基于夹点分析技术的常减压装置换热网络优化

常减压装置是原油深度加工的基础,同时也是炼油企业用能大户。针对国内某企业的常减压装置,应用流程模拟软件Aspen HYSYS,建立装置的换热网络模型。以加工原油性质、初馏塔、常压塔、减压塔模拟过程参数及常减压装置对产品质量的要求作为换热网络调整的基础参数,利用Aspen Pinch软件,对装置原有换热网络进行夹点分析,根据原油常减压装置内部冷、热物流特点,分析装置用能瓶颈,得出换热网络初底原油的最高理论换热终温。按照消除原换热物流跨夹点传热、中高温位热源多次合理利用、调整换热效率偏低的设备、现有设备布置变动小、投资省的原则,对换热网络进行改造优化。通过换热流程优化调整,初底油进常压加热炉温度由原来的278℃提高到288℃;降低常压炉加热负荷及燃料消耗,可节省加热炉负荷约60×10~4kcal/h,装置能耗降低约0.7kg标油/t,折合每年创造效益约126万元。     

常减压换热网络的优化改进和优化控制

对结构已定或正在运行的常减压换热网络,在操作夹点附近设置旁路,通过对旁路流量的优化控制,使换热网络在某些过程物流的流量、温度发生变化时,换热网络的换热仍能满足工艺上的换热要求,公用工程能量消耗在现有的换热设备的基础上接近最小公用工程消耗量。     

常减压装置一级减压系统的节能优化运行

一级减压塔塔顶残压设计值20kPa,一级减压炉总出口设计温度365±1℃,经过操作优化,一级减压塔塔顶残压降至12kPa左右,一级减压炉总出口温度降至353±1℃,一级减压塔拔出率维持不变,实现了一级减压系统低残压低炉温的节能目的,年增经济效益约95万元。     

镇海炼化Ⅰ套常减压装置流程模拟优化应用

镇海炼化Ⅰ套常减压装置设计加工规模为8.0Mt/a,采用闪蒸、常压蒸馏和减压蒸馏工艺流程。以该装置为研究对象,以标定数据为基准,应用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与装置实际工况相符合的稳态流程模拟模型。利用此模型,对常减压装置常压塔和减压塔进行了灵敏度分析,研究了加热炉出口温度与轻油收率和总拔出率之间的关系、常一线汽提吹汽量与常一线5%点馏出温度的关系。以模型为指导,对常减压装置进行优化调整:常一线汽提蒸汽量由1.5t/h提高到2.5t/h,常顶油收率提高0.46%;减压炉出口分支温度由400℃提高到403℃,降低了渣油530℃前馏分含量,减压渣油收率降低0.80%。以模型为指导,优化常减压装置操作后,提高了常顶油收率和减压深拔率,每年实现装置增效432.2万元,本次流程模拟项目优化取得成功。     

Petro-SIM在常减压装置的应用

Petro—SIMV3．3是英国KBC公司开发的桌面炼油厂模拟系统,应用该软件,可以实现炼油厂工艺过程的优化设计和开发。洛阳石化利用该软件,通过原油合成,评价合成原油组分,进行常减压装置操作模拟。数据表明,原油性质拟合数据与化验分析一致性高,实沸点蒸馏曲线拟合度好,但轻端模拟需要进行必要的修正;并通过其内置模型建立结焦曲线,从而直观判断油品结焦倾向,判定安全操作区域,指导装置生产。由模型做指导,提高炉出口温度,由394℃提至398℃,再提高到405℃。同时将减压炉注气量由原来的2．5t／h降低至1．0t／h。经过一系列优化调整,实现减压深拔操作,减压渣油530℃含量显著降低,减压拔出率由49．4％提高到53．2％,蜡油收率提高2．01％．当月实现经济效益452．2万元。常减压装置流程模拟能够符合装置实际要求,可以实现指导装置生产、提高经济效益的目的。     

利用信息技术优化常减压装置的用能

原油常减压蒸馏装置耗能极大,约占整个炼油厂炼油用能最的20％～30％,该装置能耗的高低取决于常减压蒸馏塔的操作水平和换热网络能最回收利用的水平．采用流程模拟技术和热集成技术．对常减压装置用能情况进行分析．综合考虑常,减压拔出率与装置用能之间关系,找出两者之间的最佳操作点．可以优化常减压装置操作并提高换热网络热回收水平．提高原油换热终温．降低常减压装置能耗。     

减压深拔技术在常减压装置中的应用

为解决减压渣油后路问题,九江分公司实行减压深拔技术。减压装置拔出率主要受减压塔进料段的油气分压与温度、减压塔内的结焦、进料段雾沫夹带量的影响。减压炉炉管采用逐级扩径的设计．采取转油线本身也吸收部分热胀量的方案,使用1．0MPa蒸汽抽空器,减压塔采用槽式液体分布器及规整填料技术,减四线油南泵抽出后送入减压炉入口循环．操作时,保持塔顶高真空度,提高闪蒸段温度,减压炉炉管适当注汽,减压塔底渣油温度控制在359—362℃．洗涤油流量控制在55～60t／h。实行减压深拨后,装置能耗无大幅变化．产生经济效益达1111．78万元。     

调频电机在常减压装置中的应用

利用变频调速器控制电机和机泵的转速 ,从而实现用转速调节法调节液态介质的流量 ,达到降低电能消耗 ,减少生产成本 ,提高企业经济效益的目的。     

先进控制技术在常减压装置的应用

常减压装置是炼油企业的龙头装置,其平稳控制不仅有利于本装置的优化生产,而且为下游装置的平稳生产创造有利条件。在常减压装置实施先进控制技术,通过预测、解藕、多变量协调等先进控制技术,克服装置运行中的时滞、干扰和耦合,将装置控制得更平稳、更精细,达到提高装置处理量、提高产品收率、节能降耗的目的,可实现加热炉各进料支路的温度平衡、减少局部炉管过热现象的发生、提高炉管的使用寿命。通过软仪表技术可实现质量指标的实时计算,实现常压塔、减压塔侧线产品精准切割,减少质量浪费、提高产品的拔出率,提高经济效益。常减压装置APC项目实施后,常压炉、减压炉、常压塔、减压塔实现了自动协调控制,装置抗干扰能力增强,装置稳定性和主要被控参数的平稳性明显提高,常顶、常一线抽出温度等关键工艺参数实现了卡边控制,石脑油、航煤、柴油等产品质量控制精度均显著提高,降低了操作人员的劳动强度。     

炼油厂常减压装置节能新技术措施

降低常减压装置的能耗对炼油厂节能具有重要意义。本文分析了该装置的用能特点和存在的问题,针对其用能三环节总结和讨论了节能的新措施,并对其节能效果进行了评价分析,以便各炼油厂装置改造时进行借鉴,从而切实降低能耗,提高经济效益。     

常减压装置的用能分析

本文采用“基准能耗”的方法，对常减压装置进行用能分析，对于科学地评价装置的用能水平，诊断其节能潜力，提高能运管理水平是很有意义的。     

常减压装置基准能耗评价分析

以抚顺石油二厂实际生产数据为依据，对常减压装置进行基准能耗评价分析，并提出具体的节能及工艺改进措施。     

炼油厂常减压装置节能新措施

降低常减压装置的能耗对炼油厂节能具有重要意义。本文分析了该装置的用能特点和存在的问题 ,针对其用能三环节总结和讨论了目前国内节能的新措施 ,并对其节能效果进行了评价分析。     

夹点分析在原油常减压蒸馏换热网络的应用

对常减压蒸馏过程的换热网络进行了夹点分析。得到了各热流体和冷流体在各自温度间隔的热负荷分布情况,绘制了组合曲线和总组合曲线。对于热流体,热端提供的热负荷较大,冷端提供的的热负荷较小,其中热物流减黏渣油(JNZY)对整个热负荷的贡献最大。对于冷流体,需要热负荷的冷流体主要是流体拔头油(BTY)和原油(YY),且集中在中低温度间隔内。组合曲线和总组合曲线说明换热网络热回收接近温差(ΔtHRAT)越小,回收的热量越大,需要的热公用工程和冷公用工程也越少,公用工程投资和冷热公用工程费用将减少,但是由于换热网络接近温差变小,整个换热网络的换热器面积将增大,从而增加了换热器投资,这表明在实际过程中要兼顾换热器等设备的投资成本。不同ΔtHRAT的换热网络,其夹点是变化的。     

变频调速技术在常减压装置上的应用

变频调速技术在常减压装置上的应用大庆石油化工总厂炼油厂王兴，刘志，杨斌目前机泵管路及工艺参数控制的现场应用实际情况是，一般机泵所耗功率中，被工艺物流吸收作有用功功率，满足工艺过程需要的仅占３０％～４０％。而对于定速泵，其６０％～７０％电能消耗于调节阀...     

洛阳石化常减压装置节能措施应用及效果

洛阳石化常减压装置经过了2005年从500×104t/a到800×104t/a的常压装置扩能改造、2008年的140×104t/a减压装置扩能改造,以及2009年西部轻油装置扩能改造过程,工艺水平不断提高。在节能降耗工作上,通过对电脱盐设施更新改造,将交直流电脱盐更新为脉冲电脱盐,脱后原油含盐量大幅减少,每年节省电能72×104kW。通过提高常渣350℃前拔出率,常压渣油中350℃前含量降低了1.8%,常渣量降低了8.1t/h,即降低进减压炉物料5832t/月。按照正常减压炉热效率折算,节约减压炉瓦斯量为28.45t/月,相当于每月节约27.03t标油。通过优化减压中段取热量,将换热终温由以前的298.5℃提高到现在的300℃,按照目前19500t/d原油加工量、常压炉燃料气消耗3100t/月计算,可节约燃料气约46.5t/月。通过更换脱盐注水泵、机泵冷却水全部回收和加强现场管理等手段,每小时可节约循环水60~80t,每年可节约循环水47×104~63×104t。装置改造后,2009年能耗为9.72kg标油/t原料。     

先进过程控制在平稳常减压装置操作的应用

青岛石化3.5Mt/a常减压装置主要加工进口高酸原油,包括达连、达混、杰诺、罕戈、瓦斯科尼亚、荣重、帕兹弗洛、马林、凯撒杰等品种,由于原油性质复杂,原油换罐频繁,对常减压装置平稳操作提出了更高要求。青岛石化常减压先进过程控制系统(APC)包括4个控制器,分别是常压炉控制器、常压塔控制器、减压炉控制器、减压塔控制器。各控制器投用后,装置关键被控变量的控制更为平稳,主要操作参数的标准偏差均降低30%以上,减轻了操作人员的劳动强度,装置能耗明显降低。先进过程控制系统投用后,装置总能耗比上年同期有所下降,其中燃料气及用电量耗能下降明显,加工1t原油,燃料气消耗平均减少1.4kg,用电量平均降低0.55k W·h,全年累计可节约3640t燃料气,节省用电1430000k W·h,有效压减装置运行成本。     

热集成技术在常减压装置上的应用

茂名分公司炼油分部3号常减压装置由于换热终温较低（为255.4℃）,应用热集成技术对工艺过程用能进行分析,提出了同步优化分馏塔和换热网络的方案,包括操作优化和改造优化两个方面。其中,操作优化是通过改变操作工况,最终达到提高换热终温、降低燃料消耗的目的。实施后,分馏塔实现零回流控制,原油各流股温差缩小,混合[火用]损减少,原油换热终温提高到262.4℃,节省能耗0.568kg标油/t,产生经济效益476.5万元/a。改造优化是通过改造换热设备以达到增加换热量、提高换热终温、节能能耗的目的。具体措施为交换换热器换7-3与换5-3AB的位置,回收常压塔顶冷凝负荷,用来加热电脱盐水,可使其注水温度由60℃提高到127℃,原油换热终温可提高4.1℃。     

流程模拟技术在常减压装置上的应用

常减压蒸馏装置是原油加工过程的第一道工序,将原油按馏程切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油、润滑油等产品或半成品,或者为下游二次加工过程提供原料,对炼厂的下游加工流程及经济效益具有重要影响。应用AspenPlus流程模拟软件建立常减压装置流程模拟模型,应用模型对装置进行多方面分析、诊断,提出相应的优化改进措施,如优化常压塔、减压塔中段取热比例,提高原油换热终温;优化常压炉出口温度和常压塔底汽提蒸汽量,提高常压拔出率;优化减压炉出口温度、减压塔真空度和塔底汽提蒸汽量,提高装置总拔出率;优化常压塔操作,降低馏分之间的重叠度,实现目标产品产率最大化;优化初馏塔,在满足初顶油终馏点的情况下,尽可能提高初馏塔拔出率。中国石化多套常减压装置应用实践证明,流程模拟技术可为常减压装置效益提升、节能降耗、技改技措提供重要的技术支撑。     

常减压装置加工现状及腐蚀情况浅析

常减压蒸馏装置是炼油厂加工原油的第一道工序,在炼油厂加工总流程中具有重要作用。随着市场供需矛盾趋紧和原油价格持续走高,考虑到企业经济效益最大化,原油性质劣质化程度将日益加重。加工高硫、高酸、高盐原油的腐蚀风险主要集中在一次加工装置上。金陵石化800×104t常减压蒸馏装置设计加工高硫低酸原油,其设防值为硫含量不大于2.0%,酸值不大于1.0mgKOH/g原油。但近年来装置加工油种变化频繁,且性质差异较大,硫含量频繁超出设防值。结合该常减压蒸馏装置原油加工现状和工艺设计及设备配置,对该装置的电脱盐运行情况、低温和高温部位的工艺防腐以及设备腐蚀情况进行分析,并举证典型的腐蚀案例,介绍其腐蚀机理,分析腐蚀原因;在此基础上,提出应对措施,保证装置安全、平稳、长周期运行。