煉油廠常減壓裝置節(jié)能新技術(shù)措施分析

張薇 吳敬怡 劉東旭

摘要：石油是十分重要的戰(zhàn)略性資源，對(duì)煉油廠的相關(guān)設(shè)備和裝置采用節(jié)能的技術(shù)措施，在一定程度上可以提高煉油的效率，同時(shí)也可以減少相關(guān)能源的消耗。本文主要對(duì)常減壓裝置的特點(diǎn)以及在使用過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況，對(duì)常減壓裝置的節(jié)能措施進(jìn)行了探討，以此指導(dǎo)煉油廠的工作，從而降低煉油的能源消耗，提高煉油的效率，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煉油廠;常減壓裝置;節(jié)能措施

引言：

常減壓裝置是煉油廠最大的能源消耗裝置之一，占煉油廠總能源消耗的25%至30%，所以實(shí)現(xiàn)常減壓裝置的節(jié)能減耗對(duì)于控制煉油廠能耗具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，我國(guó)常減壓裝置能耗最小量大概在398.8MJ t，而平均消耗量為537.98MJ/t，中間差距明顯[1]。由此可見(jiàn)，常減壓裝置節(jié)能空間巨大。本文首先分析了常減壓裝置特征，然后分析了其耗能環(huán)節(jié)和存在的問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)情況給出了常減壓裝置節(jié)能對(duì)策，希望可以幫助我國(guó)煉油廠進(jìn)一步優(yōu)化常減壓裝置能源消耗，提高裝置使用效率。

1.常減壓裝置特征分析

常減壓裝置是煉油的重要設(shè)備，其作用有兩點(diǎn)：一是降低能源消耗，二是大幅度提高石油冶煉效率。一般而言，常減壓裝置的特征包括以下幾個(gè)方面：

（1）生產(chǎn)高質(zhì)量潤(rùn)滑油的能力是裝置設(shè)施的主要設(shè)計(jì)要求。其中的減壓蒸餾設(shè)備采用的是一種低速旋轉(zhuǎn)出油方式，而改進(jìn)后的裝置設(shè)施則采用多樣化節(jié)能技術(shù)措施，例如以高真空形式改進(jìn)潤(rùn)滑油的質(zhì)量[2]。

（2）裝置可將渣油作為原材料輸入相關(guān)設(shè)備之中，然而，在含鹽量與含水量?jī)煞矫嬗幸恍┫拗坪鸵?。因此，根?jù)最新的節(jié)能技術(shù)，可采用直流電脫鹽技術(shù)，這種技術(shù)不僅可以提高脫鹽效率，而且還可最大限度地減少電力消耗。在原油脫鹽和脫水結(jié)束后，其余的渣油可用作瀝青生產(chǎn)原料，實(shí)現(xiàn)資源的二次利用。

（3）該裝置還可以生產(chǎn)航空所用石油，但是，所生產(chǎn)的航空油必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，由于航空所用石油在質(zhì)量要求上特別高，因此應(yīng)采用先進(jìn)的新技術(shù)進(jìn)行原油提煉，可以在裝置中安裝電水洗、精脫水系統(tǒng)等。既可以提高航空所用石油的純度，同時(shí)又節(jié)省電力，實(shí)現(xiàn)效率與節(jié)能的“并驅(qū)前行”。

2.常減壓裝置耗能環(huán)節(jié)分析

常減壓裝置耗能主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是能量傳輸與轉(zhuǎn)換、能量工藝?yán)门c能量二次利用。一般情況下，會(huì)采取能量平衡分析或者有效能分析技術(shù)來(lái)進(jìn)行過(guò)程評(píng)價(jià)，在本文的研究中將重點(diǎn)利用能量平衡進(jìn)行分析，有效能分析技術(shù)也有一定涉及。

通過(guò)研究一般常減壓裝置的耗能過(guò)程，可以得出以下結(jié)論：

（1）傳輸和轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能源使用率86.9%，所有加熱爐排煙熱損失在直接能耗中占據(jù)8.45%。

（2）工藝?yán)眠^(guò)程中，耗能比較嚴(yán)重的是裝置工藝，大概在1000MJ/t左右，同時(shí)系統(tǒng)回收循環(huán)能僅僅占據(jù)36.1%，其余的能源由設(shè)施外部的燃料、蒸汽和電力加以補(bǔ)充。

（3）能源回收率僅為64.5%，由冷卻水帶走的可回收能源約占18.8%，另外通過(guò)散熱排放到大氣中的能源約占12.5%。

從上述分析可知，能量傳輸與轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的直接熱損失，尤其是排煙熱損失在其中占比最大，所以必須要著重考慮加熱爐高溫?zé)煔饽芰慷卫脝?wèn)題;工藝?yán)眠^(guò)程中一定要著重優(yōu)化系統(tǒng)換熱流程，科學(xué)采取各個(gè)溫位熱源，強(qiáng)化循環(huán)能回收，并且要改進(jìn)操作，通過(guò)其他裝置來(lái)減少本裝置能耗;能量回收過(guò)程中應(yīng)注重降低冷卻負(fù)荷，同時(shí)要注意回收低溫?zé)醄3]。

3.煉油廠常減壓裝置節(jié)能措施

3.1從整體角度考慮節(jié)能

在將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于常減壓裝置的過(guò)程中，必須從整體角度來(lái)制定節(jié)能方案，從而使裝置的節(jié)能方案不再僅僅局限于單套，而是突破到整套。并且在優(yōu)化裝置的過(guò)程中，還需要構(gòu)建裝置彼此間的聯(lián)合模式。這可以盡可能優(yōu)化冷熱物流間的匹配度，進(jìn)一步優(yōu)化能源使用，提高使用效率，減少能源消耗以節(jié)省能源。

3.2提高加熱爐使用效率

加熱爐是裝置升溫的關(guān)鍵設(shè)備，提高加熱爐的使用效率，能夠在很大程度上提高裝置整體能源使用效率。一般而言，主要通過(guò)以下兩種方式來(lái)提高加熱爐使用效率：第一種是可把傳統(tǒng)煙氣余熱加熱方式改變成直接換熱方式;第二種是使用空氣預(yù)熱器來(lái)回收剩余的加熱煙氣，從而降低熱量損失，提高熱量使用效率。并且還可投入使用新型助燃器，以提高燃料燃燒效率[4]。

3.3提高剩余熱量利用效率

設(shè)備中剩余熱量主要是從蒸餾塔的各中段回流和塔頂回流中提取的，熱流中的溫度位置從上到下逐漸上升，這樣裝置可以有效增加原油提煉的最終轉(zhuǎn)化溫度，從而可以調(diào)整熱量分配，進(jìn)一步提升煉油效率。在分析了熱轉(zhuǎn)換時(shí)有關(guān)能耗情況以后，筆者認(rèn)為通過(guò)高溫?zé)嵩炊啻无D(zhuǎn)換熱量，從而能夠保證每次傳熱溫度差下降至最小，也就能夠有效避免由于太大的溫度差而降低原油提煉效率。

3.4采取變頻技術(shù)

變頻技術(shù)也可用于提高原油提煉過(guò)程中的能源使用效率。一般情況下，都是通過(guò)控制閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)降量生產(chǎn)過(guò)程，但這種方法的最大缺點(diǎn)是會(huì)導(dǎo)致能耗嚴(yán)重加大。因此，可以通過(guò)變頻技術(shù)來(lái)控制降量生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗情況。變頻技術(shù)能夠控制裝置中的統(tǒng)一機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度，控制時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)由于機(jī)泵流量而出現(xiàn)非常大的改變，通過(guò)變頻技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)控制機(jī)泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整裝置運(yùn)行功率。采用這種技術(shù)一是可以大大降低能源消耗，二是可有效提高工作效率。

4.結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)對(duì)石油資源的需求量非常大，所以常減壓裝置節(jié)能技術(shù)發(fā)展的空間非常巨大，具有廣闊的市場(chǎng)空間。當(dāng)前常減壓裝置在使用過(guò)程中還是存在很大的能源浪費(fèi)現(xiàn)象，諸多環(huán)節(jié)中存在明顯不合理的問(wèn)題。所以應(yīng)該按照市場(chǎng)的實(shí)際需求，對(duì)裝置的相關(guān)工序進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)還應(yīng)該在新工藝和新設(shè)備的前提下，提高加熱爐等其他裝置的節(jié)能效果，降低原油提煉過(guò)程當(dāng)中能源的消耗，以此實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]江玉明.常減壓裝置能耗特點(diǎn)及優(yōu)化節(jié)能技術(shù)[J].石化技術(shù)，2018，25（10）：51.

[2]侯東.常減壓裝置能耗特點(diǎn)及優(yōu)化節(jié)能技術(shù)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（14）：74.

[3]張小明，張艾秋，王嬴.常減壓蒸餾裝置節(jié)能降耗技術(shù)改造措施研究[J].當(dāng)代化工研究，2017（05）：136-137.

[4]郭彥臣，方子來(lái)，趙國(guó)君，向存華，賈憲剛.常減壓裝置綜合能耗分析與節(jié)能措施[J].煉油與化工，2017，28（01）：67-69.