炼油企业节能技术应用实践

与国外先进水平相比,我国炼油企业普遍能耗较高。截止到2008年12月,中国石化(Sinopec)炼油综合能耗累计为63.78kg标油/t,其中燕山石化降幅10.01kg标油/t,海南炼化降幅7.03kg标油/t,广州石化降幅5.29kg标油/t,金陵石化降幅4.49kg标油/t等。洛阳石化综合能耗为67.39kg标油/t,高于中国石化平均水平3.61kg标油/t。调查显示,茂名石化通过优化油罐加热维温和管线蒸汽伴热方式,采用低温热源作伴热及罐区维温,减少蒸汽消耗、提高中压蒸汽系统供汽压力,确保中压蒸汽透平机组效率,抓好优化节电项目实施投用;高桥石化通过实施装置技术改造,优化工艺过程、减少工艺用汽,优化装置发汽、增加蒸汽外输;齐鲁石化通过延迟焦化装置-CFB锅炉低温余热综合利用,含硫污水双塔汽提装置节水减排等措施,分别实现了节能增效。提出通过操作优化、新工艺应用、技术改造、设备更新和管理创新等,有效降低洛阳石化的炼油能耗。     

硫磺回收装置烟气排放提标实践与探讨

硫磺回收装置烟气中SO_2的主要来源是液硫脱气尾气和净化尾气,排放限值为≤100mg/m~3(特别限值地区),需通过操作优化和技术改造才能满足尾气达标排放。惠州石化1号硫磺回收装置烟气SO_2原始排放浓度为400mg/m~3,2014年将液硫脱气尾气由入焚烧炉改入制硫炉,烟气SO_2降至255mg/m~3。2016年加氢尾气选用进口高效脱硫剂,吸收塔顶净化尾气硫化物由100g/m~3降至20g/m~3,烟气SO_2浓度降至160mg/m~3(标准),提高贫液温度对吸收效果影响不大。排除液硫池废气干扰,烟气SO_2排放浓度在46~85mg/m~3(标准),低于排放限值100mg/m~3(标准)。2017年液硫池废气抽空器改型提高压力,抽气动力由蒸汽改为工业风,改入制硫炉后,将进一步减少SO_2排放约100mg/m~3。为保证硫磺烟气完全合格排放,计划于2018年增设净化尾气碱洗系统,采用气液接触面积大、接触时间短的文丘里湿式洗涤专利技术,最大限度吸收尾气中H_2S,可满足国家对于硫磺烟气SO_2排放浓度的严苛要求。     

镇海炼化Ⅰ套常减压装置流程模拟优化应用

镇海炼化Ⅰ套常减压装置设计加工规模为8.0Mt/a,采用闪蒸、常压蒸馏和减压蒸馏工艺流程。以该装置为研究对象,以标定数据为基准,应用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与装置实际工况相符合的稳态流程模拟模型。利用此模型,对常减压装置常压塔和减压塔进行了灵敏度分析,研究了加热炉出口温度与轻油收率和总拔出率之间的关系、常一线汽提吹汽量与常一线5%点馏出温度的关系。以模型为指导,对常减压装置进行优化调整:常一线汽提蒸汽量由1.5t/h提高到2.5t/h,常顶油收率提高0.46%;减压炉出口分支温度由400℃提高到403℃,降低了渣油530℃前馏分含量,减压渣油收率降低0.80%。以模型为指导,优化常减压装置操作后,提高了常顶油收率和减压深拔率,每年实现装置增效432.2万元,本次流程模拟项目优化取得成功。     

炼油能耗分析及节能优化实践

节约能源对炼油企业而言意味着降低成本、提高经济效益。新建与改扩建炼厂由于面对劣质原油加工、产品质量升级的影响,炼油综合能耗相对偏高。项目设计时,在设计条件方面一般会选择较苛刻的数据,在实际生产过程中,可通过原油选择、操作条件优化和节能改造等措施降低能耗。节能工作需要将能源管理和技术改造紧密结合起来,涉及过程能量综合平衡标定分析、节能技术的推广应用、装置节能技术改造等。惠州炼化设计加工劣质高酸重质原油,在项目设计和投产运营期,始终重视节能降耗工作。通过操作优化调整、与先进炼化企业对标,以及筛选切实可行的节能减排项目并择机实施．炼油能耗由设计值70．38kg标油／t原油降低至2012年的59．21kg标油／t原油,单因耗能由设计值9．27kg标油／（t原油·因数）降低至2012年的7．65kg标油／（t原油·因数）。     

玉门炼化总厂节能潜力及节能途径分析

玉门炼化总厂拥有常减压、催化裂化、柴油加氢改质、酮苯脱蜡(脱油)、催化重整等多套装置,总加工能力达300×104t/a。由于装置加工流程长,产品加工深度大等问题,虽然实施了一些节能措施,但创新性和高技术含量的节能新技术应用较少,2008年全厂综合能耗仍高达85.33kg标油/t原料,与国内先进企业相比差距较大。为此,提出改造催化装置余热锅炉、提高加热炉热效率、开展热联合、综合优化动力系统、充分利用低温余热等节能改造方案。其中,催化装置余热锅炉采用模块化新型结构,以消除露点腐蚀,减少烟气阻力,强化传热能力,消除炉体振动,确保能量回收为主要改造目的;提高加热炉热效率主要从优选加热炉燃烧器,完善烟气热能回收、完善加热炉吹灰、降低散热损失以及调整工艺流程等方面入手。同时,应实现装置间的能量集成优化,采取热电联产工艺,减少低温热能耗损失。预计上述节能改造实施后,全厂综合能耗可降低11~21kg标油/t原料。     

延迟焦化装置蒸汽系统优化及措施

随着国家、社会对节能减排工作要求的日益严格,节能降耗已成为当前各炼油企业的重要任务之一。中国石化某140×10~4t/a延迟焦化装置受到加工原油性质变化以及重油加工模式调整的影响,长期实行单炉室低负荷运行,装置实际运行负荷为设计负荷的50%～60%。为进一步优化装置内蒸汽系统用能,该装置采用干气代替备用炉室3.5MPa蒸汽、焦炭塔处理塔大吹汽"以水代汽"、优化0.4MPa蒸汽流程等措施,对装置内蒸汽系统消耗及流程进行优化,并提出将气压机润滑油系统主油泵由蒸汽驱动改为电机驱动的建议措施。通过采用干气代替备用炉室3.5MPa蒸汽,可降低装置单炉室运行期间3.5MPa蒸汽消耗约5t/h;采取焦炭塔处理塔大吹汽"以水代汽"改造以及对0.4MPa蒸汽流程进行优化后,全年可增效404.88万元。优化后,减少了装置蒸汽消耗,降低了装置能耗。     

茂名加氢裂化装置用能分析及节能途径

介绍了茂名石化公司加氢裂化装置在国内同类装置中的能耗状况,从设计和操作两方面分析了影响该装置能耗的因素,提出了该装置节能降耗应采取的措施,即使用炉管清灰剂和原料油阻垢剂技术降低燃料能耗;优化生产操作,降低分馏塔负荷;对中低温热源优化回收利用;对烟气热量进行回收;进行电耗分析并采取相应节电措施。通过改造,分馏炉燃料消耗降低0．2kg标油／t,加热炉燃料气单耗降低6．4kg／t,锅炉排烟温度降到200℃以下,自产蒸汽量增加了4．6t／h,锅炉平均热效率上升4.8个百分点,装置综合能耗由2004年的68kg标油/t降低到目前的37kg标油/t。     

洛阳石化常减压装置节能措施应用及效果

洛阳石化常减压装置经过了2005年从500×104t/a到800×104t/a的常压装置扩能改造、2008年的140×104t/a减压装置扩能改造,以及2009年西部轻油装置扩能改造过程,工艺水平不断提高。在节能降耗工作上,通过对电脱盐设施更新改造,将交直流电脱盐更新为脉冲电脱盐,脱后原油含盐量大幅减少,每年节省电能72×104kW。通过提高常渣350℃前拔出率,常压渣油中350℃前含量降低了1.8%,常渣量降低了8.1t/h,即降低进减压炉物料5832t/月。按照正常减压炉热效率折算,节约减压炉瓦斯量为28.45t/月,相当于每月节约27.03t标油。通过优化减压中段取热量,将换热终温由以前的298.5℃提高到现在的300℃,按照目前19500t/d原油加工量、常压炉燃料气消耗3100t/月计算,可节约燃料气约46.5t/月。通过更换脱盐注水泵、机泵冷却水全部回收和加强现场管理等手段,每小时可节约循环水60~80t,每年可节约循环水47×104~63×104t。装置改造后,2009年能耗为9.72kg标油/t原料。     

延迟焦化装置用能潜力分析与途径

洛阳石化140×104t/a延迟焦化装置采用"一炉两塔"工艺流程和"可灵活调节循环比"工艺技术,装置设计能耗为26.71kg标油/t,但2009年装置综合能耗为33.36kg标油/t。能耗分析显示,低温热回收系统未投用、0.4MPa蒸汽不计能耗和加工负荷较低等因素,是造成装置能耗偏高的主要原因。消除以上影响因素,装置实际能耗应在21kg标油/t左右。通过优化工艺设备操作,投用节能设施,加强节能管理,减少蒸汽、水等介质消耗,增加热输出等措施,2010装置能耗得到明显下降。1～10月份装置累计综合能耗为25.35kg标油/t,低于设计值,较2009年同期下降了8.5kg标油/t,较2009年全年下降8.01kg标油/t。特别是2010年10月份,装置能耗为20.12kg标油/t,较去年同期下降12.40kg标油/t,低于2009年中国石化集团平均能耗3.87kg标油/t。     

偏三甲苯装置节能研究

在偏三甲苯装置常规双塔热集成精馏工艺基础上,分析了重沸器高温凝结水通过两级闪蒸发生1.0MPa蒸汽和0.4MPa蒸汽,比直接高温凝结水外送可降低能耗2.713kg标油/t原料;以产能5×104t/a的偏三甲苯装置为例,在脱轻塔顶设置热水换热器回收塔顶低温热产生热水,可回收热量10481kW,脱轻塔顶空冷风机大部分可以停开,节约用电153.3kW·h,可节约能耗24.22kg标油/t原料,节约操作费用925万元/a,该部分投资工程费约300万,回收期短;100×104t/a PX装置吸附分离单元抽余液塔顶气富裕热量5WM,该抽余液塔顶气直接供给偏三甲苯装置重沸器作热源,可代替3.5MPa蒸汽7.614t/h,扣除产1.0MPa蒸汽的能耗差值,可以节约能耗4.321kg标油/t原料;以上措施能耗合计降低31.254kg标油/t原料。还可通过优化换热流程、热进料热出料、采用节能设备、设置在线分析仪、装置卡边操作、改用导热油作热源等措施进一步稳定装置操作及降低能耗。这些节能方法投资回收期短,经济性好,可实施性强,对同类装置的工程设计及装置节能操作具有借鉴意义。     

减压深拔技术在常减压装置中的应用

为解决减压渣油后路问题,九江分公司实行减压深拔技术。减压装置拔出率主要受减压塔进料段的油气分压与温度、减压塔内的结焦、进料段雾沫夹带量的影响。减压炉炉管采用逐级扩径的设计．采取转油线本身也吸收部分热胀量的方案,使用1．0MPa蒸汽抽空器,减压塔采用槽式液体分布器及规整填料技术,减四线油南泵抽出后送入减压炉入口循环．操作时,保持塔顶高真空度,提高闪蒸段温度,减压炉炉管适当注汽,减压塔底渣油温度控制在359—362℃．洗涤油流量控制在55～60t／h。实行减压深拨后,装置能耗无大幅变化．产生经济效益达1111．78万元。     

100t/h煤粉锅炉成功进行复合相变换热器节能改造

江苏吴江中国东方丝绸市场股份有限公司盛泽热电厂为了响应国家节能减排的号召,尽可能减少UG-100/5.3-M型煤粉炉的排烟损失,应用中兴相变换热器专利技术,充分回收烟气余热,提高电厂综合热效率。同时使换热器壁面温度处于可控可调状态,避免了受热面低温腐蚀,达到节能降耗、改善环境的目的。按排烟温度平均下降30℃计算,年节省标煤量1 351 t,减少二氧化硫排放37 t,减少二氧化碳排放2 590 t。同时实现了排烟温度可控可调,为电除尘改为布袋除尘创造了条件。     

洛阳石化延迟焦化装置节能分析

洛阳石化140×104t/a延迟焦化装置采用"一炉两塔"和"可灵活调节循环比"的工艺流程,2008年和2009年装置综合能耗分别为35.42kg标油/t和33.36kg标油/t,与设计值、中国石化平均水平(24.27kg标油/t)相比差距较大。综合分析,能耗较高的原因包括蜡油汽包产0.4MPa蒸汽未计入能耗、1.0MPa蒸汽放空、低温热回收系统未投用、蜡油热输出量小、装置加工负荷率低以及加热炉效率低等。为此,对装置采取用0.4MPa蒸汽替代1.0MPa蒸汽;回收分馏塔顶油气、接触冷却塔顶油气和冷焦水低温热量;增加稳定汽油热出料流程;增设节电变频设施,减少电耗;降低加热炉排烟温度和炉外壁温度;加热炉进料泵叶轮抽级或更换为小叶轮,降压节能;增上加热炉先进控制(APC)手段,保证加热炉最佳燃烧;加热炉出口管线保温及管托更新换型,增加空气预热器等措施,有效降低装置能耗。     

一种超低氮大直径炉胆热水锅炉的设计和制造

超低氮燃气热水锅炉,从安全、节能、减排着手,在出力达到满负荷时,NO_x的排放能降到30 mg/m~3(标态)以下,满足客户超低氮排放需求,具有较好的经济与社会效益。对炉胆制造的旋压设备进行了改造,满足材料为Q345R,直径1 800×18大炉胆制造需要。     

润滑油糠醛精制装置节能技术改造

玉门炼化总厂糠醛精制装置通过润滑油生产由正序改为反序、两段萃取工艺改造、糠醛干燥塔改为负压操作、装置间物料改直输、优化换热流程等措施,将装置能耗由1639MJ/t降到1261.9MJ/t,降低了23%,溶剂单耗下降,精制油收率和加工量也有所提高,取得了良好的经济效益。     

镇海炼化Ⅱ套气分装置流程模拟技术应用

镇海炼化Ⅱ套气分装置目前加工能力为22×10^4t／a,液化气中丙烯含量为39．89％（物质的量分数）,装置年开工时数为8000h。该装置采用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与实际工况相符合的稳态流程模拟模型。利用此模型,对脱丙烷塔、丙烯塔等进行了灵敏度分析,得出最佳的装置优化数据,并依此研究各塔压力、热负荷、进料位置、回流比等参数间的相互关系,实现装置的优化操作。通过调整脱丙烷塔进料位置、降低脱丙烷塔操作压力、清洗丙烯塔顶空冷器以提高冷却效果等手段,使整个装置的能耗由49．471kg标油／t,下降到45．57kg标油／t,下降了3．901kg标油/t,据此推断,每年可实现节能效益257．5万元;同时,装置优化后,丙烯拔出率增加约0．5％,则计算每年增产丙烯约1000t,测算经济效益为347．2万元/a。两项合计,装置优化后,预计每年可创造经济效益为604．7万元。     

流程模拟技术在镇海炼化2号常减压装置上的应用

镇海炼化600×104t/a常减压装置为研究对象,采用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与实际工况相吻合的常减压装置稳态流程模拟模型,通过对初馏塔、常压塔、一级减压塔和二级减压塔的模拟,了解各操作参数对装置性能的影响;通过蒸馏塔模型中的气液相负荷分布和温度梯度的分布情况,加深对蒸馏操作的理解。随着重油加工工艺技术的发展,炼厂能够加工更加劣质的渣油,因此常减压装置轻油收率和总拔出率的提高,对提高原油的利用率及炼厂的经济效益极为重要。为此,重点对影响常减压装置轻油收率的关键操作参数进行灵敏度分析,优化操作,实现提高常减压装置轻油收率的目的。经过流程模拟优化后,常减压装置一级减三线蜡油350℃馏出量降低2.3mL/100mL,以一级减三线平均流量为90t/h,以及柴油和蜡油差价300元/t计算,全年可增加装置效益536.544万元。     

流程模拟技术在济南炼化聚丙烯装置上的应用

Aspen Plus软件是生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统,该软件经过20多年的不断改进、扩充和提高,已先后推出了10多个版本,成为公认的标准大型流程模拟软件,近年来逐步应用于中国各炼油、石化等过程工业生产装置中来。应用流程模拟技术建立的聚丙烯模型,可用于研究聚合物产量和聚合物密度、熔体流动速率、等规度等聚合物属性与各操作条件之间的关系,从而优化装置操作,提高产品产量和质量;同时可优化丙烯回收单元的操作,最大程度节能降耗。应用该模拟软件,对济南炼化10×104t/a Spheripol工艺聚丙烯装置的部分操作参数进行灵敏度分析,在提高产量、降低原料消耗、减少丙烯排放等方面取得了实效,全年可实现装置挖潜增效264万元,济南炼化聚丙烯装置流程模拟优化项目取得成功。     

我国炼油工业发展趋势分析

2009年我国炼油能力达到4.78×108t/a,成为世界第二大炼油国,成品油产量和质量完全可满足国内需求并出口国际市场。预计2015年我国炼油能力将达到5.8×108t/a,成品油加工能力约3.5×108t/a,主要建成环杭州湾(含长三角)、珠三角、环渤海和西北炼化工业区,炼厂的规模化程度、炼化一体化程度、产业集中度及集约化程度、油品质量都将进一步提高。2015年我国石油需求约5.5×108t,成品油需求约3.0×108t,成品油需求增长有可能放缓,炼油能力将继续保持较快增长,呈现出供大于求的局面。"十二五"期间,我国炼油工业面临着石油资源不足和节能减排等因素的制约。生产清洁油品是炼油工业的发展重点,大力发展各类加氢工艺,采用劣质、重质原油生产清洁油品将成为我国炼油工业发展的必然趋势。炼油企业要进一步提高装置对高硫、高酸及重质原油加工的适应性,增加清洁燃料和石油化工原料供应,促进原油深度加工和炼化一体化整体协调发展。我国炼油行业在节能方面仍有较大上升空间,预计2015年单位综合能耗将降至60kg标油/t。同时,要科学有序地发展生物燃料等替代能源。     

延迟焦化装置的能耗分析及节能优化实践

中国海油惠州炼油分公司420× 104t/a延迟焦化装置通过停用解吸塔上重沸器3.5MPa蒸汽、停用柴油汽提塔1.0MPa汽提蒸汽、降低循环比、采用先进控制(APC)提高加热炉热效率、降低高压水泵和罐区减渣原料泵电耗、提高水的回用率、加大装置处理量等工艺优化措施,装置综合能耗比设计能耗39.03kg标油/t原料降低3kg标油/t原料.为了进一步降低装置能耗,达到国内其他先进装置的能耗水平,该装置在2011年利用检修时机,通过加热炉节能改造降低排烟温度、利用柴油低温热发生0.45MPa蒸汽、焦化富气压缩机叶轮更换、焦炭塔区特阀汽封线改造等节能改造措施.加热炉热效率由89％提高至91.5％,节约3.5MPa蒸汽用量约6.5t/h,同时减少了燃料气、蒸汽和电的消耗,使装置能耗总体降低3.16kg标油/t原料.装置节能改造每年可增加4000万元的经济效益.