劉美靜
中海石油中捷石化有限公司 河北滄州 061101
煉油廠氣分裝置的能耗主要包括新鮮水、電、蒸汽三個方面。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,其結(jié)構(gòu)占比為:0.3Mpa蒸汽與高壓電占據(jù)主要地位,占比分別為44.05%和34.89%;其次為低壓電與1.0Mpa蒸汽,大概占據(jù)14.51%、6.18%;新鮮水所占比例較小。由此不難發(fā)現(xiàn),加強煉油廠氣分裝置0.3Mpa蒸汽與高壓電耗能的研究迫在眉睫,通過操作上的優(yōu)化,進而實現(xiàn)節(jié)能的最終目標。
煉油廠氣分裝置能耗的結(jié)構(gòu)分析對于提升生產(chǎn)效率,更好的實現(xiàn)經(jīng)濟效益具有重要的意義。上個世紀的80年代初期,我國的總能耗中有3%左右都給了精餾系統(tǒng),這個過程中再沸器本身有95%的能耗都被浪費了,所以最終可以直接使用的非常上。后來,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了丙烷分離設(shè)備,該設(shè)備的整體能耗降低明顯,也使得煉油廠氣分裝置的生產(chǎn)水平進入到了一個嶄新的階段。在生產(chǎn)實踐中本廠選擇了4塔共同操作的模式,年加工能力約為10萬,其中丙烯數(shù)為2.26萬,烷基為4.5萬。除此之外,開式B型熱泵工藝本身也是能耗占比較高的設(shè)備類型,通過該設(shè)備的優(yōu)化也可以有效促進生產(chǎn)效益,同時也解決電能消耗過大的問題,有效的促進能耗整體改進效率與水平[1]。
煉油廠氣分裝置的能耗當中,壓縮機是一個重要的環(huán)節(jié)。一般來說,壓縮機的功率調(diào)整需要包括精餾塔的頂端冷凝設(shè)備以及熱泵等部分。生產(chǎn)實踐中多采用開式熱泵,該熱泵的熱效率與溫度具有密切的關(guān)系,所以壓縮機的功率也與溫度具有密切的關(guān)系。常規(guī)條件下,壓縮機的效率為0.5,本裝置在優(yōu)化之前效率僅為0.3左右,所以依然有很大的改造前景。
壓縮機在進行工作時,會有相當一部分能量轉(zhuǎn)化為熱負荷,其余的部分則是被冷凝器給吸收掉。這個過程中,壓縮機的能源消耗量會銳減,入口的部分則需要調(diào)整到最佳的狀態(tài)。在一定熱負荷條件下,塔頂、脫乙烷塔的頂端都可以取得良好的數(shù)值。
降低高壓電的消耗量,需要掌握一定的方式方法,現(xiàn)探討如下:其一,丙烯到丙烷的轉(zhuǎn)化過程中具有揮發(fā)方面的問題,所以壓力的變化與揮發(fā)度密切相關(guān),塔頂?shù)臍庀喟l(fā)生一定的變化,壓力降低并會通過壓縮機的出口部分到達相應的溫度區(qū)域。這個過程中壓力如果持續(xù)變化,會因此導致冷凝器負擔加重,自然會因此導致能耗上升。除此之外,操作壓力較低的情況下,丙烯精餾塔的操作壓力也會相應的發(fā)生變化,在夏季循環(huán)水溫度限制影響下,操作的壓力會相應的增加[2]。
對操作進行優(yōu)化,可以實現(xiàn)回流比的控制與調(diào)整。在實際生產(chǎn)過程中,需要調(diào)整壓力,根據(jù)壓力降低、回流比減少的原則來進行控制。通過精密計算與控制后,可以獲得實際回流比。結(jié)合相關(guān)資料來進行分析,如果能夠?qū)⒒亓鞅瓤刂圃?3.6以內(nèi),那么基本可以滿足能源回收的要求。
對脫丙烷塔頂進行控制,需要了解塔頂塔底的構(gòu)成要素并進行優(yōu)化。在這個過程中,需要做好整體設(shè)計,包括塔頂控制以及塔底控制的內(nèi)容物,滿足丙聚烯的實際要求,可以通過適當放寬塔底的控制指標來實現(xiàn)負荷控制,最終達到滿足蒸汽消耗的目標。
對蒸餾塔的進料情況進行控制,這個過程中要做好精餾塔的設(shè)計,包括熱狀態(tài)以及內(nèi)部設(shè)計,包括一些主要參數(shù)的設(shè)計等等,選擇泡點進料作為最低的能耗區(qū)域。在這個過程中,進料的溫度應該以泡點為主,飽和的蒸汽當中,進料溫度越高,回流比也會相應的增加。在負荷方面,也會隨著進料狀態(tài)的變化發(fā)生顯著的變化。在進料構(gòu)成方面,其應該比塔底的構(gòu)成要更低,這樣一來才能夠提供更強大的推動力,確保負荷的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)實踐成果證實,熱需求量往往會回流比具有很強的關(guān)聯(lián)性,所以優(yōu)化進料的狀態(tài)對于降低裝置能耗具有突出的意義[3]。
蒸餾塔的低壓、蒸汽以及水的消耗同樣也是能耗控制的重要對象。其中,低壓電主要被消耗在泵以及機油和循環(huán)水等領(lǐng)域,所以實際生產(chǎn)過程中要做好循環(huán)水量的控制,同時也要確?;亓鞯臏囟?,這樣一來就可以有效減少能耗。除此之外,也可以減少生產(chǎn)過程中的用電的開支,獲得良好的經(jīng)濟效益。在生產(chǎn)過程中,蒸汽主要是在防凍防凝這個領(lǐng)域的應用,所以如果能夠做好預處理,解決這兩個領(lǐng)域的問題,那么自然可以有效減少蒸汽的消耗量。新鮮水補水主要是用于補充水量,要做好防止溢流的管理工作[4]。
總而言之,為有效控制煉油廠氣分裝置的能量消耗,首先我們要充分掌握能量的去向,進而優(yōu)化日常生產(chǎn)過程中的操作。壓縮機功率是一個不可忽略的影響因素,我們應該予以重視,實際操作中,我們可以通過降低壓縮機的功率,控制丙烯塔的回流比來實現(xiàn)降低高壓電消耗的目標;其次通過控制循環(huán)用水量我們可以有效地降低低壓電的損耗[5]。