白曉寧 許海濱 王浩 丁遵義(中國石油玉門油田煉化總廠,甘肅 酒泉 735200)
玉門煉化總廠煉油能耗現(xiàn)狀分析及節(jié)能途徑探討
白曉寧 許海濱 王浩 丁遵義(中國石油玉門油田煉化總廠,甘肅 酒泉 735200)
本文介紹了玉門煉化總廠目前的能耗結(jié)構(gòu)及水平,對企業(yè)能源消耗現(xiàn)狀進(jìn)行了原因分析,并對煉油節(jié)能途徑進(jìn)行了探討。
煉油能耗;節(jié)能;技術(shù)措施
目前國內(nèi)煉油企業(yè)受工藝及設(shè)備水平的限制,能耗水平也參差不齊,與國際先進(jìn)水平存在較大差距,少部分的煉油企業(yè)工藝落后,設(shè)備陳舊,企業(yè)的整體用能效率低下。玉門油田煉油化工總廠(以下簡稱玉煉)于2011年實(shí)現(xiàn)了短流程燃料型煉廠轉(zhuǎn)型,但是受裝置結(jié)構(gòu)不匹配、部分老裝置工藝落后等因素影響,主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)尤其是煉油能耗指標(biāo)在煉化板塊排名相對落后,雖然經(jīng)過“十二五”期間的持續(xù)努力,有了明顯進(jìn)步,但距離平均水平還有一定差距。
玉煉目前煉油綜合能耗74千克標(biāo)油∕噸左右,2016年中石油煉油能耗平均水平達(dá)到63.51千克標(biāo)油∕噸,比平均水平高10.49千克標(biāo)油∕噸。與煉化板塊要求的“十三五”末煉油綜合能耗去掉“7”字頭的標(biāo)準(zhǔn)還有一定距離。能耗組成主要是新鮮水、循環(huán)水、軟化水、蒸汽、電、燃料氣和燒焦,其中燃料和燒焦占能耗構(gòu)成的78%,電占18%,蒸汽和水分別占2%,因此降低瓦斯消耗和催化燒焦是煉油綜合能耗要消滅“7”字頭突破口。
(1)煉油工藝相對復(fù)雜,裝置規(guī)模相對較小,能耗指標(biāo)落后,改進(jìn)難度較大。玉門煉化由于建廠時間早、原油加工規(guī)模小,近年來隨著原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化不斷加劇,制約能耗的進(jìn)一步降低。
(2)缺乏全局統(tǒng)一優(yōu)化,裝置間加工能力不配套,公用系統(tǒng)與煉廠加工能力不匹配。裝置老化,設(shè)計能耗高,玉煉單位能量因數(shù)耗能比中石油平均水平高1千克標(biāo)油∕噸*因數(shù)。
(3)催化受現(xiàn)有工藝制約影響,燒焦偏高。玉煉催化裝置始建于1994年,原裝置設(shè)計規(guī)模為50萬噸∕年,所加工的原料為混合蠟油。2000年8月裝置改造成摻煉30%減壓渣油的重油催化裂化,以適應(yīng)當(dāng)時重油加工需求。當(dāng)前減壓深拔改造后,催化原料由大摻渣優(yōu)化為全部加工裂化料。受限于工藝制約影響,裝置液收較低,燒焦偏高,且整體能源利用效率較低,成為制約我廠能耗持續(xù)下降的瓶頸。
(4)能源利用效率低,低溫位熱源利用不足。蒸汽的梯級利用不完善,不能完全做到“高熱高用、低熱低用”,能源利用效率低下。尤其是蒸汽衍生物乏汽和凝結(jié)水等低溫?zé)岬睦糜捎谥匾暡粔蚝屯顿Y不足,低溫?zé)岬睦锰貏e是夏季效率較低,急需改善。
3.1.1 進(jìn)行催化裝置降低燒焦技術(shù)改造
在2016年檢修實(shí)施減壓深拔項(xiàng)目改造后,催化原料性質(zhì)大為改觀,但是仍存在著總液收偏低、燒焦高的問題。同時現(xiàn)有的兩段提升管+VQS工藝存在沉降器結(jié)焦嚴(yán)重和蒸汽耗量高的弊病。因此新建或改造現(xiàn)有裝置來提高液收、降低燒焦勢在必行。將現(xiàn)有工藝改造為常規(guī)的提升管工藝,提高裝置液收,降低燒焦產(chǎn)率。
3.1.2 實(shí)施低壓瓦斯脫硫脫氫項(xiàng)目
對全廠瓦斯進(jìn)行分類脫硫,建設(shè)PSA氫氣回收裝置,可使低壓瓦斯硫含量降到20ppm以下,每年可從瓦斯中回收氫氣6625噸,降低制氫裝置負(fù)荷,節(jié)省制氫裝置原料,同時提高瓦斯低發(fā)熱值,節(jié)約瓦斯消耗。瓦斯含硫降低,改善瓦斯品質(zhì),既可降低煙氣外排溫度,提高加熱爐熱效率,同時擴(kuò)大富余瓦斯外輸水電廠,增加煉廠綜合商品收率。
3.1.3 建設(shè)循環(huán)量為500m3∕h的熱媒水系統(tǒng)
將各裝置比較分散的低溫?zé)崾占饋碛糜诓膳闊峒芭c原油換熱,解決低溫?zé)崤c熱阱的匹配問題,實(shí)現(xiàn)全廠低溫?zé)?0%的回收利用,實(shí)現(xiàn)煉廠伴熱與采暖供熱系統(tǒng)分離,利用二者溫差,裝置按需取熱,降低冬季生產(chǎn)供熱耗汽。
全員全方位推進(jìn)精細(xì)化用能管理,以不斷提高用能效率為重點(diǎn),細(xì)化落實(shí)節(jié)能降耗措施,加大現(xiàn)場管理力度,有效降低煉油能耗管控動力費(fèi)用。
以深化節(jié)約、重復(fù)利用為根本,嚴(yán)把新鮮水的“管、用、節(jié)”關(guān)口,嚴(yán)格控制新鮮水進(jìn)廠總量,大力整治新鮮水管網(wǎng)的“跑、冒、滴、漏”。采用支狀多路地下敷設(shè),將用水大戶改為專線供水,在泵房內(nèi)增設(shè)分配器,保證各支線壓力穩(wěn)定,在各用水單位加裝流量計,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理,提高水的使用效率。
優(yōu)化工藝操作,加強(qiáng)設(shè)備精細(xì)化監(jiān)控,加強(qiáng)催化煙機(jī)等大型機(jī)組的維護(hù)和保運(yùn)工作,確保長周期平穩(wěn)運(yùn)行;優(yōu)化大功率耗電設(shè)備運(yùn)行,降低電力驅(qū)動負(fù)荷;采取原料直輸,減少中間儲輸環(huán)節(jié),降低輸轉(zhuǎn)電力消耗;針對玉門冬季漫長和低溫特點(diǎn),及時停用部分空冷,降低電力消耗。
以提高蒸汽利用率、減少浪費(fèi)為重點(diǎn),從蒸汽的“生產(chǎn)、傳輸和使用”主要環(huán)節(jié)入手,進(jìn)一步細(xì)化現(xiàn)場管理,杜絕跑冒滴漏,通過精細(xì)化管理深度挖掘催化、焦化等主要裝置的產(chǎn)汽和節(jié)汽潛力,不斷完善蒸汽梯級利用,提高全廠的蒸汽利用率。
對加熱爐管理提出更嚴(yán)更高的精細(xì)化管理要求,通過開展“紅旗爐達(dá)標(biāo)”活動,全面提高全廠加熱爐的運(yùn)行水平;加大對加熱爐的監(jiān)測頻次和獎懲力度,不斷提高裝置加熱爐熱效率。同時,有針對性的進(jìn)行整改和操作優(yōu)化,爭取全廠所有加熱爐熱效率達(dá)到設(shè)計值。
建立能源管控系統(tǒng),對能源消耗進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、分析診斷和優(yōu)化指導(dǎo),是優(yōu)化能源管理的主要措施之一,也是當(dāng)今國際大型石油公司實(shí)施能源管理和促進(jìn)能效改進(jìn)的重要手段。能源管控系統(tǒng)正在逐步發(fā)展為以煉化生產(chǎn)工藝技術(shù)為核心、以能源使用全過程優(yōu)化控制為目標(biāo)、以互聯(lián)網(wǎng)及信息平臺開發(fā)工具為基礎(chǔ)的企業(yè)能源管理與控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全廠能源消耗量的在線統(tǒng)計、歷史數(shù)據(jù)對比與圖形化展示。