延迟焦化装置超低负荷生产运行分析

由于国际原油价格变化,使延迟焦化装置原料大幅减少,目前洛阳石化延迟焦化装置加工负荷降低到设计负荷的50%,装置在超低负荷下运行,此种生产模式在国内尚属首次。根据焦化装置低负荷生产实践,确定了加热炉分支流量控制下限为39t/h;实现单炉室生产后,装置最低处理量为85t/h,循环比为0.2,备用炉室通入3.5MPa蒸汽,维持炉出口温度(500±5)℃,保证足够的线速和温度,防止炉出口交叉处管线结焦,对备用炉采用闷炉措施可降低燃料气消耗1.5kg/t原料。为进一步优化低负荷运行工况,焦化装置通过流程改造,用净化干气代替备用炉室3.5MPa蒸汽,可降低3.5MPa蒸汽消耗6t/h,炉管通入的干气和炼厂轻烃的回炼弥补了气压机入口富气流量,有效改善了气压机运行工况。下一步,焦化装置期望通过技术改造,实现低负荷下用加热炉备用炉室代替常压炉,用分馏塔底作为闪蒸塔,进一步降低原油闪蒸过程的操作费用。     

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.     

延迟焦化装置蒸汽系统优化及措施

随着国家、社会对节能减排工作要求的日益严格,节能降耗已成为当前各炼油企业的重要任务之一。中国石化某140×10~4t/a延迟焦化装置受到加工原油性质变化以及重油加工模式调整的影响,长期实行单炉室低负荷运行,装置实际运行负荷为设计负荷的50%～60%。为进一步优化装置内蒸汽系统用能,该装置采用干气代替备用炉室3.5MPa蒸汽、焦炭塔处理塔大吹汽"以水代汽"、优化0.4MPa蒸汽流程等措施,对装置内蒸汽系统消耗及流程进行优化,并提出将气压机润滑油系统主油泵由蒸汽驱动改为电机驱动的建议措施。通过采用干气代替备用炉室3.5MPa蒸汽,可降低装置单炉室运行期间3.5MPa蒸汽消耗约5t/h;采取焦炭塔处理塔大吹汽"以水代汽"改造以及对0.4MPa蒸汽流程进行优化后,全年可增效404.88万元。优化后,减少了装置蒸汽消耗,降低了装置能耗。     

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。     

延迟焦化装置低负荷生产措施与优化

为保持重油平衡,洛阳石化延迟焦化装置采用单炉室的低负荷生产方案。根据装置的设计参数,经过计算,确定了加热炉分支的最小进料量为39t/h,同时对低负荷生产条件下加热炉能耗高、加热炉备用炉室出口处易结焦、分馏塔易干板、气压机入口的富气量不够、机泵入口流量不能满足机泵的最小设计流量等可能出现的问题进行了详细的分析。针对焦化装置低负荷生产条件下可能出现的问题,采取备用炉室保护气用干气替代蒸汽的措施来解决备用炉室出口易结焦和能耗高的问题,采取闷炉操作的措施持续降低焦化装置的能耗,采取回炼富余轻烃的措施来满足气压机的最小工况,采取停用消泡剂的措施来增加装置的经济效益,通过严格控制急冷油的质量避免焦炭塔的大油气线结焦。同时还对焦化装置低负荷生产条件下其他可能出现的问题、应对措施,及运行过程中的优化措施进行了详细的说明,为同类装置灵活调整加工负荷提供了参考依据。     

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。     

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%。     

茂名加氢裂化装置用能分析及节能途径

介绍了茂名石化公司加氢裂化装置在国内同类装置中的能耗状况,从设计和操作两方面分析了影响该装置能耗的因素,提出了该装置节能降耗应采取的措施,即使用炉管清灰剂和原料油阻垢剂技术降低燃料能耗;优化生产操作,降低分馏塔负荷;对中低温热源优化回收利用;对烟气热量进行回收;进行电耗分析并采取相应节电措施。通过改造,分馏炉燃料消耗降低0．2kg标油／t,加热炉燃料气单耗降低6．4kg／t,锅炉排烟温度降到200℃以下,自产蒸汽量增加了4．6t／h,锅炉平均热效率上升4.8个百分点,装置综合能耗由2004年的68kg标油/t降低到目前的37kg标油/t。     

3.0Mt/a柴油加氢精制装置节能降耗技术分析

中国石化高桥分公司4号柴油加氢精制装置设计规模3.0Mt/a,反应部分采用炉前部分混氢热高分方案,分馏部分采用硫化氢汽提塔加分馏塔出柴油和石脑油方案,设计原料油为直馏柴油(占74.74%)、焦化汽油(占8.33%)和焦化柴油(占16.93%),设计能耗为13.99kg标油/t。通过对装置满负荷标定分析数据进行能耗分析和研究,发现电耗、3.5MPa蒸汽和燃料气在装置总能耗中占比较高,分别为20%~23%,66%~67%和63%~66%。通过将原料中直馏柴油和催化柴油由冷进料切换为热进料,增上8.0MPa氢气管网,新氢增压机应用可调余隙调节系统,反应进料泵和贫胺液升压泵叶轮切割改造,在原料油升压泵、热低分气空冷器、分馏塔顶空冷器和产品柴油空冷器增上变频器,对分馏系统进行优化调整等措施,使装置能耗从2008年标定的12.81kg标油/t降至2015年的9.61kg标油/t。     

柴油加氢装置能耗分析与节能优化措施

中国石化洛阳分公司260×104t/a柴油加氢精制装置设计能耗为12.393kg标油/t,自2010年10月份开工以来,装置能耗较高,曾一度高达到12.16kg标油/t。经分析表明:在综合能耗中,燃料气(油)、3.5MPa蒸汽及电能耗占能耗比重较大。采取了有针对性的节能降耗措施:提高加热炉氧含量以提高加热炉效率;投用原料油过滤器,提高反应炉入口温度;降低操作压力;降低循环机转速、汽提蒸汽量以降低蒸汽消耗量;做好新氢压缩机C3401A的维护保养工作,停用反应加热炉F3401鼓风机和引风机,以降低用电量;细化用水管理以实现节约用水。采取措施后,柴油加氢装置节能优化效果显著,各项指标均有不同程度降低,装置综合能耗下降至5.91kg标油/t,在国内同类装置对标中名列前茅。提出了提高加工量、增加低温热水量、改造原料泵P3401A液力透平、调整循环氢压缩机转速等进一步节能措施及建议。     

加氢裂化用能及节能措施分析

加氢裂化装置操作条件较苛刻,高温高压,临氢含硫,生产中需要消耗的能量也高,主要特点是装置总输入能耗高、化学耗氢量与反应苛刻度有关、可回收利用能量多、低温热多。对长庆石化公司加氢裂化装置能耗构成进行分析,发现电和燃料气消耗占比最高,可从这两方面寻找节能途径。通过3个周期催化剂使用情况、装置原料油和航煤换热流程、工艺设备以及操作条件等4个方面的现状考察,提出原料油热进料方案和尾油换热流程改进方案。换热流程优化后,加热炉热负荷降低,装置平均能耗下降3.5kg标油/t。结合装置运行现状,还提出了控制合适的氢油比、提高加热炉热效率、尾油空冷增加变频以及新氢压缩机增上无级气量调节系统的建议。新氢压缩机增上无级气量调节系统这个方法预计每年可实现装置节电409.5×10~4k W·h。     

润滑油异构脱蜡装置节能优化措施

通过介绍20×10⁴t/a异构脱蜡装置的用能情况,分析影响装置能耗的原因,并提出节能降耗优化措施。通过优化换热流程,充分利用装置内剩余的高温热和低温热以提高换热效率,并对加热炉空气预热器进行改造来提高加热炉热效率,降低装置的燃料气消耗。此外,优化工艺操作条件,保持装置在低能耗水平运行：在脱丁烷塔底和分馏塔加热炉之间增加四台换热器,并在异构冷低分和常压塔加热炉之间增加一台换热器;将预精制加热炉组合式空预器改成高效的板式空预器,分馏加热炉高温热烟气送入预精制加热炉的余热回收系统以进一步回收热量;优化循环氢纯度、氢油比和反应温度等工艺参数来降低装置能耗。优化改造后,分馏塔加热炉和常压塔加热炉进料温度分别提高了54℃和26℃,节省燃料气约35m³(标准)/h;预精制加热炉排烟温度降低了45℃,热效率提高至93%。装置整体综合能耗降低了12.66kg标油/t,预计每年可降低加工成本约628万元。     

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。     

连续重整装置高负荷运行工况下的能耗分析及节能优化

连续重整装置消耗能源的设备较多,能耗大,降低其综合能耗是每个炼油厂迫切需要解决的问题。通过对洛阳石化连续重整装置的能耗组成及影响因素进行分析,发现影响重整装置能耗的主要因素为燃料气、电、蒸汽。针对此影响因素,目前已经采取了节能措施,如改造重整反应加热炉系统,节约装置燃料气消耗;增上调风砖,减少重整反应三合一加热炉互串;根据贫、富料变化调整重整反应苛刻度;改进部分往复式压缩机负荷调节系统;对部分泵进行叶轮切割;增上预分馏塔塔顶换热器,利用预分馏塔塔顶富裕热量等。并指出目前节能方面存在的问题,如部分设备无变频、加热炉排烟温度高等。针对重整装置目前运行状况,提出进一步节能优化建议,如重整正异戊烷分离塔塔底热源改为0.3MPa蒸汽、优化重整装置原料稳定流程、适当降低气液分离分罐入口温度、节约3.5MPa蒸汽消耗等。     

洛阳石化催化装置改造后能耗分析及节能措施

中国石化洛阳分公司2号催化装置自2008年5月进行FDFCC（生产清洁汽油燃料和增产丙烯的技术）改造后,由于FDFCC工艺技术的特点,除催化烧焦、除氧水外,电、蒸汽、热进（出）料和循环水消耗均有所增加。2008年6～9月,装置综合能耗平均为84.73kg标油/t,远高于设计值67kg标油/t。通过实施投用外取热器,做好烟机发电工作,提高3.5MPa压力、降低汽压机消耗,保证变频电机正常投用,用好热联合,减少1.0MPa蒸汽消耗等节能措施,在2008年10月装置综合能耗降至62.07kg标油/t。同时,提出了实施继续降低生焦率、争取实现烟机发电、优化溶剂再生操作、蒸汽伴热改热水、及时修复保温层等进一步的节能措施的建议。     

延迟焦化装置用能潜力分析与途径

洛阳石化140×104t/a延迟焦化装置采用"一炉两塔"工艺流程和"可灵活调节循环比"工艺技术,装置设计能耗为26.71kg标油/t,但2009年装置综合能耗为33.36kg标油/t。能耗分析显示,低温热回收系统未投用、0.4MPa蒸汽不计能耗和加工负荷较低等因素,是造成装置能耗偏高的主要原因。消除以上影响因素,装置实际能耗应在21kg标油/t左右。通过优化工艺设备操作,投用节能设施,加强节能管理,减少蒸汽、水等介质消耗,增加热输出等措施,2010装置能耗得到明显下降。1～10月份装置累计综合能耗为25.35kg标油/t,低于设计值,较2009年同期下降了8.5kg标油/t,较2009年全年下降8.01kg标油/t。特别是2010年10月份,装置能耗为20.12kg标油/t,较去年同期下降12.40kg标油/t,低于2009年中国石化集团平均能耗3.87kg标油/t。     

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。     

偏三甲苯装置节能研究

在偏三甲苯装置常规双塔热集成精馏工艺基础上,分析了重沸器高温凝结水通过两级闪蒸发生1.0MPa蒸汽和0.4MPa蒸汽,比直接高温凝结水外送可降低能耗2.713kg标油/t原料;以产能5×104t/a的偏三甲苯装置为例,在脱轻塔顶设置热水换热器回收塔顶低温热产生热水,可回收热量10481kW,脱轻塔顶空冷风机大部分可以停开,节约用电153.3kW·h,可节约能耗24.22kg标油/t原料,节约操作费用925万元/a,该部分投资工程费约300万,回收期短;100×104t/a PX装置吸附分离单元抽余液塔顶气富裕热量5WM,该抽余液塔顶气直接供给偏三甲苯装置重沸器作热源,可代替3.5MPa蒸汽7.614t/h,扣除产1.0MPa蒸汽的能耗差值,可以节约能耗4.321kg标油/t原料;以上措施能耗合计降低31.254kg标油/t原料。还可通过优化换热流程、热进料热出料、采用节能设备、设置在线分析仪、装置卡边操作、改用导热油作热源等措施进一步稳定装置操作及降低能耗。这些节能方法投资回收期短,经济性好,可实施性强,对同类装置的工程设计及装置节能操作具有借鉴意义。     

300kt/a半再生催化重整装置能耗分析及节能措施

长庆石化300kt/a半再生催化重整装置由原料预处理系统、重整反应系统以及压缩机氢气循环系统组成,主要产品为高辛烷值汽油调和组分,副产氢气、液化气、轻石脑油.装置主要消耗燃料气、电、水等.其中,燃料气消耗占装置总能耗的比例最大,这部分能耗主要是为预加氢反应和重整反应提供反应热;其次为电耗.通过加强炉体密封、增加加热炉在线氧化锆分析仪,提高加热炉热效率;通过更换预加氢催化剂、根据加工量变化及时调整氢油比,实现操作参数的优化,降低加热炉燃料气消耗:通过优化工艺路线和换热网络,使总能耗降低13.67kg标油/t,其中电耗降低0.67kg标油/t,燃料气降低12.992kg标油/t.提出进一步降低加热炉排烟温度和空气氧含量,改变加热炉温度控制方式,对关键离心泵采用变频控制,采用先进控制系统,回收低温余热等多项建议,以实现装置的深度节能.     

提高延迟焦化装置加热炉热效率的技改措施

洛阳石化1400kt/a延迟焦化装置加热炉采用一炉两塔流程,于2008年6月投产,计算热负荷为45.41MW,加热炉为两室四管程双面辐射箱式结构,加热介质为减压渣油。为降低装置能耗,于2011年9月对加热炉进行改造。改造内容包括更换燃烧器、改造空气预热器、采用先进控制、改造炉墙和增加仪表监测。改造后,利用FLUENT软件,对燃烧室中燃料气的燃烧特性和新型燃烧器某截面的温度场进行数值模拟,分析得出,新型燃烧器大幅降低了燃烧过程中氮氧化物的生成,保证了燃料气在低过剩空气系数下的充分燃烧;计算表明,空气预热器的改造提高加热炉热效率0.92%。先进控制技术的应用,减轻了劳动强度,提高了调节精度和加热炉运行的平稳率,达到了提高加热炉热效率的目的。综合改造后,加热炉热效率高达93.45%,与改造前相比,热效率提高1.81%。