热端阈值问题换热网络设计与应用

提出了确定热端阈值问题换热网络最大热集成热量的方法和考虑热集成的热端阈值问题换热网络的设计方法。确定最大热集成热量后,建议将热端阈值问题换热网络分为自匹配与热集成2个部分分别实施优化改进。对某催化裂化装置换热网络实施优化改进,改进后装置冷公用工程负荷减少约11.5%,同时增产3.8 MPa蒸汽约10.0 t/h;或减少发生3.8 MPa蒸汽约34.5 t/h,提高常减压装置初底油换后温度约20℃,节约常减压装置燃料气约2.4 t/h。考虑热集成的热端阈值问题换热网络设计方法可用于指导热端阈值问题换热网络的优化与改进工作。     

催化裂化联合装置节能降耗改进措施

针对某公司催化裂化联合装置（包括140万t/a催化裂化、30万t/a气体分馏、8万t/a甲基叔丁基醚、产品精制等4套装置）存在能耗较大的问题,分析了联合装置能耗情况,并提出节能优化改进措施。结果表明:联合装置能耗主要包括循环水、电、低压蒸汽、中压蒸汽和除盐水;采取装置联合热直供优化（催化柴油直供柴油加氢装置、催化汽油直供汽油加氢装置）、换热流程优化（分馏塔塔顶油气热量利用、分馏塔塔顶循环油热量利用、分馏塔一中段油热量利用）的节能改进措施,该联合装置可节约蒸汽21.5 t/h、循环水126.0 t/h、电214.7 kW·h,经济效益可达2 718.78万元/a,投资回报期为0.6个月。     

催化裂化分馏与换热过程模拟及综合优化

以国内某设计规模为240×104 t/a催化裂化(FCC)装置为背景,采用流程模拟系统Aspen Plus建立催化裂化反应油气分馏过程模拟模型;采用夹点分析和?分析方法对FCC装置的分馏及换热过程用能进行分析评价,找出过程用能瓶颈,对分馏与换热过程?损失偏大的问题提出相应的节能改进措施。结果表明：通过优化调整主分馏塔回流取热比例,合理提高高温位回流取热量,过程?总量32.71 MW增加到34.03 MW,?效率提高了4.0%;经换热网络优化后,装置多产压力为3.5 MPa的蒸汽流量约13.4 t/h,吸收稳定系统节约压力为1.0 MPa的蒸汽流量约11 t/h,产品油浆高温热量回收0.81 MW,过程低温余热回收增加2.91 MW,换热过程?总量从24.83 MW增加到27.70 MW,过程?效率提高了11.5%。     

重油催化裂化与苯乙烯装置的热联合节能

针对重油催化裂化装置热能过剩和苯乙烯装置高耗能的状况,分析了该联合装置的各自用能,提出了重油催化裂化与苯乙烯装置热联合的节能设想。通过合理的技术改造回收重油催化装置的过剩热并以蒸汽供热形式来满足苯乙烯装置所需用能,不仅解决重油催化裂化装置的取热瓶颈问题,降低炼油装置综合能耗,而且基本解决苯乙烯装置所需蒸汽消耗,优化了苯乙烯的生产成本,节能增效成果显著。生产运行表明,两装置热联合改造实施后,重油催化装置增产3.5 MPa的蒸汽11 t/h,而且有3.5 MPa的蒸汽26.5 t/h和1.0 MPa的蒸汽16.5 t/h作为动力源得到梯级利用,使炼油装置能耗降低291.82 MJ/t,联合装置节能增效2 507.201×104RMB$。     

九江石化综合利用低温热节能降耗

中国石化股份公司九江石化分公司重点节能改造项目——炼油装置低温热系统节能改造工程,自2008年9月份建成投用以来,取得了较好的节能效果和经济效益,炼油综合能耗降低84．018MJ/t。常减压蒸馏、催化裂化、溶剂脱蜡、加氢处理等多套生产装置通过优化换热流程停用空冷设备,每月节电约3．0×10^3kWh,节省电费15万余元,气体分离脱丙烷塔用上了热媒水加热,每小时可节约蒸汽约8t。     

炼化企业能量利用优化案例分析

基于炼化企业生产用能规律及特点,借助流程模拟、对标、大数据分析等方法,中海石油宁波大榭石化有限公司开展了全厂能量利用优化研究,在装置工艺过程、换热网络、低温热合理利用、蒸汽梯级能量利用等方面提出了改进措施和优化方案,并实施了提高DCC装置原料直供比及分馏塔塔顶循环换热流程优化、乙苯装置低温余热回收利用、甲苯塔进料换热网络设计优化、抽提蒸馏装置蒸汽喷射泵技术应用等节能优化改造,每年产生经济效益约5 727万元,实现节能36 ktCE(1 tCE=29.3 GJ),减少CO₂排放103 kt,全厂低温热利用率提高了16.3%。     

利用夹点技术优化催化裂化装置的换热网络

某石化企业年处理量为1.40 Mt的催化裂化装置存在较大的节能潜力,应用夹点技术对其能量利用进行分析与优化。研究结果表明：通过优化并改造换热网络,可使催化裂化装置节省1.0 MPa蒸汽7.88 t/h,节省循环水3.77 t/h,电耗节省16 kW;改造后催化裂化装置年平均节能约109.19 MJ/t,年经济效益增加1 221.3万元。     

催化裂化装置加工劣质原料油的操作优化

中国石化金陵石化公司蜡油加氢预处理装置焦化蜡油掺炼比例由20%提高至40%,常减压装置实施减压深拔操作,减压渣油500℃馏出率由6.0%降至5.2%,导致下游催化裂化装置混合原料密度高、重金属含量高和总氮含量高,提升管进料呈现重质化和劣质化倾向。针对Ⅰ催化裂化装置加工劣质原料油对生产的影响开展技术分析,加强催化裂化装置生产技术优化、采取改进焦化蜡油的加工流程、提高原料雾化效果、优化沉降器汽提蒸汽用量、减少回炼油的回炼量、改善催化剂性能以及提高钝化剂的加注量等措施,使催化裂化装置的技术、经济指标逐步恢复。优化后平衡催化剂微反活性由53.98%上升到56.00%,装置处理量提高了11 t/h,总液体收率增加1.90%,焦炭产率降低0.32%,干气产率降低0.70%。     

基于总复合曲线的催化裂化-气体分馏装置热联合方案

基于某石化企业催化裂化和气体分馏装置的实际运行数据，使用Aspen HYSYS对2套装置进行模拟，并使用Aspen Energy Analyzer进行夹点分析，得到2套装置间总复合曲线，研究了装置间热联合的节能潜力和可能的热联合方案。结果表明:通过总复合曲线得到2套装置间进行热联合的节能负荷为8 900 kW，其中通过直接热联合节能3 900 kW，通过热媒水间接热联合节能5 000 kW；该热联合方案可节省0.1 MPa蒸汽4.4 t/h，节约热水157.1 t/h，节约循环冷却水526.4 t/h，经济创效约为701万元/a。     

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。     

催化裂化装置节能改造技术总结

石油二厂流化催化裂化装置在1980年又进行了节能技术改造.主要项目是:采用助燃剂的完全再生,烟气能量回收,换热流程调整,余热发生蒸汽,以及锅炉水预热回收低温位热等.通过改造,装置能耗下降到65万千卡/吨原料油.     

洛阳石化催化裂化装置节能问题分析及改造措施

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司Ⅱ套催化裂化装置存在能耗较大的问题。从蒸汽网络改造、换热网络改造及解吸塔重沸器维护等方面,对检修前后装置运行状态进行了分析,并对节能降耗效果进行了计算。蒸汽网络改造后,过热蒸汽量除满足气压机使用外,还有38 t/h过剩蒸汽可并到管网使用;换热网络中原料油—轻柴油优化改造后,原料预热温度增加8℃,节省3.5 MPa蒸汽达10 t/h;而投用解吸塔重沸器有效控制了分馏塔中部温度,轻柴油产品收率提高2.36百分点。装置的节能维护改造达到了预期效果。     

加氢裂化装置换热网络节能优化

结合某石化公司加氢裂化装置的用能现状及生产运行问题,利用Petro-SIM模拟软件,以装置换热网络流程模拟为基础,对加氢裂化装置换热网络进行了系统分析,找出换热网络中的不合理点,确立了换热网络节能优化的方向和潜力。针对原料与循环油等几股物流间局部换热网络的优化分析,提出了现行工况下不需增加投资的操作优化方案,并利用模型预测了最优化工艺参数和节能优化效果。通过操作优化调整提高了原料罐温度,从而提高了原料换热终温和分馏进料温度,降低了反应进料加热炉和脱丁烷塔底重沸炉燃料气消耗,可降低能耗74.18 MJ/t,获得效益约230×104RMB$/a。以热进料和热出料为契机,对换热网络的用能进一步优化改进,提出了增加一定投资改造的优化方案和增加热量输出的建议。模型预测改造后装置节能约146.54 MJ/t,增加效益约450×104RMB$/a。     

中间再沸器在催化裂化装置解吸塔上的应用

为了回收稳定汽油的显热,降低塔底再沸器的热负荷,中国石化股份公司荆门分公司投资70万元,对80万t/a催化裂化装置吸收-稳定系统解吸塔进行中间再沸器节能技术改造.改造后,节约1.0 MPa蒸汽2～3 t/h,冷却稳定汽油所用循环水流量减少170t/h,直接经济效益233.9万元/a,投资回收期约为4个月.     

催化裂化装置节能改造

武汉石油化工厂催化裂化装置为高低并列式分子筛提升管催化裂化,设计能力为60万吨/年.近几年来,为了降低装置能耗,提高经济效益,先后两次对换热流程进行了调整.改造后,1983年9月进行标定,回收能量923.5万千卡/时,可降低装置能耗12.7万千卡/吨原料油.改造后的流程:1.原料油先与一中段循环回流换热,由118℃升温到143℃,换热量为109.5万千卡/时;然后再与轻柴油换热,到154℃,换热量为62.1万千     

液相柴油加氢换热网络夹点技术利用

某炼油厂2.0 Mt/a液相柴油加氢装置共设置2台圆筒炉、15台冷换设备和7片空冷器,总换热负荷超过100 MW。介绍了夹点技术在该装置基础设计换热网络上的应用情况,针对原设计换热网络存在问题进行了合理优化,即通过增加1台精制柴油/原料油(Ⅱ)换热器,使精制柴油蒸汽发生器与反应进料加热炉之间形成1条热负荷有效转移路径,从而达到同时减少反应炉热负荷(夹点上方)和低压蒸汽产量(夹点下方)的目的。结果表明:1装置共减少燃料气消耗6 239 t/a,效益超过2×108元/a;2装置生产1.0 MPa低压蒸汽由26.0 t/h降低至14.4 t/h,减少1.0 MPa蒸汽产量11.6 t/h,避免全厂低压蒸汽过剩;3装置换热面积增加742 m2,投资增加(200~300)×104元,投资回收期不足2个月,可行性较好。     

炼油厂蒸汽系统优化措施

蒸汽是影响全厂能耗的主要因素,蒸汽系统优化是炼油厂节能降耗的重点.某炼油厂单系列千万吨级炼油项目通过不断实施优化技术和管理措施,对全厂蒸汽系统持续优化,节能成效明显,取得了良好的经济效益.该厂通过实施催化裂化装置余热锅炉改造、优化流程提高热供料温度、降低汽轮机背压蒸汽压力、优化塔的工艺参数、优化动力锅炉运行方式等措施,节约蒸汽83.9 t/h,创造经济效益2.08×10^8 RMB￥/a,炼油蒸汽单耗由2009年的64.7 kg/t降至34.5 kg/t,降幅达46.67％,全厂炼油实际能耗降低108.02 MJ/t,实际综合能耗由2009年的2 830.41MJ/t降低至2 392.45MJ/t,降幅为15.47％.     

250万t/a常减压蒸馏装置减压深拔改造

2016年玉门炼化总厂250万t/a常减压蒸馏装置实施了减压深拔和换热网络优化改造,通过换热网络集成、优化,原油换热终温从260℃提高到310℃;通过对减压塔减压深拔改造,包括润滑油型改造为燃料型,抽真空系统改造,减压炉改造,减压转油线改造等,原油实沸点切割温度达到565℃,减压蜡油收率提高6.47个百分点,优化了催化...     

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。     

环氧乙烷/乙二醇装置运行工艺优化及节能措施

介绍了中国石油辽阳石化公司20万t/a环氧乙烷（EO）/乙二醇（EG）装置运行工艺优化及节能措施。通过在适宜反应温度下更换催化剂,解决了EO反应器测温热偶保护套管漏水损毁催化剂的运行问题;通过对装置低温水单元、反应系统、CO_2脱除系统、蒸汽管网系统、循环冷却水系统进行改造或运行工艺优化,并更换EO解吸塔塔底物料板式换热器,使中压蒸汽消耗量由最高时的110 t/h降低至40 t/h,循环冷却水消耗量亦降低2 000 t/h,催化剂的选择性保持高于预期值约1个百分点。