劉興勤 徐生杰 席滿意 鞏國平 趙雪萍李峰峰
(1蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅蘭州730060;2蘭州石化公司煉油廠,甘肅 蘭州 730060)
蘭州石化分公司第三套常減壓裝置設(shè)計能力為500萬噸/年(8000小時)。裝置采用“兩爐、三塔”蒸餾技術(shù),是典型的燃料—潤滑油型常減壓蒸餾裝置。主要加工長慶、青海與吐哈的混合原油。主要產(chǎn)品為連續(xù)重整原料、石腦油、加氫航煤原料、煤油、輕柴油、重柴油、潤滑油基礎(chǔ)油、催料及渣油等。
文章收集了2017年1-12月份裝置燃料氣單耗數(shù)據(jù)。
燃料氣消耗在常減壓裝置的整個能耗占比接近80%,而2017年燃料氣平均單耗是6.326kgEo/t,距離設(shè)計值6.2 kgEo/t有0.126kgEo/t的差距。
表1 2017年1-12月份裝置燃料氣單耗數(shù)據(jù)
常壓爐、減壓爐是消耗燃料的主要設(shè)備,其調(diào)節(jié)對燃料能耗起著至關(guān)重要的作用,尤其爐子重要參數(shù)排煙溫度、氧含量、負(fù)壓的調(diào)節(jié)對爐子燃料的消耗影響非常大。
1)排煙溫度高,則說明煙氣熱量沒有充分回收;但溫度也不能太低,容易產(chǎn)生煙氣露點腐蝕,一般排煙溫度控制為120~150℃;
2)氧含量過高,會帶走爐膛內(nèi)熱量;氧含量過低,導(dǎo)致燃燒不充分;氧含量一般控制為1.5~3%;
3)負(fù)壓過大,熱量來不及回收;負(fù)壓過小,易產(chǎn)生正壓回火現(xiàn)象,不利于正常生產(chǎn)負(fù)壓一般控制-20~-150Pa。
為了找出排煙溫度、氧含量、負(fù)壓之間的合理關(guān)系,小組以燃料消耗為考核指標(biāo),以排煙溫度、氧含量、負(fù)壓作為主要影響因素,對排煙溫度、氧含量、負(fù)壓進(jìn)行合理優(yōu)化。查閱蘭州理工大學(xué)數(shù)值分析書籍,本題為三因素三水平,可以參照安排試驗,制正交因素水平表。
表2 因素與水平表
表3 正交試驗方案與實驗結(jié)果極差分析
從正交試驗表的極差計算結(jié)果可以看出RA>RC>RB,各因素對燃料消耗影響主次關(guān)系是:排煙溫度影響最大,負(fù)壓次之,其次為氧含量。本題中燃料消耗越小越好,所以應(yīng)取使指標(biāo)最小的水平,所以優(yōu)化的工藝條件分別為A3B1C3,正是本實驗中的7號試驗,按照此實驗條件,燃料消耗最低,為6.205kgEo/t。
通過正交實驗法得出加熱爐的最佳工藝條件,見表4。
表4 最佳工藝條件
按照最佳工藝條件進(jìn)行了現(xiàn)場實施,并對2018年8-9月燃料消耗進(jìn)行了統(tǒng)計,見表5。
表5 2018年8-9月燃料消耗統(tǒng)計表
由上表可以看出,經(jīng)過努力,找出了500萬噸/年常減壓加熱爐最佳工藝條件,2018年8-9月燃料消耗均低于2017年平均能耗。