炼油装置低温余热利用措施及潜力分析

 介绍了现有的催化裂化装置与2号气体分离低温热利用系统、焦化装置低温热利用系统、一联合装置与原油罐区低温热利用系统的实施效果及存在问题,根据炼油装置低温余热"温度对口,梯级利用"的原则,提出了优化完善措施;分析了装置内尚未回收利用的低温热热源及热阱的情况、节能潜力及利用措施。     

炼油装置低温佘热利用措施及潜力分析

介绍了现有的催化裂化装置与2号气体分离低温热利用系统、焦化装置低温热利用系统、一联合装置与原油罐区低温热利用系统的实施效果及存在问题,根据炼油装置低温余热"温度对口、梯级利用"的原则,提出了优化完善措施;分析了装置内尚未回收利用的低温热热源及热阱的情况、节能潜力及利用措施。     

炼油过程能量优化和低温余热回收利用

通过分析炼油过程能量传递和低温余热热源及热阱特征,运用热力学试探法和数学规划法建立了炼油过程系统能量优化方法和低温余热大系统优化回收利用方法。系统能量优化涵盖炼油过程总能规划、直接热联合和热供料、装置内部能量优化、低温余热利用等方面;低温余热利用包括热源热阱分类评价、热水子网络建立、大系统柔性分析。在中国石化洛阳分公司的应用结果表明,该方法能有效地应用于炼油厂节能改造和运行优化,实施后全厂能耗降低97.8 MJ/t,年节能效益为4 111.62万元。     

炼油厂热能利用的优化

介绍了某炼油企业低温热利用节能改造的情况。利用催化装置产生的低温热源加热热媒水，为气分装置提供塔底重沸器热源，取代了原来的蒸汽加热。通过能量的梯级利用，有效解决了全厂热源能级利用不合理的现象。项目投用后，节能效果显著，经济效益可观。具有较好的推广价值。     

炼油企业低温热能特点及其回收利用

通过对33家炼油企业低温热利用的调研,总结了炼油企业的低温热分布特点,建立了低温热潜力系数的评估方法,可以在同一平台上对比分析不同规模、不同装置结构的炼油企业低温热应用程度。针对低温热能品质低、热能需求与温位变化大、布置分散等特点,提出了充分回收低温热能的14种主要技术措施。通过创造新的低温热阱、在设计环节实施工艺本质节能与总图节能、推广热源直接利用、整体统筹低温热能应用等措施,可以充分回收炼油生产装置中的低温热能,有效降低炼油综合能耗。     

炼油厂低温热回收系统构建

中国石油化工股份有限公司广州分公司炼油系统大量随机、分散的低温热没有合理回收,节能潜力巨大,按照"温度对口,梯级利用"的科学用能原则,对炼油系统低温热的产生和利用进行采集与分析,在全局范围内进行能量交换优化匹配,提出了构建炼油三、四部低温热回收系统。该系统以683 t/h、进口温度为50℃的除氧水作为循环热媒水,代替空气或循环冷却水与多个装置富集的低温热源换热后升温至116.6℃的热媒水,作为热源优先供给溴化锂制冷机组而降温至107.8℃,溴化锂制冷机组生产15℃冷冻水用于2套焦化装置,替代循环冷却水作为吸收稳定系统冷却剂以提高轻烃收率。107.8℃的热媒水再代替蒸汽或电能作为热源供给多个装置的低温热阱。该系统使低品位工艺余热得以充分回收,节省了大量高品位加热能源,改造建成后,可增加回收热量1.31 PJ/a,并改善2套焦化装置产品结构:合计增产液化石油气11.21 kt/a、汽油400 t/a,节能效果及经济效益显著。     

炼油行业低温热能回收利用新技术的探讨

归纳了炼油企业中低温热利用的各种措施,分析了目前国内炼油企业回收低温热节能技术中存在的若干问题。建议借鉴其他能源行业的成熟技术,把低温热转化成其他能源形式后再加以回收和利用。改进设计理念,使吸收塔低温操作;提出了利用低温热制冷开发新的低温热肼;借鉴地热发电行业的卡里娜循环技术,将炼油企业过剩的低温热转化成电能,将富余的低温热转换输出;采用吸收式热泵技术提升低温热源问题,改善其品质,从而扩大现有低温热的应用范围,实现炼油企业的节能。     

化纤工厂PX及PTA装置的能量利用

介绍了化纤工厂PX和PTA装置节能的若干问题；重点讨论了PTA装置氧化尾气热能和动能的回收利用、PX装置低温热的回收利用；并从技术经济观点讨论了装置热源的选择、工厂低温热回收利用的方式和途径；并附实例具体讨论了PX装置的低温热回收利用方案。     

炼厂低温热利用的实践和策略

从多层次探讨了炼厂低温热利用方案。首先从区域优化角度提供以催化裂化顶循环油和轻柴油作为接力热源,建立催化裂化和气体分馏MTBE装置上下游多热源、多热阱大系统的能量利用方案,能节省10t／h的1．0MPa蒸汽。其次从炼油厂系统整合优化角度探讨除盐水在除氧环节以及除氧水在升温环节低温热利用的途径,通过技术改进和系统低温热利用相结合,探讨芳烃精馏塔实现回收低温热和消除装置瓶颈的可行性,提出利用区域除盐水集中升温除氧以及区域除氧水先集中升温再进汽包产汽的芳烃脱庚烷塔低温热利用方案,不仅能回收67％的低温热,产生的1．4MPa低压蒸汽（10t／h）还可代替连续重整装置脱已烷塔重沸器的中压蒸汽。通过深入分析后提出了对歧化、异构化和连续重整等芳烃装置进行类热高分改造方案,并对回收低温热的潜力进行科学评估。对目前对二甲苯（PX）装置低温热回收中最难环节-抽出液和抽余液塔塔顶油气低温热利用的可能性进行分析与评估,提出了建设性的方案。     

惠州炼化芳烃联合装置低温热利用研究

芳烃联合装置流程长、产品多且沸点接近,是炼油厂最大的耗能部门,其中大量低温热没有回收利用是主要原因。总结了国内芳烃装置低温余热回收利用的实践,计算了中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司芳烃装置的低温余热分布,在成功回收邻二甲苯塔塔顶油气潜热产13 t/h,0.55 MPa蒸汽的基础上,提出了进一步回收利用余热的措施,包括:1将芳烃余热转化成热水并外送到邻近的石化园区作为其低温热阱热源,以减少园区蒸汽消耗;2实施装置内部热集成,升级利用低温热;3针对惠州地处亚热带,无采暖需求,伴热负荷小,且电价相对较高的现状,研究采用有机工质朗肯循环回收余热发电。计算表明,经过低温热热水输出、蒸汽凝结水发电改造和装置热集成改造,实现节能量406.1 TJ/a,具有良好的经济效益和社会效益。     

采用精细化节能措施取消原油罐区维温蒸汽

炼油企业的原油罐区维温蒸汽消耗量较大，具有较大的节能潜力。通过精细化的管理及相应的技术措施，如确定每罐原油合理的储存温度、提高进出罐原油的温度、利用低温热媒水替代蒸汽、对原油罐浮顶采用涂料保温以减少散热等，可以实现原油罐区取消维温蒸汽的目标，从而实现罐区节能。根据对中国石油化工股份有限公司19家企业的调研，可以实现节能3.18×105GJ/a，投资回收期在2年以内。     

延迟焦化装置低温热回收技术应用

针对延迟焦化装置大量的低温热未综合利用,造成能量浪费大的问题,提出并实施了两种低温热回收利用的技术方案：即用分馏顶部循环油、焦炭塔冷焦后的油气和冷焦热水等低温热加热热媒水来维持罐区原油温度;装置产品：汽油、柴油和蜡油以热输出方式实现装置之间的热联合。应用效果表明：该技术节电、节水和节汽效果十分显著,可有效降低延迟焦化装置和企业能耗,年经济效益可达1700×10^8RMB￥以上。     

原油储存温度的优化

分别研究了原油储存温度对原油输送功率,罐区加热、维温、散热负荷,以及蒸馏装置冷、热公用工程消耗的影响;结合环境温度变化,建立了相关的能耗和能耗费用计算方程,并以此为基础提出了以总能耗或总能耗费用最小为目标函数的优化原油储存温度计算方法.实例应用表明该方法应用于实际操作,可较大幅度地降低原油罐区和蒸馏装置的相关能耗.     

基于滚动时域分解策略的原油混输调度模型

为了解决单一完整数学规划模型无法快速编制出包含复杂约束原油储运方案的问题,考虑长输管线入线、出线油种不同步,码头储罐部分原油需经转油线、中转罐后才能到达厂区等约束,提出了一个新的连续时间混合整数线性规划(Mixed Integer Liner Programming, MILP)模型。该模型为避免产生非线性约束,以固定原油调合配比为基础,限制混合原油的质量。采用滚动时域分解策略对模型进行分步求解,在简单分解的基础上添加辅助时间片段和安全保障约束,从而保证了分解模型的可行性和优化性。以中国某沿海企业的原油调度问题为例,评估模型的可行性、优化性和计算性能,结果表明,滚动时域模型在短时间内编制出了优化的储运方案,能够用于长周期、大规模原油调度问题的解决。     

用常减压蒸馏装置低温余热加热进罐区原油

对中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司炼油厂Ⅱ套常减压蒸馏装置进行了利用常减压蒸馏装置低温余热加热原油的技术改造,利用除盐水作为热媒,将初馏塔顶油气、稳定塔底石脑油和含盐污水的低温位热源用于加热进罐区原油,不但节省了原来用于加热进罐区原油的蒸汽,而且合理利用了常减压蒸馏装置的低温余热,减少了常减压蒸馏装置的循环冷却水用量及空冷器用电量,取得了显著的节能效果及经济效益.     

Modernization of crude oil refining units using power-saving technologies

Exhaustive refining of crude oil requires large amounts of power. To reduce power consumption, heat pumps, chillers, and heat pipes are proposed for oil refining units. Variants of using hi-tech technologies for updating the units are examined.     

ZC-11型原油阻降粘剂的工业应用

某单位加工的原油以涠洲、陆丰、西江等海洋油品为主,油品性质复杂,原油中的重质组分易在储罐底部沉积,随着生产周期的增长,罐底积累的油渣造成原油罐区有效库容下降、输送泵故障频发及检修清罐损失等生产难题.企业联合科研院所开发了1种用于防止原油沉降、降低原油粘度、凝固点的阻降粘剂(ZC-11型),工业应用表明,在正常工况下,该...     

大型原油库安全问题的探讨

针对我国目前石油库油罐类型的选择、储油罐位置的选择、防火堤的设置以及罐区防雷、防火能力等方面存在的几点不安全因素进行分析,提出油库安全运行措施和今后油库建设中应注意的事项。     

基于拉曼光谱荧光背景的痕量原油泄漏检测方法

炼化企业在原油和常压蒸馏塔侧线轻质油换热过程中存在原油泄漏问题,进而对安全生产和后续加工环节质量控制造成不利影响。利用拉曼光谱荧光背景对原油敏感的特点,可以实现轻质油中痕量原油的检测。扫描90个含有痕量原油的常压蒸馏塔塔顶石脑油样本拉曼光谱作为试验数据,采用偏最小二乘回归法结合遗传算法、随机蛙跳算法以及竞争自适应重加权采样算法建模。其中检测效果最好的是竞争自适应重加权采样算法与偏最小二乘法结合的方法,预测均方根误差为1.5674 μg/g。该研究表明使用拉曼光谱荧光背景进行轻质油痕量原油检测,在算法优化后可以精确检测到质量分数1~100 μg/g的痕量原油,满足炼化企业生产要求。