S Zorb工业装置用能分析与节能优化

中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司0.9 Mt/a S Zorb装置在设计中采用了加热炉余热回收系统和凝结水低温热利用两种节能措施。根据2015年1至10月平均能耗统计表可以看出,装置97.94%的能耗集中于电、1.0 MPa蒸汽和燃料气的消耗。通过降低再生空气电加热器出口温度,每月可降低约15 000 k W·h电耗;利用RSIM流程模拟软件,对S Zorb装置的进料与脱硫反应部分和产品稳定部分进行了模拟,通过优化装置进料温度和换热网络的措施来考察装置的用能变化情况,得出优化装置进料温度比优化换热网络的措施更实用,进料温度控制在65℃时,装置整体的能耗负荷较低。     

制氢装置用能分析

利用夹点分析技术对其炼油厂制氢装置进行了用能分析,发现存在着节能潜力,遂提出了节能改造方案,并进行了投资节能效益分析,使能量得到了进一步的回收利用,每10000Nm~3氢气成本下降约282元。     

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。     

富氧推火燃烧技术在减压蒸馏装置加热炉上的应用

介绍了富氧推火燃烧技术在中国石油大港石化分公司5 Mt/a原油减压蒸馏装置加热炉上应用的结果。根据该炉的情况,设计了一套用于炼油装置减压加热炉的富氧推火燃烧技术方案,实施该方案后,减压炉燃料能耗降低了5.95%,排烟氧体积分数降低了52.8%;富氧推火燃烧技术投资少、效益高,年节能净收益为215.6万元,投资回收期不到10个月。     

富氧推火燃烧技术在减压蒸馏装置加热炉上的应用

介绍了富氧推火燃烧技术在中国石油大港石化分公司5Mt/a原油减压蒸馏装置加热炉上应用的结果。根据该炉的情况,设计了一套用于炼油装置减压加热炉的富氧推火燃烧技术方案,实施该方案后,减压炉燃料能耗降低了5.95%,排烟氧体积分数降低了52.8%;富氧推火燃烧技术投资少、效益高,年节能净收益为215.6万元,投资回收期不到10个月。     

组合式FAE换热器在石化加热炉节能改造中的应用

利用低温FAE烟气空气换热器的优势对S Zorb装置加热炉余热回收系统进行改造。改造后解决了原有余热回收系统热管式空气预热器的漏风、腐蚀、换热面积不足和引风机的潜在隐患等问题;同时,使加热炉燃料热效率由91.5%提高到94.3%,获得了可观的经济效益和社会效益。组合式FAE烟气空气换热器不仅能应用于旧炉改造,也可应用于新装置,为石化企业加热炉深度节能减排做出了一定贡献。     

炼油厂国Ⅴ排放标准汽油生产方案中S Zorb装置的优化

在某千万吨级炼油厂生产国Ⅴ排放标准清洁汽油过程中,进行了围绕S Zorb装置开展总体生产方案的优化研究。通过对催化裂化原料在不同加氢反应深度时,全厂氢气平衡、产品分布、汽油辛烷值等方面进行综合对比,确定S Zorb原料硫含量最优的控制范围,全厂吨原油效益增加5.2元;通过优化调整S Zorb装置稳定塔的操作参数,在冬季回炼部分液化气,辛烷值损失减少0.3个单位;对S Zorb干气多种加工路线进行了对比测算分析,选择最合适的路线,每吨干气效益增加240元。     

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。     

95+高效超净加热炉节能技术

针对150万t/a连续催化重整装置反应进料加热炉排烟温度过高,热效率较低,氮氧化物排放质量浓度较高,二氧化硫排放量出现波动等问题,采用95+高效超净加热炉节能技术对其进行了改造。结果表明:装置改造后,加热炉平均热效率提高了4.2个百分点,排烟温度由约157℃降至约80℃,燃料气用量减少了1 047 m~3/h,每年可节约费用1 303万元;基本实现了二氧化硫和颗粒物的零排放,氮氧化物排放质量浓度显著降低,二氧化碳年均排放量减少9 890 t。     

S Zorb装置加热炉部分设计优化及改进

随着我国经济的高速发展以及工业化进程的不断加速,环境污染问题日益突显,大力发展绿色能源产业成为势在必行的趋势,为此,中石化引进了S Zorb工艺技术,并在购买其专利权后,着手对S Zorb工艺技术进行进一步完善和提升。文章总结多套S Zorb装置加热炉的设计经验,发现通过增加余热回收系统、更换预热器形式以及改造部分炉管管径等可以提高加热炉热效率,减少企业运营成本。另外通过处理现场问题、分析问题产生原因,进一步完善S Zorb装置的设计。     

管式加热炉炉管的干冰清洗

加热炉在长周期运行后其对流段炉管(翅片或钉头)外表面积聚了大量的灰垢,大大降低了对流段炉管的传热性能,严重影响了工业炉的正常运行及炼油装置的生产周期。工业炉炉管外表面采用干冰清洗技术,经实际测试提高工业炉热效率2.3％,年节约燃料980t以上,创经济效益100多万元。     

膨胀机密封气综合利用研究与应用

为了提高天然气的利用率,对温米油田轻烃装置膨胀机密封气系统实施了技术改造。将膨胀机密封气进放空系统改为进装置燃气系统合理利用,同时对燃气压力控制系统进行配套改造,确保燃气压力平衡,杜绝密封气放空至火炬系统燃烧掉,实现了膨胀机密封气的全部回收利用。经技术改造后,膨胀机密封气每天可以回收增加天然气0.48万m3,年创效益126.72万元,年净增效益107.78万元,并为油田污染减排工作做出了积极贡献。     

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。     

延迟焦化装置的能耗分析和节能措施

对1.40Mt/a延迟焦化装置的能耗构成进行深入、全面地分析,找到了影响装置能耗的主要因素.通过采取优化加热炉操作,降低燃料气消耗;工艺技术革新,降低蒸汽消耗;加强设备管理,降低电耗;精细管理,降低水的消耗等有效措施,降低了装置能耗,年节能效益达2416.26×104RMB$.对存在的问题和今后的工作提出了解决方法和建议.     

石化企业炼油污水处理回用水系统改造

西北某石化公司利用水系统集成与优化技术对炼油污水处理回用水系统进行优化改造。通过水质分析,提出初步的优化改造思路。进而提取水源水阱的流率和杂质浓度数据,利用夹点法并结合水系统的现状,提出优化改造方案,最后对改造方案进行简单的经济效益评估。所提出的优化改造方案,考虑增加超滤装置的处理能力,实现了不同浓度再生水源的“梯级利用”,加强了污水处理循环再利用的水平,提高了企业的废水重复利用率。在满足现有标准市政污水系统达标排放的条件下,使企业新鲜水用量减少158 t/h,排污减至259 t/h,减排率达到37.7%,节水所得经济效益达151.7 万元/a。提出的优化改造方案可为其它石化企业炼油污水处理回用水系统的优化改造提供思路和策略。     

炼油厂节能减排循环经济的实施案例与效果

结合中国石化某公司生产实际,利用工业园区的循环经济概念,对周边其他公司的水、电、蒸汽、燃料气四大公用工程数据进行分析,分别提出:将城市中水回用代替新鲜水,节约新鲜水1 280 kt,节约资金800万;利用国家政策,率先在省内第一批实现大用户直供电,降低企业用电费0.046 4元/(kW·h),年节约900万元以上;利用电厂热值较低的富余中压蒸汽代替炼油厂锅炉,停用动力锅炉来降低用汽成本,达到锅炉环保排放100％;利用春、夏季炼油厂燃气富余,供给市内燃气企业等措施,实现气电互供,能源利用效率则比纯发电的效率提高40％～50％.通过循环经济模式,从工业生产源头上将污染物排放量减至最低,实行资源的综合配置,预计降低成本1.4～1.5亿元,最大限度地提高资源利用率,减少了碳排放,实现跨企业、跨行业、跨区域的清洁生产.     

高油价下的多产PP方案技术经济分析

为了减少高油价下的炼油亏损，中石化荆门分公司实施了多产聚丙烯（PP，下同）的加工方案，2005-2006年PP年产量超过13万吨，按高油价进行技术经济分析，可获得年效益4.5亿元。     

提高S Zorb装置低温热利用效率的方案探讨

介绍了中国石化镇海炼化分公司1.5 Mt/a催化裂化汽油吸附脱硫装置目前低温热利用现状,提出新的换热网络,利用Petro-Sim流程模拟软件进行测算。结果表明,优化后的换热网络可提高低温热的利用效率,达到降低装置能耗的目的,多余的低温热可外供,进一步被回收利用。     

气体分馏装置优化扩产节能研究

通过对吉林化学工业股份有限公司炼油厂气体分馏装置的优化模拟和分析计算 ,找出了原有生产工艺存在的问题 ,提出了优化扩产及节能改造的最佳方案并在装置上实施成功。优化设计的脱丙烷塔及采用自行研制的高效填料 ,具有生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、回流比小、能耗低等优点。改造后的装置能耗由改造前的2 884MJ/t下降到 2 173 6MJ/t,处理能力由 12 0kt/a提高到 15 0kt/a。     

在线清焦技术在1.20Mt/a焦化加热炉上的应用

介绍了在线清焦技术在中国石油乌鲁木齐石化公司1.20Mt/a延迟焦化装置加热炉上应用的具体操作过程、操作中所遇到的问题、解决方法以及应用效果。应用在线清焦技术后,炉管表面温度下降80℃以上,燃料气用量减少500m3/h(标准状态),有效延长了加热炉运行时间,为全装置达到三年一修提供了有力保障。影响清焦效果的主要因素有:升降温温差、升降温速率、清焦操作时间、炉管结焦厚度等。恒温时瓦斯用量变化、各炉管表面之间温差、炉管表面与分支出口温差都可作为在线清焦成功与否的判定依据。