常減壓蒸餾裝置燃?xì)饽芎母叩囊蛩胤治黾敖岛拇胧┨接?/h1>
2022-10-27 08:04:26席滿(mǎn)意李峰峰
化工技術(shù)與開(kāi)發(fā) 2022年10期
王 靜，席滿(mǎn)意，李峰峰
（1.蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730060 2.蘭州石化公司，甘肅 蘭州 730060）
煉油廠(chǎng)生產(chǎn)消耗的能量占原油加工量的4%～8%[1]，而常減壓蒸餾裝置又是能耗最大的生產(chǎn)裝置，因此常減壓蒸餾裝置的節(jié)能降耗具有特殊意義，節(jié)省更多的燃料的同時(shí)，還給煉廠(chǎng)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益[3]。
1 現(xiàn)狀分析
查閱某公司蒸餾裝置2021年各月的綜合能耗及燃料氣單耗，發(fā)現(xiàn)在綜合能耗中，燃料氣能耗占到80%左右，具體見(jiàn)表1。
表1 2021年蒸餾裝置各月的綜合能耗及燃料氣單耗
2 裝置燃?xì)饽芎母叩囊蛩胤治?/h2>2.1 加熱爐的操作參數(shù)
加熱爐作為裝置消耗燃料的主要設(shè)備，其操作參數(shù)對(duì)燃料能耗有著至關(guān)重要的作用。收集2021年3月1～15日加熱爐的操作參數(shù)與能耗的相關(guān)數(shù)據(jù)于表2，可以看出，排煙溫度高、氧含量大、負(fù)壓大時(shí)，燃料氣的能耗明顯增大，加熱爐的操作參數(shù)有待優(yōu)化。
表2 2021年3月1～15日加熱爐的操作參數(shù)與能耗數(shù)據(jù)
2.2 換熱終溫低
換熱終溫即常壓爐的入爐溫度，換熱終溫的高低直接影響加熱爐的燃料氣消耗量。收集2021年8月份常壓爐的換熱終溫與燃料氣能耗的相關(guān)數(shù)據(jù)于表3，可以看出，換熱終溫對(duì)燃料能耗的影響很大，換熱終溫低時(shí)，燃料能耗大；換熱終溫高時(shí)，燃料能耗低。
表3 換熱終溫與燃料氣能耗的相關(guān)數(shù)據(jù)
3 降低燃料氣消耗的措施探討
3.1 加熱爐操作參數(shù)的優(yōu)化
工況發(fā)生變化時(shí)，加熱爐的工藝參數(shù)沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致燃料氣的能耗高，進(jìn)而導(dǎo)致裝置的綜合能耗高。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)法，對(duì)影響燃料氣能耗的氧含量、負(fù)壓、排煙溫度、瓦斯壓力等參數(shù)進(jìn)行綜合優(yōu)化。建立因素水平表如表4所示，正交實(shí)驗(yàn)表如表5所示。
表4 因素水平表
表5 正交實(shí)驗(yàn)表
比較9個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率和計(jì)算結(jié)果可知，5號(hào)的組合是最好的，最適宜的參數(shù)為A2、B2、C1、D3，即 氧含量2.0%～2.5%，排 煙 溫度130～140℃，負(fù)壓-20Pa～-50Pa，燃料氣壓力0.36kPa。
3.2 換熱終溫的優(yōu)化操作條件
3.2.1 影響換熱終溫的流程
初底油從初餾塔底抽出后，經(jīng)初底油泵分2路進(jìn)入初底油換熱系統(tǒng)換熱。一路分別與減三線(xiàn)油、減四線(xiàn)油、常二中油、減渣、常三線(xiàn)油、減四線(xiàn)油換熱；另一路分別與減二中油、減五線(xiàn)油換熱。兩路換熱后的初底油合并再與減渣換熱后，分4路進(jìn)入常壓爐，升溫至360℃左右，進(jìn)入常壓塔進(jìn)料段。
3.2.2 因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
提高熱源流量，可以提高換熱后的初底油進(jìn)入加熱爐的原料溫度。為了提高常壓爐的入口溫度并保證操作平穩(wěn)且質(zhì)量合格，做了以下實(shí)驗(yàn)：
提高減壓一中和減壓二中的回流量，同時(shí)降低減頂?shù)睦浠亓?，以確保減頂?shù)臏囟炔坏陀诠に嚳ㄒ蟮?5℃，且真空度在6.25kPa以下。若在線(xiàn)質(zhì)量?jī)x表檢測(cè)的產(chǎn)品黏度較輕，則提高減壓一中的回流量，適當(dāng)降低二中的回流量；若黏度較重，則可以降低一中的回流量，而提高二中的回流量，以保證產(chǎn)品質(zhì)量合格。當(dāng)減二中的回流量從200t提高到220t，換熱終溫可由294℃提高到296℃，并可以將減四線(xiàn)的抽出量由45t降低至38t，相應(yīng)地，減壓的渣油量可增大7～8t，換熱終溫可提高1～2℃。
若是減壓三線(xiàn)、減壓四線(xiàn)出產(chǎn)品，當(dāng)在線(xiàn)質(zhì)量?jī)x表檢測(cè)出產(chǎn)品的黏度較輕時(shí)，要提高側(cè)線(xiàn)的抽出量，同時(shí)增大減一中的回流量。若測(cè)出的產(chǎn)品黏度較重時(shí)，則可提高減二中的回流量，同時(shí)減小減二線(xiàn)的抽出量，以增大渣油量，提高換熱終溫。
從上述實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：當(dāng)加工量為13000t·d-1，減壓系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均合格，減壓二中的回流量控制在150t·h-1以上，減壓渣油量控制在100t·h-1以上時(shí)，換熱終溫均可達(dá)到290℃以上，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化操作、降低燃料能耗和裝置綜合能耗的目的。
4 結(jié)論
嚴(yán)格實(shí)施優(yōu)化措施后，隨機(jī)收集了裝置2021年9～11月份的燃料氣能耗及裝置綜合能耗的相關(guān)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表6。從表6可看出，實(shí)施優(yōu)化的工藝操作條件后，燃料氣的能耗最小為5.106kgEo·t-1，綜合能耗最小為6.19kgEo·t-1，均值為6.35kgEo·t-1，綜合能耗都小于6.68kgEo·t-1。
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若是減壓三線(xiàn)、減壓四線(xiàn)出產(chǎn)品，當(dāng)在線(xiàn)質(zhì)量?jī)x表檢測(cè)出產(chǎn)品的黏度較輕時(shí)，要提高側(cè)線(xiàn)的抽出量，同時(shí)增大減一中的回流量。若測(cè)出的產(chǎn)品黏度較重時(shí)，則可提高減二中的回流量，同時(shí)減小減二線(xiàn)的抽出量，以增大渣油量，提高換熱終溫。
從上述實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：當(dāng)加工量為13000t·d-1，減壓系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均合格，減壓二中的回流量控制在150t·h-1以上，減壓渣油量控制在100t·h-1以上時(shí)，換熱終溫均可達(dá)到290℃以上，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化操作、降低燃料能耗和裝置綜合能耗的目的。
4 結(jié)論
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