葛玉龍 潘巖 左甜(中海油(青島)重質油加工工程技術研究中心有限公司)
2008年5月某延遲焦化裝置開工,開工初期除焦時間長達4.5~6 h,期間高壓泵120(電動機為6000 V 、3200 kW)連續(xù)運行,增加了裝置能耗;除焦期間用風馬達作動力,噪聲高達120 dB,嚴重影響本裝置及周圍裝置操作人員健康;風馬達故障率高,平均每月出故障2~3 次,維修率高;風耗量260 m3/h,遠遠超出正常運行要求。
除焦系統(tǒng)關鍵設備參數見表1。
為了降低除焦系統(tǒng)能耗,確保裝置正常生產,實施了一系列技術改進措施。
1)通過定期召開崗務會、崗位人員定期培訓等措施提高并規(guī)范操作人員操作技能。
2)技術人員及時協(xié)調處理設備問題,指導除焦操作。
3)及時處理除焦設備出現的各類故障問題,確保設備正常運行。
4)更換切焦噴嘴,提高切焦壓力,做到泵出口壓力與切焦壓力優(yōu)化組合。
2008年5月至6月,將2 只外角鉆孔噴嘴噴孔直徑由10.30 mm 降到10.00 mm,2 只內角鉆孔噴嘴由9.53 mm 降到9.00 mm。鉆孔壓力由27.6 MPa 上升到28.4 MPa,鉆孔時間減少10 min。2008年7月初,將C101聯合切焦器2只切焦噴嘴直徑由14.50 mm換為14.00 mm,切焦壓力由27.7 MPa上升到28.2 MPa,切焦噴嘴直徑再由14.00 mm 降到13.50 mm,切焦壓力由28.2 MPa 上升到28.8 MPa,切焦時間減少了0.5 h。經采取以上措施,2008年8月除焦時間降到3.2~3.5 h,每天節(jié)電約3200 kWh,實現了預期目標。在此基礎上繼續(xù)調整操作,2008年12月除焦時間降到3.0 h(表2)。
通過論證和實踐(表3),采用水馬達除焦效果優(yōu)于風馬達除焦,其工作原理是利用除焦水自身的能量帶動聯合切焦器旋轉切焦[1]。此舉不僅提高了切焦效率,消除了噪聲污染,而且減少了轉動設備故障率,消除了除焦過程的風耗,每天節(jié)風780 m3。2008年11月完全停用風馬達。
表1 除焦系統(tǒng)關鍵設備參數
減小噴嘴直徑,提高切焦水壓力是縮短除焦時間的主要措施,但裝置上使用的三焦化高壓水泵為國產泵,最高承受壓力為30.3 MPa。當切焦噴嘴直徑換為13.50 mm 時,切焦壓力升到28.8~29.0 MPa,此時泵出口壓力接近泵體最高承受壓力。為確保高壓泵安全運行,必須通過使用新型聯合切焦器來降低裝置能耗。
表2 除焦時間參數對比
表3 SMD32 型水馬達與風馬達使用情況比較
新開發(fā)的Ⅶ型聯合切焦器在9.2 m 的焦炭塔內除焦,可成功縮短除焦時間。與舊切焦器(Ⅴ型聯合切焦器)相比,該切焦器延長了整流管長度,集中切焦水射流,噴射角度和射流效果較以前有較大的改善,切焦效率大幅度提高(圖1)。2008年7月,車間采購Ⅶ型聯合切焦器2 臺,在C101B 上除焦使用,在同等條件下除焦時間較老式切焦器降低20 min。2009年3月,另1 臺聯合切焦器在C101A上除焦使用,在同等條件下除焦時間較老式切焦器降低30 min。至此除焦開泵時間降到2.5 h。
圖1 Ⅴ、Ⅶ型聯合切焦器結構圖
經濟效益:
1)延遲焦化裝置除焦系統(tǒng)除焦時間在同等條件下由最初的每塔4.5~6 h 降到目前的每塔2.5 h,每年節(jié)電創(chuàng)效約144.43 萬元。
2)采用水馬達除焦節(jié)省風耗產生的效益約為2.85 萬元。
3)新系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提高,配件及維修費用大幅降低,每年節(jié)約費用約6 萬元。
社會效益:
1)改用水馬達除焦徹底消除了噪聲污染源,改善了除焦環(huán)境,提高了鉆桿使用壽命。
2)除焦時間大幅度縮減,為工藝崗位預熱、換塔留出多余時間,為16~20 h 生焦奠定了設備基礎。
[1]瞿國華.水力除焦、延遲焦化工藝與工程[M].北京:中國石化出版社,2008:506-507.