焦化裝置節(jié)能降耗措施
時(shí)間:2022-05-27 03:14:13
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摘要:延遲焦化裝置在煉化廠中一直是加工重質(zhì)油的重要設(shè)備。隨著原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化,為滿足產(chǎn)品的輕質(zhì)化和清潔化需求,減少裝置能量的消耗、合理利用資源,文章從實(shí)際出發(fā),介紹了幾種有效的節(jié)能降耗方法。
關(guān)鍵詞:焦化;節(jié)能;降耗;消泡劑
1焦炭塔消泡劑靈活注入操作分析
背景:在延遲焦化裝置實(shí)際生產(chǎn)中,由于原料性質(zhì)、操作條件等多因素影響,渣油在焦炭塔內(nèi)進(jìn)行裂解反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫層高度會(huì)有很大的差別。為了充分利用焦炭塔有限容積,降低三劑費(fèi)用,可以降低泡沫層的高度確保裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn),取消原來焦炭塔24h均注入消泡劑,改為根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況靈活注入的方法。原因分析:為了測(cè)量焦炭塔內(nèi)泡沫層和焦層的高度,大多數(shù)延遲焦化裝置都在焦炭塔的外側(cè)安裝幾點(diǎn)中子料位計(jì)。某延遲焦化裝置的中子料位計(jì)安裝位置是從底往上分別是15m、20m和25m,如圖1所示。該裝置設(shè)計(jì)的焦炭塔生焦安全高度不大于24m。正常生產(chǎn)時(shí),焦炭塔內(nèi)的安全空高大約是5~6m,過高的泡沫層或生焦高度都很容易引起焦炭塔沖塔。中子料位計(jì)顯示數(shù)值的變化對(duì)應(yīng)焦炭塔內(nèi)泡沫層、焦層高度的變化。中子料位計(jì)顯示出來的數(shù)值與表示的意義見表1。延遲焦化發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)主要是熱裂解反應(yīng),生產(chǎn)的汽油柴油含烯烴較多,安定性很差,必須經(jīng)過后續(xù)加氫工藝處理方能合格。但焦化裝置所使用的消泡劑中的硅元素會(huì)造成加氫裝置的催化劑發(fā)生中毒失去活性,影響催化劑的使用壽命。同時(shí)焦炭塔內(nèi)熱裂解產(chǎn)生的油氣溫度都在430℃以上,注入焦炭塔內(nèi)的消泡劑需要一定量的硅元素才能起到消泡效果。在實(shí)際中,低硅甚至無硅的消泡劑就沒有起一定的消泡效果,只有硅含量較高消泡效果才會(huì)好。這樣就形成了加氫裝置不能有硅而焦化裝置必須使用硅的矛盾。實(shí)施措施:當(dāng)焦炭塔的泡沫層上升到一定高度后再注入消泡劑。因?yàn)樵诮固克纳钩跗?,塔?nèi)泡沫層高度較低,對(duì)安全生產(chǎn)影響不大,這時(shí)可以不用注入消泡劑;當(dāng)?shù)谌c(diǎn)中子料位計(jì)顯示為10%時(shí),說明此時(shí)焦炭塔內(nèi)的泡沫層高度已經(jīng)上升到了25m處,這時(shí)就必須往焦炭塔內(nèi)注入消泡劑,以降低塔內(nèi)泡沫層的高度,避免油氣攜帶焦粉到分餾塔影響裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)。某延遲焦化裝置的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)是:當(dāng)?shù)谌c(diǎn)中子料位計(jì)顯示為10%時(shí)開始注入消泡劑,直至老塔進(jìn)行大吹汽時(shí)結(jié)束,消泡劑注入時(shí)間只有約5h。實(shí)施效果:改為當(dāng)焦炭塔內(nèi)泡沫層高度上升到了25m處才注入消泡劑的操作方法,能有效地減少消泡劑的用量,降低生產(chǎn)成本。因?yàn)槿舭?0h生焦周期4h后換塔,在換塔時(shí)中子料位計(jì)顯示的數(shù)值為30%~60%,模擬焦高顯示的泡沫層高度為29m左右,但測(cè)量的實(shí)際焦層高度大約是21~24m。操作人員結(jié)合實(shí)際情況,采取新措施,當(dāng)?shù)谌c(diǎn)中子料位計(jì)顯示10%時(shí)才注入消泡劑,確定在4~6h后換塔是能確保生焦高度在安全范圍的。那么焦炭塔的實(shí)際注消泡劑時(shí)間只有5h。以裝置20h生焦周期計(jì)算,靈活注入消泡劑操作比以往的24h注消泡劑減少了3/4的消泡劑用量,同時(shí)避免了加氫裝置因原料含硅而發(fā)生催化劑中毒現(xiàn)象。
2停用穩(wěn)定塔進(jìn)料泵節(jié)約電能
背景:機(jī)泵是延遲焦化裝置的耗電大戶,約占延遲焦化裝置能耗的28%左右。裝置正常運(yùn)行后,通過對(duì)工藝技術(shù)和機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)分析,在不影響操作的前提下,可以采取停運(yùn)機(jī)泵這項(xiàng)措施達(dá)到節(jié)能的目的。停運(yùn)機(jī)泵措施之一,若是機(jī)泵進(jìn)口壓力高于所要輸送到的設(shè)備內(nèi)的操作壓力,可適當(dāng)提高機(jī)泵進(jìn)口設(shè)備壓力或降低機(jī)泵出口設(shè)備壓力,便達(dá)到停用機(jī)泵節(jié)電的目的。原因分析:某延遲焦化裝置正常生產(chǎn)時(shí)的吸收穩(wěn)定系統(tǒng),脫吸塔底脫乙烷汽油脫去乙烷后由穩(wěn)定塔進(jìn)料泵升壓送至穩(wěn)定塔。脫吸塔操作壓力為1.15MPa,穩(wěn)定塔操作壓力為1.0MPa。提出“提高脫吸塔與穩(wěn)定塔壓差,停用穩(wěn)定塔進(jìn)料泵”的方法。優(yōu)化措施:裝置通過適當(dāng)提高脫吸塔操作壓力(由1.15MPa提至1.2MPa),再保證液化氣質(zhì)量合格的前提下,適當(dāng)降低穩(wěn)定塔操作壓力(由1.0MPa降至0.9MPa),即增加了脫吸塔和穩(wěn)定塔之間的壓差(由0.15MPa增加至0.3MPa)。利用兩塔壓差停運(yùn)穩(wěn)定塔進(jìn)料泵。使脫乙烷汽油通過穩(wěn)定塔進(jìn)料泵副線自壓至穩(wěn)定塔,而不再通過穩(wěn)定塔進(jìn)料泵增壓。實(shí)踐證明,將穩(wěn)定塔和脫吸塔之間的壓差控制在0.2MPa以上,即可停用穩(wěn)定塔進(jìn)料泵,對(duì)生產(chǎn)沒有影響。節(jié)能效果:通過提高兩塔壓差,停運(yùn)機(jī)泵,節(jié)約電能。穩(wěn)定塔進(jìn)料泵功率為37kW。按裝置運(yùn)行8400h/a,全年節(jié)電37×8400=310800kW,按電價(jià)格1元/kW每年創(chuàng)效益:37×8400×1=31.01萬元。
3延遲焦化裝置伴熱站串聯(lián)節(jié)約蒸汽
背景:延遲焦化裝置屬于重油加工,生產(chǎn)周期中消耗大量蒸汽,伴熱線也網(wǎng)絡(luò)繁多,可從焦化裝置伴熱線上想辦法降低蒸汽消耗。原因分析:對(duì)伴熱線進(jìn)行梳理。把有些流程較短且位置集中的伴熱疏水站與距離較近的給汽站梳理出來,如果將兩者進(jìn)行串聯(lián),減少伴熱蒸汽給汽點(diǎn)并加長(zhǎng)伴熱流程,從而達(dá)到了節(jié)約蒸用量目的。經(jīng)對(duì)各個(gè)伴熱線疏水站和給汽站的梳理,發(fā)現(xiàn)S12疏水站上的四條伴熱線伴熱距離較短,離G7給汽站距離較近,只有約15m,G7給汽站同樣連接四條伴熱線,故提出將疏水站S12和給汽站G7進(jìn)行串聯(lián)試點(diǎn)。
具體實(shí)施:經(jīng)過生產(chǎn)技術(shù)部門批準(zhǔn),技術(shù)組準(zhǔn)備材料:¢50:碳鋼管線18m、彎頭4個(gè)、閥門1個(gè)、法蘭1對(duì),施工單位進(jìn)行施工,對(duì)焦化裝置伴熱線S12疏水站與G7給汽站串聯(lián),同時(shí)對(duì)S12疏水站上四個(gè)疏水閥拆除,施工完畢后,及時(shí)將伴熱站串聯(lián)投用。在之后的檢查中發(fā)現(xiàn)相關(guān)的各條伴熱線情況正常。實(shí)施效果:經(jīng)過施工完成該項(xiàng)工作,當(dāng)天實(shí)施并當(dāng)天投用,效果良好。按照每條伴熱線耗汽50kg/h計(jì)算,焦化給汽站G7有4條給汽線投用,可以節(jié)省1.0MPa蒸汽0.2t/h,每年可以節(jié)省1.0MPa蒸汽1680t。同時(shí)疏水站的四個(gè)疏水閥拆除節(jié)約了設(shè)備投資及維修清理費(fèi)用。
作者:王曙光 單位:中海油氣(泰州)石化有限公司