炼油厂常减压装置的特性与新工艺节能研究

炼油厂常减压装置的特性与新工艺节能研究

何鑫   黄荣鲜   房国锦

大庆炼化公司炼油生产一部常减压车间

摘要：石油炼制流程中，抽吸烟气余热的强化是其重要特征，但操作时能量消耗较大，亟需对其进行优化，并采用新工艺提升其运行效率。在本项目的研究中，要对炼油企业常减压炼化装置的能耗状况进行分析，并对其能源回收利用、能源流程利用以及能源转换与输送等各个环节进行详细的研究。通过对炼油企业常减压装置使用情况的分析，阐述了采用新型节能技术的必要性和可行性。

关键词：石油炼制过程中的节能工艺特征剖析新的节能技术

在常减压装置的操作中，主要由常压蒸馏设备和减压蒸馏设备组成。炼油企业常减压装置的生产工艺，包括原油的脱盐、脱水、常压蒸馏、减压蒸馏等。在常减压机组的总体操作过程中，能耗是相当高的，要减少其能耗，就必须对其操作过程进行优化与改善。

1炼油厂常减压阀的特性

1.1燃煤烟气的强化回收

本文介绍了石油炼制公司常减压装置在生产中应用的几个重要问题。在炼油工艺中，烟气热量的回收可以通过常减压装置来实现。通常，该设备可分为高温段和低温段两个部分。在高温度区域采用了高效传热元件，而在低温区域则采用了两级板式预热装置。在实际操作中，常减压装置能充分发挥其优点，其内部余热较高。同时，有关部位的温度应控制在130℃以内。在设计常减压机组内热回收系统时，必须保证其节能效果[1]。

1.2过剩风量的调控

在常减压机组的操作中，对过量空气系数的控制也是一个重要的特征。在炼油生产中，由于系统内流程控制因子不高，导致其燃烧性能很难满足实际生产需要，这不仅会影响炼油作业的效率，而且会造成生态环境的污染。当过剩空气系数较大时，其所携带的热辐射量更大，导致其内部热流密度达不到预期，不仅会影响换热效果，而且还会造成大气污染[2]。在炼油企业的生产过程中，采用了常减压加热炉供氧的方法，能有效地控制过剩空气系数，使之处于合理的范围之内。当操作人员点火后，加热炉内的含氧量发生改变时，可通过常减压加热炉来实现排烟压力的控制，从而可以有效地调整加热炉内的空气压力，保证火焰处于正常的燃烧状态，保持炉温的稳定。在生产中，操作者也能灵活地调整加热炉烟道挡板，保证设备在正常工作时，室内空气系数始终处于一个较高的水平。

1.3能耗过高

当前，在炼油企业的经营活动中，常减压装置的能耗相对较高，它占据了炼油企业全部生产成本的30%，同时也是能耗最大的一个部门。为此，有必要结合炼油企业的实际情况，对其能源消耗问题作进一步的研究。在国家能源产业结构调整与优化的大背景下，对常减压机组能耗进行优化与管理具有重要意义。常检设备在使用时，其对应的能耗有明确的要求，但各个厂家所采用的生产工艺不尽相同，而且生产设备也不尽相同，由此造成的能耗问题也更多。在此背景下，为了更好地实现常减压装置的节能减排，需要对其进行更深层次的剖析，并根据其实际状况，准确地掌握其能耗的主体，从电、电、热等多个角度对其进行技术优化与改善，合理地控制设备操作中所产生的能耗，尽可能地降低生产成本，提升其运行效率。

2炼厂常减压装置采用新型节能工艺的关键

2.1 减压分馏塔的改造

对减压分馏塔进行改造，使其达到两塔合一，是合理地控制其能耗的一项重要措施。企业可对减压分馏塔进行优化改造，减少能耗。在具体的升级改造中，可采用负压装置来调节减压分馏塔的汽流量，从而提升装置的总体操作效率，使装置投入使用后，取得了显著的经济效益，通过对分馏塔的改造，可大幅度降低蒸气喷出的蒸汽量。为保证装置的正常、稳定运行，可对分馏塔进行改进，使其在12℃以下的低温热水中，使其在工作过程中保持较低的压力，从而降低压缩机的耗气量。另外，企业之所以要用二合一炉来代替其它的常规加热炉，最大的原因就是二合一炉拥有双炉，在双炉中加热，既能实现减压炉的加热，又能使常压加料的工作同步进行。减压炉工作时，先将热能输送至减压器，再由减压器排出，这样的加热炉又叫“纯辐射加热炉”。采用该类型加热炉后，可减少设备投资，有效地利用换热温差，是控制加热炉热量损失的一项重要手段，可保证其在石油炼制过程中的加热效率。

2.2采用热媒供水

采用热煤水处理技术，可以有效地减少常减压机组运行时的能源消耗。将其用于热媒系统中，采用脱盐水对其进行加热脱氧，能有效地改善其低温热回收与再利用的效果。在实际使用中，要求保持60-110℃的周期，在设备运转时，将热媒水经热泵产生蒸汽，再用脱盐水进行加热脱氧，确保常减压装置中的低温余热得到高效利用。采用溴化锂制水后，余热不能被热媒水回收，需重新使用脱盐水进行再循环。在使用脱盐水时，要保证脱盐水的温度，使其温度保持在140摄氏度，才能使除氧器脱氧，要知道，在正常运转时，常减压装置会将脱盐水消耗掉，而多余的脱盐水则可以直接送入锅炉房加热，可以生成蒸汽。该方法能够高效地回收加热炉中的低品位热量，对于提高能量的综合利用率起到了积极的作用。

2.3 减少燃油消耗量

在常减压厂的工作中，燃油消耗占总能耗的很大一部分，在节能减排的管理工作中，要想减少燃油消耗，就必须充分运用节能降耗技术，从而达到对生产成本的有效控制。

第一，当作业完成后，作业人员需采用中间取热器，先将物料冷却后再抽回。其中，合理的取热比是一个非常重要的问题。通过相关研究，得出了在中间回流段向下移动后，在提高采热相对温度的前提下，可强化产品品质的控制，并可确保中间回流的取热。

第二，要减小夹点处的传热状况。在运行时，可以对夹点的吸热情况进行适当的调节，当上部不能使用冷公用工程，下部最好不使用热公用工程时，可以构建综合网络，降低温度分布不均匀的问题，保证能源的回收。

第三，常减压装置高温点多，全流程高温渣油、蜡油与低温原油的换热作业，在换热过程中，不能确保系统的隔热性能，造成超压设备的散热损耗，降低了系统的综合用能效率。为此，应加强操作现场的管理与巡查，强化换热设备的维修保养，保证设备的保温状况不变。另外，公司还可以采用新的隔热材料，来增强换热设备的总体性能，增强换热的总体性能，便于对成型机泵、阀门、管道等设备进行有效的隔热。

第四，要加强对加热炉冷媒的综合管理，避免在冷媒中出现无效的加热条件，造成煤气浪费。同时，也可以对目前的流程进行优化，通过软件仿真计算等手段，解决换热设备在安装和操作中出现的问题。

2.4采用新工艺，改善加热炉的运行状况

在此基础上，研究和开发新型工艺，以提高其综合效益，确保其正常运行。作为炼油装置的核心装置，其能耗水平的高低直接关系到炼油企业的整体能耗。因而，在节约能源方面有很大的潜力。在实际生产中，提高其工作效率，对达到节能的目的具有重要意义。

第一，可实现对原油的单独传热及普通烟、热量的转换。其主要手段是对自备型助燃空气进行加热，从而实现对烟气及冷流动原油的直接转化。该流程最大的优点在于可将原气换热转换为气-液两相换热，可提升换热器废热回收系统的最佳匹配。在某炼油企业的实际生产中，采用流程改造后的加热炉平均效率已达80%以上。

第二，在加热炉烟能回收方面，需进一步优化与改善。采用排管式空气预热器是减少烟气排出热量的主要途径。该装置在运行时，热管自身是闭合的，管内填充了除热剂，在管外设置了齿板，通过对介质的凝结与蒸发，保证了空气与烟气之间的高效传热，最高5 MW负载下，可有效提升加热炉的总体工作效率，进而减少常减压装置的能源消耗。

3结语

总之，在国内炼油企业的发展中，常减压装置存在着很大的节能空间，为了确保其节能，应因地制宜地对其进行优化。另外，还需要对生产设备进行改善，改善系统的优化效果，调整流程等，使加热炉的总体效率得到最大程度的提升，从而减少常减压装置的能耗。对于提高炼油企业的可持续发展水平，具有重要的现实意义。

参考文献

[1]郑雅楠。浅谈石油炼制过程中的工艺特性和新的节能工艺。

[2]曾蓟。石油炼制过程中常减压装置的特性与节能改造[J].

[3]周永敏.关于常减压机组节能的新工艺和新方法.