蒸馏装置的节能降耗措施

1、蒸馏装置的节能降耗措施换热流程优化李俊 田海棠 王治峰 刘东春（李俊：炼油厂二套蒸馏装置主任、工程师 电话； 5613353）摘要：随着中国加入世贸组织，国内外炼化市场竞争的加剧，炼油化工装置需要不断的采用各种措施， 节能挖潜减低成本。 大庆炼化公司下属的二套常减压蒸馏装置从优化流程，提高热量的回收效率上着手，对装置实施技术改造，取得了良好的效果。关键词 ：蒸馏装置 节能降耗 优化流程 热量回收1.前言近年来，大庆炼化公司 3.5Mt/a 常减压蒸馏装置为使装置高水平运行，在节 能降耗和技术改造上下工夫， 装置的能耗指标由 1997 年开工以来的 11.52KgE0/t,还有降到2000年的1

2、0.71 KgEo/t,处于国内同类型装置的先进水平。 但与国际先进水 平相比， 仍有较大的差距， 表现在装置的换热网络及低温热回收利用方面， 较大的潜力。随着中国加入 WTO,节能挖潜降耗成本，提高企业的竞争力，已成为必然。 系统优化也越来越受到国内外的高度重视。 换热系统优化的措施在国 内外许多 公司 已经 广泛 的采 用 ，如 英 国的 Linnhoff March 公 司和美国的Profimatics 公司都曾对多家炼油装置进行优化改造，而且取得了可观的经济效 益。国内的清华、 华南理工大学等单位， 在能量系统优化方面也取得了可喜的成 果。2001 年,由华南理工大学采用美国SIMSC

3、I公司的ProU过程模拟优化技术, 对 3.5Mt/a 常减压蒸馏装置进行了换热网络的核算和优化，确定了换热网络改造 的可行性方案。通过 2001 年 7 月份对装置换热网络的改造，提高了整个换热网 络的传热效率， 并充分回收了低温热源， 降低了燃料的消耗， 取得了显著的效果。2. 装置简介3.5Mt/a 常减压蒸馏装置时由北京石油设计院于 90 年代中期设计 ,大庆油田化建公司承建的加工大庆原油的润滑油型常减压蒸馏装置.于 1997年8月建成投产，至2001年8月已运行四个周期，生产能力为3.5Mt/a大庆原油，年开工8000小 时.该装置由交直流电脱盐 ,常压,减压,航煤脱硫醇 ,加热炉烟

4、气余热回收系统及优化强化换热系统组成 ,其中优化强化换热系统对能量的回收率较高 ,设计原油预热的换热终温达到310C .装置内的低温位热源可产生采暖水 664吨/小时（设计值）。3. 技术改造的主要内容本次 3.5Mt/a 常减压蒸馏装置的换热流程改造项目是由华南理工大学与大 庆炼化公司林源设计所共同设计。 通过对装置原有的优化强化换热系统中， 新增 设七台换热器 ,利旧原来的六台换热器 ,部分换热器的增大或改型，以及对换热流程的调整、优化，充分回收了高温位热源介质的能量， 加强了低温位热源的利用， 同时降低了外送油品的换后温度，产生了较大的经济效益。3.1 高温大流程的改进由于减底渣油是装置

5、内部温位最高（380C），流量最大（150t/h）的外输热流,因此 ,减渣热量的回收效率将对整个换热网络产生重要影响.本次优化减底渣油流程包括 :1）将原减底二路与初底一路换热的 E-31 及减底一路与初底一路换热的 E-32 合并作为减底一路与初底一路换热器 E-32/1,2;同时新增减底二路与初底一路换热器 E-31,换型为 BES1200-4.0-390-6/25-4l（原型号为 BES800-4.0-165-6/25-2I）2）将原来的减底一路，二路的第一组换热器E-34/1,2和E-39/1,2更换为换热面积更大且采用强化传热管 （螺纹管）换热器 BES900-4.0-210-6/2

6、5-2I.其变化前后的流程如图示：8A.优化前的减渣流程:f-A减渣Q Q Q 0E-39/1,2E-31E-10/1,4E-18£ Q e Q Q QP-21/1，2E-34/1,2E-32E-36/1,2E-13/1,2E-27/1,2E-24/1,20 Q QE-6/1,2E-48E-50/1,2 渣油出装置B .优化后的减渣流程：3.2侧线流程的优化调整由于部分减压侧线流程经换热网络回收后换后温度仍相对较高，外送时需要消耗较多的循环水冷却，不利于热量的回收.故本次改造对部分侧线流程进行调整，将其与原油或初底油换热，以提高对其热量的回收效率.1)为增加减三线的热量回收，新增减三

7、线蜡油与初底油二路换热器E-23N,并将E-23更换为BES800-4-165-6/25-2I优化后的减三线流程为：£P-180 Q Q E-23NE-9E-4EW-10 减三线外送2)新增减四线蜡油与初底油一路换热器E-22N,优化后的减四线流程为:0 Q Q E-22NE-22E-47EW-11 减四线外送P-19/1，23）决常一线外送温度偏高，回收其热量，新增常一线与脱后第四路原油换热器E-5N,以实现高热高用，优化后的常一线流程为：E-5N E-5 常一线（去脱硫醇后）进空冷后外送P-9/1，24）由于常二线流量较大、热焓值较高，为充分回收常二线的热量，提高0.4Mpa汽提

8、蒸汽的温度，新增常二线与 0.4Mpa蒸汽换热器E-12N,优化后的常二线流程为: Q Q Q Q E-12NE-12/1，2E-7E-16E-2常二线经空冷风机后外送P-10/1，25）针对于减五线外送流量小，不常出的情况，将减五与初底油换热器E-33作为新增的减六线与初底油一路换热器.优化后的减六线流程为：E-33E-25/1，2EW-16减六线外送P-33/1，26）减一线流量较大（约为83t/h），为增加减一线的热量回收，在减一线水冷器EW-8之前新增一台减一线与采暖水换热器 EW-8N.如图示优化后的减一线流程为:I减顶回流 Q 6丨E-3 EW-8N EW-8减一线外送P-16/1

9、，24. 改造后的效果4. 1整个换热网络优化后的效果换热系统改造后，整个换热网络的总换热面积增加975m2,能量回收率达到84.66%，原油换后终温达到3130（如图4.1 ）,图4.1原油预热系统流程示意图500原油进装置原油换热网络初馏塔厂汽油去重整（改造前）终温3070364 0k/ 终温3130（改造后）初底油换热网络常压炉表4.1改造前后的网络参数对比:项目改造前改造后炉总出口温 度0常压炉364364减压炉396396换热 网络 参数总传热面积m2975010725总换热器台数N5966总换热量kw100491.25103427换热终温0307313热量回收率%82.2684.6

10、6米暖水回收热量 kw9915.910397.2综合能耗KgE/t10.4510.124.2侧线流程优化后的效果1.改造后减一线，减三线,减四线,减六线的换后温度明显降低，提高了侧线的换热量，同时节约了冷却循环水量.（如表4.2示）2.改造后常一线，常二线的换后温度降低，减少了冷却风机运行的台数各一台，节约了风机电机的耗电量.（如表4.2示）3.改造后0.4Mpa汽提蒸汽温度由原来的出汽包的1280升高到1450 ,使得过热蒸汽温度达到380 r.4.改造后减一线的低温热源得到了有效的利用，而且新增设的采暖水换热器EW-8N可产生（由65r -73 C ）流量为69吨/小时的采暖热水.表4.2

11、改造前后侧线换后温度对比项目换后温度（r）节循环水（吨） 或节电（度）改造前改造后常一线12510587120 （节电）常二线10488118800 （节电）减一线11298318333 （节水）减三线120101210672 （节水）减四线121108266189 （节水）减八（节水）采暖水5464805 .经济效益分析（1）原油预热系统的换热效率提高后，初底油入常压炉的换热终温升高（由307r升高到3i3r）,可节约常压炉燃料的耗用，按设计操作条件计算:项目处理年开工换热常压炉总优化后减少炉燃料的经济量t/h天数终出口温回收热燃料消单价元/效益天温r度r量kw耗吨吨万元设计值100003303073642935.86.411004212.3（2）侧线流程优化后节水、节电可产生的经济效益如图示项目年节循环水（吨） 或节电（度）效益（万元）常一线87120 （节电）4.88常二线118800 （节电）6.65减一线318333 （节水）19.1减三线210672 （节水）12.64减四线266189 （节水）15.97减六线62431 （节水）3.75采暖水5464804.04合计63.03改造后每年约可以节约费用 279.73万元，该项目总投资为340万元,投资的回收约为 1.22 年, 改造的