水泵和罐区减渣原料泵电耗、提高水的回用率、加大装置处理量等工艺优化措施,装置综合能耗比设计能耗39.03kg标油/t原料降低3kg标油/t原料.为了进一步降低装置能耗,达到国内其他先进装置的能耗水平,该装置在2011年利用检修时机,通过加热炉节能改造降低排烟温度、利用柴油低温热发生0.45MPa蒸汽、焦化富气压缩机叶轮更换、焦炭塔区特阀汽封线改造等节能改造措施.加热炉热效率由89％提高至91.5％,节约3.5MPa蒸汽用量约6.5t/h,同时减少了燃料气、蒸汽和电的消耗,使装置能耗总体降低3.16kg标油/t原料.装置节能改造每年可增加4000万元的经济效益.     

炼油企业延迟焦化装置的节能技术改造

根据焦化装置的耗能特点，分析了延迟焦化装置的节能途径；以装置过程能量综合优化方法为指导，对我公司延迟焦化装置进行节能技术改造，通过提高装置处理量、优化换热流程以及回收低温热量，使该装置能耗大幅度降低。     

长庆石化连续重整装置低温热回收利用浅析

中国石油长庆石化公司60×104t/a连续重整装置预处理系统原设计流程为先加氢、再汽提、后分馏,这种工艺解决了预分馏塔顶拔头油的质量问题,减缓了设备腐蚀。但是运行过程中,由于预加氢原料性质变化较大,造成预加氢进料加热炉负荷较高,炉膛温度较高,给装置长周期运行带来隐患;同时,拔头油低温热不能合理回收利用,增加了装置电耗和水耗。通过对预处理工艺流程进行优化分析,在常压石脑油进预加氢混合进料换热器前新增一台预加氢进料油与石脑油分馏塔顶拔头油换热器,充分利用预处理石脑油分馏塔顶低温热源,提高预加氢进料温度,降低预加氢进料炉炉膛温度,确保进料加热炉安全平稳运行。分馏塔顶低温热源回收利用后,连续重整装置综合能耗下降了3.52kg标油/t,每年可产生经济效益约576万元。     

炼厂总流程优化和节能

炼油综合能耗本质上受原料、产品结构、产品质量以及总流程影响。在实际生产过程中,经常发生效益没有达到理想目标、能耗却不合理增加的现象。炼油综合能耗除与锅炉、电机、加热炉等设备效率、设备保温、工艺物流和公用工程介质是否跨夹点有关外,还与炼厂总流程密切相关。本文主要讨论炼厂总流程对炼油综合能耗的影响,并从总流程优化的角度探讨了炼厂节能的途径。炼厂总流程优化措施包括:增设原油和汽油调和设施;馏分切割优化或使用低纯氢;加工流程优化,优化催化裂化催化剂配方,优化加氢催化剂级配,加强催化剂性能监控;及时处理渣油加氢高压换热器结垢;氢气系统优化;燃料和蒸汽动力系统优化;稳定和优化装置操作参数。通过实施节电、节汽、余热回收、低温热利用等一系列节能措施后,若要再进一步降低炼油综合能耗,就需要结合炼油总流程优化,进行更深入的工作,挖掘节能潜力。     

延迟焦化装置用能分析及节能措施

分析了中国石化九江分公司延迟焦化装置的能耗构成特点及其影响的主要因素,通过采取加大装置处理量、提高原料换热终温和加热炉热效率、实施低温热回收综合利用、机泵增设变频和削级处理、提高水的回用率等工艺操作优化和设备改造措施,减少了燃料气、蒸汽、电和水的消耗。与设计值相比,装置能耗下降了468.16MJ/t,由此2008年1~10月份可增加2335万元以上的经济效益。     

洛阳石化延迟焦化装置节能分析

洛阳石化140×104t/a延迟焦化装置采用"一炉两塔"和"可灵活调节循环比"的工艺流程,2008年和2009年装置综合能耗分别为35.42kg标油/t和33.36kg标油/t,与设计值、中国石化平均水平(24.27kg标油/t)相比差距较大。综合分析,能耗较高的原因包括蜡油汽包产0.4MPa蒸汽未计入能耗、1.0MPa蒸汽放空、低温热回收系统未投用、蜡油热输出量小、装置加工负荷率低以及加热炉效率低等。为此,对装置采取用0.4MPa蒸汽替代1.0MPa蒸汽;回收分馏塔顶油气、接触冷却塔顶油气和冷焦水低温热量;增加稳定汽油热出料流程;增设节电变频设施,减少电耗;降低加热炉排烟温度和炉外壁温度;加热炉进料泵叶轮抽级或更换为小叶轮,降压节能;增上加热炉先进控制(APC)手段,保证加热炉最佳燃烧;加热炉出口管线保温及管托更新换型,增加空气预热器等措施,有效降低装置能耗。     

中国石化洛阳分公司低温余热利用分析

低温余热的有效利用是一个有利于生产、生活和环境保护的系统工程,必须从全局出发,各部门统筹规划,按照能量梯级利用原则,提高能量有效利用率,才能实现经济效益、社会效益、环境效益的最优化。洛阳石化按照能源利用"三环节"理论,以"高温高用,低温低用"的原则选择匹配热源和热阱,消除上游装置物流冷却、下游装置再加热所需能量,提高能效。先后实施了低温热水系统改造,炼油装置一、二低温热水系统改造,焦化装置与电站低温热联合,二催化装置与气分低温热联合改造,装置间深度热联合,部分采暖改用凝结水等措施,使大部分装置的低温余热得到有效利用。对于存在的问题,比如第二低温热水系统冬夏季热量不匹配,260×104t柴油加氢装置、芳烃装置以及焦化装置仍有部分低温余热未能有效利用等,提出改进建议,并估算出节能效益。     

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。     

航煤银片腐蚀不合格原因及对策

金陵石化1.50Mt/a加氢裂化装置以沙轻直馏蜡油和焦化蜡油的混合油为原料,生产航煤、柴油、液化气、轻石脑油和重石脑油,产品方案为最大量生产优质中间馏分油,也可实现多产重石脑油的工艺方案。该装置由反应、分馏、液化气分馏和脱硫、轻烃回收及气体脱硫、溶剂再生五部分组成。装置分馏部分设置主汽提塔、第一分馏塔和第二分馏塔。分馏部分的第一个塔为主汽提塔,通过3.5MPa蒸汽汽提,使得轻石脑油组分及少量重石脑油组分自汽提塔顶抽出,以尽量减少塔底带硫,保证重石脑油及航煤产品腐蚀合格。该装置在检修后首次开工时引起航煤银片腐蚀不合格,其原因是加氢过程中产生硫化氢,硫化氢未能从产品中脱除,航煤产品中含有1～2mg/kg硫化氢就可能导致2级银片腐蚀;同时,航煤中的非活性硫化物在生物和化学因素作用下转化成活性硫化物,这些活性硫化物除了硫化氢外,还包括元素硫、硫醇。操作上可以根据原料硫含量分析结果,对循环氢脱硫塔贫溶剂量和汽提塔的汽提蒸汽量进行调整,降低分馏系统硫化氢含量,保证航煤银片腐蚀合格。     

硫磺联合装置1.0MPa蒸汽综合利用节能措施及优化建议

洛阳石化共有两套硫磺回收联合装置(单套装置设计加工规模为4×10~4t/a),是油品质量升级改造的配套项目,按照"污染集中治理"原则,酸性水汽提装置、溶剂再生装置与硫磺回收装置集中布置,形成硫磺单元;上游装置所产酸性水、富胺液全部在硫磺单元集中处理,因此,硫磺联合装置成为1.0MPa蒸汽消耗大户。针对硫磺单元各装置工艺技术特点、装置之间联系、进出物料性质等,结合生产现状,提出1.0MPa蒸汽综合利用优化思路:用原料水代替2号酸性水汽提塔顶净化水、硫磺吸收塔富液作为半贫液供焦化装置干气脱硫塔、两套硫磺装置尾气合并到一套处理等措施,胺液循环量降低后,停用2号溶剂再生装置等技术优化改造,取得了显著的节能效果。硫磺回收装置急冷水产量为4t/h,进酸性水汽提装置处理不经济,急冷水是工艺过程生成水,水质适合加氢装置代替除盐水注水,在现有流程基础上,稍做改造即可实施,具有一定的优化潜力。     

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。