李 學(xué),劉宇虹,李宏偉
(1.遼陽石化分公司研究院,遼寧遼陽 111003;2.遼陽石化分公司建修公司,遼寧遼陽 111003)
公司正處于扭虧增效的關(guān)鍵時期,首當(dāng)其沖便是生產(chǎn)優(yōu)化。常減壓蒸餾裝置總拔出深度通常采用減壓渣油的切割點來表示[1],減壓渣油的切割點是指減壓渣油收率對應(yīng)于實沸點蒸餾曲線上的溫度。2016年渣油收率為20.33%,相當(dāng)于切割溫度為520℃,這在國內(nèi)常減壓裝置水平中是比較低的。常減壓裝置生產(chǎn)優(yōu)化,降低減渣收率,既可以保證蠟油和渣油質(zhì)量,又可提高經(jīng)濟(jì)效益。
遼陽石化公司550×104t/a常減壓裝置,設(shè)計形式為燃料-化工型原油一次加工裝置,采用初餾、常壓蒸餾、減壓蒸餾三級蒸餾方案,加工原料主要為俄羅斯原油(見圖1)。
裝置由原油電脫鹽、脫前+脫后+初底換熱網(wǎng)絡(luò)、初餾、常壓蒸餾、減壓蒸餾等部分組成,原油在裝置內(nèi)經(jīng)脫鹽脫水、常壓蒸餾、減壓蒸餾后被分割為各種餾分油,其中初頂油、常頂油、常一線油合流后經(jīng)脫硫處理,作為全餾分石腦油去催化重整或蒸汽裂解裝置,常二線按生產(chǎn)指令出-35#或0#柴油餾分油,常三線油、減頂油、減一線油合流后作為0#柴油餾分油,兩股柴油餾分油都去加氫精制裝置做進(jìn)一步的改質(zhì)處理,常四線油、減二線油、減三線油作為直餾蠟油餾分作加氫裂化裝置原料,減壓渣油大部分以熱出料形式送到延遲焦化裝置作原料,按生產(chǎn)指令,也可以同時出少量的冷渣油作為工藝加熱爐用燃料油的調(diào)和組分,初頂、常頂及減頂?shù)牟荒龤馑偷捷p烴回收裝置,通過壓縮和吸收穩(wěn)定過程,回收其中的液態(tài)烴。
550×104t/a常減壓裝置實際操作的切割點溫度為520℃左右,在滿足二次加工裝置原料質(zhì)量的前提下,減壓蠟油的切割點的控制水平應(yīng)該盡可能地提高,以實現(xiàn)裝置效益的最大化。
2.1.1 提高常壓系統(tǒng)的拔出率
(1)嘗試將常壓塔吹汽量由3.2 t/h逐漸提高到3.5 t/h,以此提高常壓塔拔出率。
(2)針對目前柴油輕拔的生產(chǎn)方案,充分利用好常四線,在保證常壓各側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下,隨加工負(fù)荷的變化及時調(diào)整常四線抽出量,盡可能通過多出常四線從常壓塔多拔輕組分,以此降低減壓塔特別是減頂負(fù)荷,防止因減頂輕組分過多導(dǎo)致減頂真空度下降的惡性循環(huán)。
2.1.2 提高減壓爐出口溫度 在保證減壓爐各路分支輻射室出口溫度不超設(shè)計值(402℃)的前提下,將減壓爐出口溫度由設(shè)計的382±1℃逐漸提升至387±1℃,來提高減壓塔進(jìn)料汽化率進(jìn)而提高減壓塔蠟油拔出量。
2.1.3 維持減壓塔頂高真空度 冬季如管網(wǎng)汽壓力不足無法滿足減頂抽真空時,可稍開E1214/1~3減二線側(cè)副線,將熱源后移以保自產(chǎn)汽壓力和產(chǎn)汽量,用以維持減頂高真空度操作條件,從而保證蠟油拔出率。
2.1.4 優(yōu)化減壓塔取熱分配 優(yōu)化減壓各中段回流量,盡量提高減二線、減三線抽出溫度,降低塔內(nèi)壓力降,確保減壓塔各點操作溫度處于最優(yōu)狀態(tài),盡可能提高減三線95%點溫度。
2.1.5 控制減底泵封油流量 減底泵封油注入點加裝內(nèi)徑為2 mm限流孔板,在保證減底泵正常運轉(zhuǎn)的前提下,盡可能降低減底泵封油注入量,以此減少蠟油損失,降低渣油收率。
圖1 550萬噸/年常減壓裝置簡易流程圖
減壓深拔模式下,常減壓裝置的能耗上升,為了提高經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)盡可能地降低裝置綜合能耗,提高裝置的運行效率。
(1)減壓過汽化油全回?zé)捄螅馑蛽Q熱流程停用,可將與減壓過汽化油換熱的脫前原油和脫后原油在構(gòu)一處走外副線,減少了脫前、脫后原油熱損失,進(jìn)而提高換熱終溫,降低常壓爐燃料消耗;
(2)優(yōu)化常壓爐、減壓爐操作,嚴(yán)格控制好兩爐氧含量在工藝指標(biāo)范圍內(nèi),以此提高爐熱效率;
(3)常四線多拔也可有效減少減壓爐熱負(fù)荷,降低減壓爐燃料單耗;
(4)做好煙氣余熱回收系統(tǒng)定時吹灰、設(shè)備日常檢查及運行維護(hù)工作,確保系統(tǒng)長周期強(qiáng)制通風(fēng)運行,控制排煙溫度在工藝指標(biāo)范圍內(nèi),進(jìn)而提高加熱爐熱效率;
(5)降低管網(wǎng)蒸汽消耗:加強(qiáng)水環(huán)泵的巡檢及運行維護(hù),減頂抽真空盡可能使用水環(huán)真空泵代替三級蒸汽抽真空運行;做好熱工系統(tǒng)平穩(wěn)運行維護(hù)工作,盡量多產(chǎn)自產(chǎn)汽。
開年以來,煉油廠550×104t/a常減壓裝置采取有效措施優(yōu)化運行,渣油收率為18.78%,渣油收率創(chuàng)歷史最好水平,每月增產(chǎn)蠟油達(dá)0.5×104t,大幅增加了經(jīng)濟(jì)效益(見表1)。
2017年渣油收率18.78%與優(yōu)化前(2016年11月前)渣油收率20.33%相比平均降低1.55%,蠟油收率同比增加1.55%,完成目標(biāo)值。550裝置1月共加工原油46.5×104t,則蠟油增產(chǎn)=46.5×1.15%=0.535×104t;渣油(1 542元/噸)與蠟油(2 012元/噸)差價為470元/噸,同時由于提高減壓爐出口溫度,燃料氣消耗增加300 m3/h,但通過生產(chǎn)優(yōu)化兩爐燃料氣耗量在原有基礎(chǔ)上降低了200 m3/h,實際燃料氣消耗僅增加了100 m3/h。2017年1月實際效益:
蠟油增產(chǎn)效益=0.535×470=251.45萬元
增加減壓爐燃料成本=100 m3/h×1.173 kg/m3×31×24 h/1 000 kg/t×2 956 元/噸=25.80 萬元
效益計算=251.45-25.80=225.65萬元
遼陽石化公司550×104t/a常減壓裝置設(shè)計水平比較低,沒有達(dá)到560℃的深拔要求,同時減壓渣油中≤530℃餾分收率為11%~15%,也不符合實際生產(chǎn)中深拔的判斷標(biāo)準(zhǔn)。為了提高拔出率,現(xiàn)已將切割溫度從520℃提升至了530℃以上,但是缺少減壓深拔的兩個必要因素,即爐管、塔底吹汽和塔底急冷油,限制了拔出率提高,并且夾帶嚴(yán)重,造成減壓渣油中的蠟含量偏高。從目前看,優(yōu)化調(diào)整后已趨于平穩(wěn),渣油收率達(dá)到歷史最好水平,可調(diào)整的措施已經(jīng)非常有限,建議對裝置進(jìn)行改造。
(1)提高蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的設(shè)計水平:遼陽石化公司可以選擇與KBC公司合作對裝置進(jìn)行改造[2],通過軟件模擬,對減壓爐管內(nèi)介質(zhì)流速、汽化點、油膜溫度、爐管管壁溫度、注汽量(包括爐管注汽和塔底注汽)等進(jìn)行計算和選取,以防止?fàn)t管內(nèi)結(jié)焦,保證4年以上的生產(chǎn)周期和安全生產(chǎn)口,適用于操作優(yōu)化和裝置局部改造。
(2)增加爐管注汽和塔底吹汽管線[3]:為防止油品在爐管內(nèi)結(jié)焦、裂化,在爐管對流轉(zhuǎn)輻射段處注入少量蒸汽,降低油品在高溫下的停留時間。同時,在減壓塔塔底吹入少量蒸汽可以降低閃蒸段油氣分壓,提高進(jìn)料段的汽化率。
(3)對減壓塔塔底泵的封油進(jìn)行改進(jìn)和完善:由于采用減二線蠟油作為減壓塔塔底泵的封油,封油量較大就會導(dǎo)致減壓渣油中蠟油含量上升。對減壓塔底泵進(jìn)行改造,在改造過程中,設(shè)置減三線蠟油回注系統(tǒng),將冷后的蠟油作為封油,從而減少封油的影響。