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        天津石化1 000×104t/a常減壓裝置降低能耗的探討

        2011-11-16 06:41:08田增芹王云強(qiáng)高鵬張凡印中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司
        石油石化節(jié)能 2011年8期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)

        田增芹 王云強(qiáng) 高鵬 張凡?。ㄖ袊?guó)石油化工股份有限公司天津分公司)

        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?guó)石油化工股份有限公司天津分公司)

        對(duì)1 000×104t/a常減壓裝置設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)、開(kāi)工初期物料消耗與設(shè)計(jì)進(jìn)行了對(duì)比,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)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(guó)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(jiǎn)稱常減壓裝置),于2009年12月16日一次性開(kāi)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(guò)設(shè)計(jì)值,同時(shí),與全國(guó)同類裝置的能耗也有很大差距。針對(duì)這一現(xiàn)狀,車間對(duì)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(guò)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(duì)象。

        1.2 開(kāi)工初期能耗分析

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

        開(kāi)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(kāi)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(duì)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?jī)x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(gòu)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(guò)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(guò)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(duì)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(duì)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(cè)中,煙氣的CO含量不超標(biāo),說(shuō)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(guò)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(kāi)關(guān)空冷,節(jié)約電能。

        及時(shí)清理冷卻器的過(guò)濾器,保證冷卻器的冷卻效果,減少開(kāi)空冷臺(tái)數(shù)。夏季來(lái)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(jí)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(jí)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(kāi)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(kù)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(jí)抽真空系統(tǒng)耗氣量設(shè)計(jì)為11.7 t/h,二級(jí)抽真空系統(tǒng)耗氣量為5.22 t/h,三級(jí)采用液環(huán)泵。一級(jí)耗氣量占將近70%,所以一級(jí)抽真空系統(tǒng)是節(jié)約蒸汽的重點(diǎn)。一級(jí)抽真空系統(tǒng)有3臺(tái)抽空器,分別為60%、40%、20%,開(kāi)工初期,開(kāi)60%加20%,停掉20%后,發(fā)現(xiàn)真空度仍能滿足要求;后來(lái)停掉60%,開(kāi)40%和20%。兩者比較,僅開(kāi)60%比后者節(jié)約約0.5 t蒸汽,目前正常生產(chǎn)時(shí)僅開(kāi)60%。

        減壓抽真空系統(tǒng)是美國(guó)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(méi)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(jí)僅開(kāi)60%、二級(jí)開(kāi)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(jí)、二級(jí)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_(kāi)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(duì)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(guò)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(kāi)得過(guò)大,熱量損失也大,消耗的燃料就多。經(jīng)過(guò)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(guò)濾器,因?yàn)檠h(huán)水含雜質(zhì)比較多,過(guò)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(guò)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(duì)于消耗不大的物料同樣進(jìn)行了分析優(yōu)化。如通過(guò)提高過(guò)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(kāi)蒸汽壓控副線等方式降低0.45 MPa蒸汽消耗。經(jīng)過(guò)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)

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