趙大艷

摘 要：現(xiàn)如今，原油的生產(chǎn)成本在不斷的增加，煉油企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈。因此，煉油企業(yè)當(dāng)前的重中之重就是降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，這也是石油企業(yè)生存發(fā)展的必然選擇。而在石油煉制過(guò)程中，能源消耗的費(fèi)用占據(jù)了石油生產(chǎn)成本相當(dāng)大的一部分。石油企業(yè)要想降低生產(chǎn)成本，從石油煉制的裝置系統(tǒng)研究，降低能源的消耗是一種有效且重要的手段。本文從石油煉制過(guò)程中的常減壓整流裝置的節(jié)能進(jìn)行了分析探討，通過(guò)對(duì)石油常減壓裝置的工藝改進(jìn)，將能源消耗降到最低程度。

關(guān)鍵詞：常減壓；節(jié)能探析；石油煉制

中圖分類(lèi)號(hào)：TE96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、蒸餾裝置能耗系統(tǒng)分析

石油煉制中的蒸餾裝置核心工藝就是常減壓分餾系統(tǒng)，它的能耗是由原油產(chǎn)品的質(zhì)量好壞以及原油內(nèi)需要撥出餾分的含量來(lái)決定的。因此，常減壓裝置的過(guò)氣化率是石油煉制系統(tǒng)中的關(guān)鍵問(wèn)題，以下將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 過(guò)汽化率問(wèn)題。過(guò)氣化率的高低從不同方面來(lái)看，其達(dá)到的效果不同。經(jīng)過(guò)分析對(duì)比之后得出的規(guī)律三點(diǎn)規(guī)律：第一，閃蒸段壓力與每噸常渣的汽提蒸汽量保持不變時(shí)，閃蒸段溫度每增加4℃，可增加l%過(guò)汽化率；第二，當(dāng)閃蒸段溫度和汽提蒸汽量都不變時(shí)，閃蒸段壓力每降低15.3脅，也可增加1%過(guò)汽化率；第三，當(dāng)閃蒸段溫度和壓力都不變時(shí)，每噸渣油的汽提蒸汽量每增加3kg也可增加1%的過(guò)汽化率。從上文中可以看得出來(lái)，提高過(guò)氣化率可以通過(guò)對(duì)蒸段溫度、蒸段壓力以及塔底汽提蒸汽量進(jìn)行調(diào)整來(lái)達(dá)到目的。因此，降低常壓爐出口溫度能夠提高輕油收率，降低塔頂?shù)睦鋮s負(fù)荷。

2 中段回流取熱分配及返塔溫度差問(wèn)題。在石油煉制過(guò)程中，合理的控制過(guò)氣化率之后要做的就是回收進(jìn)塔熱量過(guò)剩的問(wèn)題，在整個(gè)常減壓裝置的熱量回收與換熱網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系的就是優(yōu)化分配中段回流取熱問(wèn)題。石油產(chǎn)品的收率與質(zhì)量與分配中段回流的取熱息息相關(guān)，常減壓裝置上部側(cè)線的質(zhì)量以及收率會(huì)受到下部高位熱量取出多少的影響。正確做法是將中段回流的取熱量控制在總段剩余熱量的60%～70%之間，如此一來(lái)，上部塔板的內(nèi)回流就得到充足的保證。在此基礎(chǔ)上，充足的熱量能夠使得上一側(cè)線的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為合格的石油產(chǎn)品。其中需要注意的是，要避免對(duì)石油質(zhì)量的過(guò)分控制，從而導(dǎo)致石油產(chǎn)品過(guò)純。這樣不但對(duì)高溫的熱量回收造成影響，還會(huì)使得產(chǎn)品收率降低。

3 加熱爐系統(tǒng)。在石油煉制生產(chǎn)過(guò)程中，最主要的能源消耗設(shè)備是加熱爐，石油煉制過(guò)程中所需要的大部分能量都是由加熱爐提供的。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，整個(gè)常減壓裝置的能源消耗中，有70%～80%是加熱爐系統(tǒng)消耗的，通過(guò)分析得出過(guò)?？諝庀禂?shù)以及排煙溫度是影響加熱爐效率的兩個(gè)主要因素。

1 優(yōu)化過(guò)?？諝庀禂?shù)，減少排煙氣總量。加熱爐會(huì)受到過(guò)大過(guò)?？諝庀禂?shù)造成的以下三方面影響：第一，排煙溫度保持不變，那么排煙量的大小會(huì)隨著過(guò)?？諝庀禂?shù)大小的變化而變化，由此導(dǎo)致的煙氣排出熱量也越來(lái)越多。如此一來(lái)，大量的過(guò)程空氣熱量就被排放到大氣中去，使得加熱爐熱效率下降，由此造成熱損失的增加。第二，過(guò)剩空氣系數(shù)越大露點(diǎn)腐蝕溫度就越高，為避免空氣預(yù)熱系統(tǒng)遭受露點(diǎn)腐蝕；影響其長(zhǎng)周期運(yùn)行，只能限制降低排煙溫度。因此降低過(guò)剩空氣系數(shù)，可使排煙溫度有降低的余地。第三，過(guò)大的過(guò)?？諝庀禂?shù)還會(huì)加劇爐管的氧化，影響加熱爐使用壽命；促使氮氧化物增加，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。

2 確定過(guò)?？諝庀禂?shù)最佳值。從理論上來(lái)看，過(guò)?？諝庀禂?shù)的最高燃燒溫度是在a=1時(shí)，也就是說(shuō)燃燒過(guò)程中所有進(jìn)入爐內(nèi)的氧氣都被燃燒。如果a≠1時(shí)，無(wú)論是空氣以及然繞都會(huì)造成浪費(fèi)。在分析了加熱爐燃燒器內(nèi)的火焰橫斷面的含量之后發(fā)現(xiàn)，火焰邊緣的含氧量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)火焰中心的。換句話(huà)說(shuō)就是，火焰中心含有較高的一氧化碳成分，沒(méi)有完全的燃燒。從加熱爐的角度來(lái)看，過(guò)?？諝庀禂?shù)的最佳值是在上述因素都確定之后才能確定的，也就是說(shuō)加熱爐最高的運(yùn)行熱效率是在這種條件下才能達(dá)到的。

3 煙氣熱量回收，維持較低排煙溫度。加熱爐總熱量交換的25%是對(duì)流交換熱量所占的百分比，400℃左右是煙氣在輻射室出口所能達(dá)到的溫度，對(duì)流換熱主要是為了降低此時(shí)的溫度。所以，降低排煙的關(guān)鍵所在就是保持較高的加熱爐對(duì)流傳熱的效率水平?，F(xiàn)階段，煙氣預(yù)熱是現(xiàn)階段石油煉制加熱爐系統(tǒng)所采用的，其排煙溫度都能夠控制在180℃以下，有部分可以進(jìn)一步將排煙溫度降低到160℃左右，這需要對(duì)裝置的露點(diǎn)溫度進(jìn)行計(jì)算。然而，在實(shí)際的石油煉制過(guò)程中，傳熱會(huì)受到空氣預(yù)熱管、對(duì)流管積灰的影響。在煙氣然后之后，通常會(huì)殘留一些不可燃燒的成分以及沒(méi)有燃燒完畢的碳粒。這些在煙氣的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)在換熱管的表面沉積吸附，從而形成積灰，對(duì)傳熱產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

三、裝置內(nèi)綜合節(jié)能途徑

這里所說(shuō)的節(jié)能，是常減壓裝置多變量、多參數(shù)以及各個(gè)不同流程組合形成的綜合節(jié)能。

1 在石油煉化的裝置中，物流數(shù)目最多，網(wǎng)絡(luò)合成的工作量以及難度最大的就是常減壓裝置換熱。要合成以及優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮所有熱源包括加熱爐煙氣以及所有冷源包括了燃料用的空氣，以?shī)A點(diǎn)為劃分，冷公用工程不應(yīng)當(dāng)在夾點(diǎn)以上應(yīng)用，熱公用工程不應(yīng)當(dāng)在夾點(diǎn)以下應(yīng)用。

2 分餾流程組合。常減壓裝置的發(fā)分流流程是與原油的性質(zhì)以及具體的條件有關(guān)系的，原有性質(zhì)不同，常減壓裝置的分餾流程也會(huì)隨之改變，并能與換熱網(wǎng)絡(luò)合成息息相關(guān)，也就是說(shuō)冷源的狀況以及參數(shù)都會(huì)隨著分餾流程組合的不同而有所改變。從原則上來(lái)看，多級(jí)蒸餾可以在較低的溫位下實(shí)現(xiàn)原油中一部分組分的分餾過(guò)程，減少最終必須使用燃料加熱的熱公用工程用量，有利于利用較低溫位的熱源，降低分餾過(guò)程所需的能耗，特別是對(duì)于輕質(zhì)原油更是如此。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，石油煉化裝置正在朝著規(guī)模化的方向發(fā)展，要想在石油煉制過(guò)程中達(dá)到節(jié)能的效果，只有綜合設(shè)計(jì)多套裝置的能量才是唯一解決辦法。合理的將大系統(tǒng)范圍里的能量進(jìn)行匹配，才能夠給石油煉制帶來(lái)節(jié)能效益，而信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，也為能量系統(tǒng)的優(yōu)化提供了科學(xué)合理的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧愛(ài)琴.常減壓裝置節(jié)能優(yōu)化技術(shù)綜述[J].煉油與化工，2010（06）：15-17.

[2]王兵.常減壓蒸餾裝置操作指南[M].北京：中國(guó)石化出版社，2006.

[3]武金倫.常減壓裝置節(jié)能途徑探討[J].湖北化工，2003（01）：44-45.

[4]錢(qián)家麟.管式加熱爐[M].北京：中國(guó)石化出版社，2003.