炼油常减压装置特点及节能技术

炼油常减压装置特点及节能技术

曾蓟（ 福建联合石油化工有限公司 ）
摘要：在炼油厂中，常减压装置十分重要。该装置主要包括烟气余热的回收装置，能够降低过剩空气系数。但是在装置使用期间，其对于能源的消耗量较大，并且在炼油厂整体能耗当中，常减压装置的耗能占比超过25%。因此，研究该装置运行特点，找到节能运行措施十分必要。论文对于炼油厂常减压装置运行耗能流程进行分析，明确装置特点，对于装置节能技术的应用进行深入分析。
关键词：常减压装置；炼油厂；节能技术

1、引言

炼油厂为保证经济效益，一直致力于常减压装置节能降耗技术应用分析，在经历多年实践与探索过程，部分炼油厂已经开发出适合生产过程的节能技术，有效降低了装置运行期间能源消耗问题，使得装置和节能需求高度相符。为保证炼油厂生产顺利进行，节约成本投入，还需对常减压装置的节能技术展开全面分析，为常减压装置运行奠定良好基础。

2、常减压装置耗能过程分析

根据炼油厂常减压装置运行特点，对其耗能过程展开分析，可分三个阶段：一是能量回收以及利用阶段；二是工艺过程对于能量利用阶段；三是能源的转换以及传输阶段。装置应用期间，主要是根据能量平衡、有效能分析等方法对用能过程加以评价。从能量平衡视角可准确分析常减压装置实际用能情况，在装置运行首个环节就可对能量消耗进行回收再利用，此时能耗回收率超过60%，约有18%能量被冷水带走，剩余能量由于散热因素向环境当中排放。能量工艺在常减压装置内能耗相对较高，因此，系统的回收再利用效率相对较低，回收率仅为35%。其他方面能耗需要依赖燃料、蒸汽、电力等及时补充。能量转化方面，能量的使用效率高达85%以上，因为加热炉损失的热量，在整体用能中约占8.45%[1]。

3、炼油常减压装置的运行耗能特点

3.1 强化烟气余热回收

炼油厂在生产过程中，可使用常减压装置对于烟气中的余热加以回收。通常而言，装置具备余热回收运行系统，能够配备两种装置，分别为高、低温段的空气预热器，在高温段主要使用导热元件，此类元件使用效率较高，在低温段利用双向的板式预热器。应用上述装置，能够发挥常减压装置应用价值，防止烟气内部余热量过高，对于相关部位造成腐蚀。排烟温度需要控制在安全值域范围之内，一般低于130℃。在常减压装置内部的余热回收系统运行期间，能够降低炼油加热炉运行能耗，从而产生低温热。部分炼油厂逐渐利用冷凝技术作为常减压装置当中低温烟气的回收技术，以此将加热炉热效率提高。

3.2 控制过剩空气系数

如果炼油厂在生产期间，系统内部的过剩空气系数相对较低，那么加热炉中的燃烧可能难以达到实际炼油工序的需求，不仅降低炼油工作效率，还会破坏生产环境。反之，过剩空气系数较大，那么空气就会将较多热量携带出去，此时，加热炉内部热强度也难以达到要求，对传热效率造成影响，导致炉管使用年限缩短，还会对空气造成污染。炼油厂生产环节中，借助常减压装置加热炉氧含量控制系统，将过剩空气系数有效降低，保证其处于合理范围内。当操作人员将火嘴点燃以后，加热炉内部含氧量就会产生变化，利用常减压加热炉进行排烟压力控制，可有效调节加热炉内部空气气压，使其中火焰始终保持正常燃烧状态，维持炉温的稳定性。生产期间，操作人员还能对常减压加热炉烟道挡板灵活调节，使装置内部空气系数始终保持在良好状态。

3.3 能源消耗较高

当前，大部分的炼油厂生产过程中，常减压装置消耗了大量能源，占据生产成本的30%以上，属于所有生产成本能源消耗量最大的一部分。因此，各炼油厂对于常减压装置存在的能耗问题高度关注。同时，我国能源局对于能源行业的管理标准中，对于常减压装置使用期间能源消耗作出明确规定。然而，生产企业不同，生产装置也各不相同，所处的生产环境存在差异性，能源消耗问题也有所不同，所以难以使用统一的标准对于装置节能技术的运用加以规定。在此背景下，炼油厂纷纷参与常减压装置的节能探索当中。根据装置生产期间能源消耗主体，具体包括燃料、水蒸气等，从电力、动力和热量多个方面对于技术应用加以改良，控制装置运行对于能源的消耗，最大限度减少生产成本[2]。

4、炼油常减压装置的节能技术运用

4.1 优化换热网络

为降低炼油厂生产期间能源消耗问题，可优化换热网络，不断提高热量回收率。结合炼油厂实际资金情况，合理投资，购置先进设备，更新高耗能设备，不断提高设备传热效率。在换热网络设置期间，需要重点对于重质稠油、常顶油气二者之间换热，除盐水、侧线油二者之间换热，热媒水、侧线油二者之间换热进行优化，通过上述方法对于低温区热量进行回收。常减压装置运行期间，需要相关人员确保换热终温始终保持在合理范围内，通过减压分馏塔中的物质流动，促使中段回流产生蒸汽，压力为0.35MPa，将其应用在常减压装置中。如果条件允许，企业还可选择质量好的换热设备，将换热面积有效减小，对于生产成本合理控制，确保热量能够高效利用。对于换热网络进行优化以后，可将传热装置内部温度控制低于310℃。例如，某炼油企业投资180 万元购置了环保型的常减压设备，对于网络合理优化，设备应用一年，不但生产效率提升15%，而且将每吨的炼油成本降低7%，有效提高生产效益。

4.2 升级分馏塔

在常减压装置中，分馏塔为装置能源总消耗重要影响结构之一。炼油企业需要定期对减压分馏塔进行升级，以控制其使用期间对于能源的消耗。可利用抽真空系统，对于减压分馏塔内部蒸汽量进行控制，利用此技术，节能效益要高于蒸汽喷射器运行工艺。将减压分馏塔升级，有效节约蒸汽喷射器蒸汽量。使用此工艺时，应该保证在所有设备稳定运行前提之下，运用冷却水系统，持续生产温度在12℃以下的低温水，使减压分馏塔在工作期间冷凝部分为低压状态，降低压缩机对于蒸汽的消耗量。

4.3 利用二合一炉

炼油企业可将传统加热炉替换为二合一炉，此类装置存在两个炉膛，能够通过加热炉辐射室运行，实现对减压炉加热，还可对常压炉添加作业。在二合一炉的运用之下，加热减压炉，能够保持热量自辐射室向减压炉内运送，待加热工况结束以后，重新送出，此类加热炉也可叫做纯辐射类型加热炉。炼油厂可使用此类型加热炉，控制常减压装置运行投资。与此同时，还能对于热温差有效利用，辅助生产，降低加热炉生产期间出现的热量损耗，还能满足炼油过程对于热效率的实际需求。

4.4 设置热媒水系统

炼油企业可借助热媒水系统，同时，通过除盐水对其加热除氧，提高常减压装置低温热的利用效率，保持装置设备循环温度处于60～110℃。在设备运行时，当热媒水通过热泵之后能够产出水蒸气，将水蒸气通入溴化锂系统，能够生产冷却水，之后在机械抽真空系统内将冷却水引入其中。如果常减压装置当中还有剩余低温未被热媒水回收和利用，此时可使用除盐水重新对低温热进行回收。在此期间，应该由相关人员对除盐水持续加热，使其温度超过100℃，之后对除氧器除氯。此过程常减压装置必然会消耗大量除盐水，剩余除盐水会通向锅炉房，在加热过程后变为水蒸气，通过上述流程能够有效回收加热炉产生的低温余热。

4.5 改善保温措施

为控制常减压装置的能耗，应该在分馏阶段，对于取热比例合理设计，例如，可将中段回流转移，移向抽出段以下，能够保证产品质量，并将中段回流取热量有效提升。与此同时，还可打造合成网络，控制温差不均衡分配问题，高效利用能量循环。除此之外，还可使用新型保温材料，提升装置保温性能，对于阀门、管线以及异型机泵各设备进行保温，强化设备日常巡检和维护，控制常减压装置热量损失[3]。

5、结语

在炼油厂中，常减压装置的运用对于企业生产有重要影响，但是该装置造成的能耗问题不容忽视。通过上文分析装置使用流程以及运行特点，结合炼油厂实际生产情况，合理运用节能措施，保证常减压装置能够稳定运行，控制其对能源的消耗量，节约生产成本，为企业生产效益的提升奠定良好基础。