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天津石化1 000×104t/a常減壓裝置降低能耗的探討

田增芹 王云強(qiáng) 高鵬 張凡?。ㄖ袊突す煞萦邢薰咎旖蚍止荆?/p>

對1 000×104t/a常減壓裝置設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)、開工初期物料消耗與設(shè)計(jì)進(jìn)行了對比，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對裝置進(jìn)行優(yōu)化操作。各種物料消耗分析表明，節(jié)能效果明顯。目前各種物料能耗達(dá)到較低水平，整體能耗遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。

常減壓裝置 能耗 燃料 外輸熱 蒸汽 循環(huán)水

中國石油化工股份有限公司天津分公司1 000×104t/a常減壓裝置（以下簡稱常減壓裝置），于2009年12月16日一次性開車成功，是天津石化公司100×104t/a乙烯及配套項(xiàng)目的龍頭裝置。該裝置設(shè)計(jì)能耗為10.83 kg/t（千克標(biāo)油每噸原油），但在最初的生產(chǎn)運(yùn)行期間，消耗較大，2010年1月、2月能耗分別為12.44 kg/t和11.08 kg/t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值，同時(shí)，與全國同類裝置的能耗也有很大差距。針對這一現(xiàn)狀，車間對能耗進(jìn)行了全面分析。

1 能耗分析

1.1 設(shè)計(jì)能耗分析

表1為常減壓裝置設(shè)計(jì)能耗及各能耗所占比重，通過分析該表，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)能耗比重前五位的分別為燃料、電、1.0 MPa蒸汽、外輸熱、循環(huán)水，比重分別為76.05%、15.14%、13.11%、-10.25%、2.49%，這幾項(xiàng)是節(jié)能降耗的重點(diǎn)研究對象。

1.2 開工初期能耗分析

通過分析表2數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)際情況得出：

開工初期，處理量在設(shè)計(jì)負(fù)荷的70%左右，這樣，同樣的物料消耗能耗偏高。

◇開工初期，大部分產(chǎn)品都供給罐區(qū)，不僅循環(huán)水消耗增加，同時(shí)外輸熱很低；

◇燃料消耗占能耗比重最大，是節(jié)能降耗的重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目；

◇電耗、1.0 MPa蒸汽和0.45 MPa蒸汽消耗有下降空間。

表1 設(shè)計(jì)能耗及各能耗比重

表2 2010年1月、2月能耗與設(shè)計(jì)能耗對比

2 節(jié)能降耗措施與效果

2.1 提高處理量

根據(jù)生產(chǎn)安排，逐步提高處理量，使設(shè)備能更平穩(wěn)運(yùn)行，工藝參數(shù)接近并達(dá)到設(shè)計(jì)值，在同等消耗的情況下能耗較低。表3為2010年常減壓裝置加工負(fù)荷率。

表3 2010年常減壓裝置加工負(fù)荷率

2.2 燃料消耗

2.2.1 停用燃料油

燃料油的兩塊計(jì)量儀表非常不準(zhǔn)確，往往需要油品及調(diào)度進(jìn)行平衡，因此，造成燃料消耗計(jì)量不準(zhǔn)確，燃料油的能耗系數(shù)也較高。2010年4月以后，天津石化自產(chǎn)的瓦斯及購買的天然氣足夠作為全廠燃料消耗，因此，根據(jù)生產(chǎn)安排，2010年4月起，兩個(gè)加熱爐全部燒燃料氣。

2.2.2 降低加熱爐負(fù)荷

閃蒸塔的設(shè)計(jì)進(jìn)料溫度為214℃，但操作溫度有時(shí)候遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到，車間通過調(diào)整換熱網(wǎng)絡(luò)提高閃蒸塔進(jìn)料溫度，從而提高了閃蒸塔塔頂氣量，降低了常壓爐負(fù)荷。

通過調(diào)整換熱網(wǎng)絡(luò)，提高換熱終溫，降低常壓爐負(fù)荷。

2.2.3 提高加熱爐熱效率

針對排煙溫度高，進(jìn)行了清理熱管及熱管回裝工作，排煙溫度降低了8℃。

針對余熱回收漏風(fēng)現(xiàn)象進(jìn)行了多次堵漏工作。

2010年5月，將加熱爐的氧含量由2%～4%降到了1.5%～2.5%。在每周的加熱爐監(jiān)測中，煙氣的CO含量不超標(biāo)，說明燃燒充分，當(dāng)月燃料氣消耗就降低了0.134 9 kg/t，效果顯著。

經(jīng)過幾個(gè)方面的調(diào)整，燃料消耗有所下降，圖1為2010年1月至2011年6月的燃料消耗。

2.3 電耗

充分利用變頻空冷。因投資費(fèi)用較高，只有穩(wěn)定塔頂和分離塔頂空冷設(shè)置了變頻，根據(jù)天氣變化及時(shí)開關(guān)空冷，節(jié)約電能。

及時(shí)清理冷卻器的過濾器，保證冷卻器的冷卻效果，減少開空冷臺(tái)數(shù)。夏季來臨前，沖洗空冷翅片，保證夏季生產(chǎn)正常運(yùn)行。

停1臺(tái)液環(huán)泵，降低電耗。為保證減壓抽真空系統(tǒng)，三級抽真空一直是運(yùn)行2臺(tái)液環(huán)泵。2011年2月，將1臺(tái)液環(huán)泵停掉，并及時(shí)調(diào)節(jié)一、二級抽真空蒸汽，當(dāng)月電耗降低0.205 4 kg/t。

圖2為2010年1月至2011年6月電耗。

2.4 1.0 MPa蒸汽消耗

正常生產(chǎn)情況下，裝置上消耗的1.0 MPa蒸汽主要有抽真空蒸汽、伴熱蒸汽、減爐注汽、加熱爐霧化蒸汽。加熱爐不再燒燃料油，霧化蒸汽就不用了，減爐注汽按設(shè)計(jì)值操作，所以降低蒸汽能耗主要考慮前兩項(xiàng)。

2.4.1 伴熱蒸汽

冬季防凍防凝根據(jù)氣溫開停伴熱蒸汽線，最大限度地在介質(zhì)不凝的情況下減少伴熱蒸汽耗量。

將每臺(tái)疏水器后的凝結(jié)水溫度都調(diào)到100℃以下，減少不必要的蒸汽浪費(fèi)。

利用庫存料，將蒸汽服務(wù)點(diǎn)接到凝結(jié)水回水總管上，節(jié)約服務(wù)點(diǎn)蒸汽耗量。

2.4.2 抽真空蒸汽

一級抽真空系統(tǒng)耗氣量設(shè)計(jì)為11.7 t/h，二級抽真空系統(tǒng)耗氣量為5.22 t/h，三級采用液環(huán)泵。一級耗氣量占將近70%，所以一級抽真空系統(tǒng)是節(jié)約蒸汽的重點(diǎn)。一級抽真空系統(tǒng)有3臺(tái)抽空器，分別為60%、40%、20%，開工初期，開60%加20%，停掉20%后，發(fā)現(xiàn)真空度仍能滿足要求；后來停掉60%，開40%和20%。兩者比較，僅開60%比后者節(jié)約約0.5 t蒸汽，目前正常生產(chǎn)時(shí)僅開60%。

減壓抽真空系統(tǒng)是美國格雷漢姆的技術(shù)，其抽真空蒸汽設(shè)計(jì)使用0.85 MPa壓力的蒸汽，但公司目前沒有此壓力蒸汽，目前裝置利用1.0 MPa蒸汽進(jìn)行抽真空操作。在一級僅開60%、二級開100%負(fù)荷下，用量為17.1～17.5 t/h。關(guān)閉抽真空系統(tǒng)入口壓力，將壓力降至0.85 MPa左右，抽真空蒸汽總耗量降低至13.1 t/h左右，節(jié)約蒸汽約4 t/h。

根據(jù)油品性質(zhì)變化及真空度可分別調(diào)節(jié)一級、二級抽真空蒸汽的壓力，最低能調(diào)至0.5 MPa，蒸汽耗量最低能調(diào)至11 t/h左右。圖3為2010年1月至2011年6月蒸汽消耗。

2.5 外輸熱

因?yàn)殚_工初期各產(chǎn)品都是直供罐區(qū)，然后由罐區(qū)送到其他相關(guān)裝置，這樣，損失了很多熱量，同時(shí)還要消耗循環(huán)水。為提高裝置外輸熱，采取了以下措施：

1）聯(lián)系生產(chǎn)和下游裝置，盡量做到全部直供料，對于操作彈性差的裝置，甩少部分冷料去罐區(qū)。

2）提高熱出料的出裝置溫度。

◇將減壓塔底溫度控制在工藝卡片范圍，并向上限控制，提高渣油出裝置溫度。

◇通過調(diào)節(jié)換熱器的副線，提高物料出裝置溫度，如果換熱器副線開得過大，熱量損失也大，消耗的燃料就多。經(jīng)過核算，調(diào)節(jié)換熱器副線增加的外輸熱比多消耗燃料增加的能耗稍高，因此，這種方法視具體工藝條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。

◇提高減爐出口溫度，提高蠟油收率，進(jìn)而提高蠟油外輸熱。

圖4為2010年1月至2011年6月外輸熱。

2.6 循環(huán)水

采取有效措施降低循環(huán)水消耗。

1）控制循環(huán)水進(jìn)出溫度＞6℃。

2）及時(shí)清理冷卻器的過濾器，因?yàn)檠h(huán)水含雜質(zhì)比較多，過濾器堵塞后盡管多消耗了循環(huán)水，還是達(dá)不到期望的冷卻效果。

3）及時(shí)清理空冷翅片，空冷的冷卻能力強(qiáng)，可減少冷卻器的負(fù)荷。

4）盡量減少物料去罐區(qū)流量及循環(huán)水用量。

5）停用或關(guān)小設(shè)備的循環(huán)水，冬季防凍防凝情況下保證最小流量即可。

6）減壓抽真空系統(tǒng)冷卻器設(shè)計(jì)耗水量較大，在調(diào)整抽真空系統(tǒng)過程中，及時(shí)調(diào)節(jié)相應(yīng)的循環(huán)水量，在抽真空效果最好的情況下減少冷卻水。

2.7 其他

不僅關(guān)注能耗較大的物料，對于消耗不大的物料同樣進(jìn)行了分析優(yōu)化。如通過提高過熱蒸汽出爐溫度，控制在400～410℃；少放空，增加0.45 MPa蒸汽產(chǎn)汽量；關(guān)閉熱源副線，開蒸汽壓控副線等方式降低0.45 MPa蒸汽消耗。經(jīng)過優(yōu)化，0.45 MPa蒸汽消耗從最初的6 t/h降低至目前的不足0.1 t/h。

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.010

田增芹，1997年畢業(yè)于天津大學(xué)，工程師，從事常減壓裝置生產(chǎn)技術(shù)管理工作，E-mail：tianzengqin.tjsh@sinopec.com，地址：天津市大港區(qū)中石化股份天津分公司煉油部聯(lián)合五車間，300271。

2011-07-12）