常减压装置生产优化与节能

1、青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司一、装置简介二、装置实际用能三、节能优化措施青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 青岛炼化常减压蒸馏装置为中国石化第一套单套加工能力1000万吨/年的特大型常减压蒸馏装置，由中国石化工程建设公司设计，中国石化总公司第十建筑公司施工，设计加工沙特轻油和沙特重油的混合原油（混合比为1：1）。于2008年建成投产，连续运行三年后于2011年7月进行了装置首轮大修，并在大修期间对装置进行了消瓶颈改造，改造后原油处理能力达12

2、00万吨年。装置改造后采用换热电脱盐换热初馏塔换热加热炉常压蒸馏（包括轻烃回收）减压蒸馏工艺。原油在本装置内经脱盐脱水、常压蒸馏、减压蒸馏和轻烃回收后被分为液化气、石脑油、航煤原料、柴油馏分、加氢处理原料、加氢裂化原料和焦化原料等满足后续加工装置要求的物料。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司主要技术特点如下： 1)原油电脱盐系统为二级电脱盐，采用国内长江（扬中）电脱盐设备公司吸收国外先进技术开发的高速电脱盐技术。 2)常压塔为板式塔，塔内件为国内的ADV高效浮阀塔盘。并根据各部分汽液负荷，合理选择塔板的溢流数。 3)采用KBC公司提供的国际先进的一整套减压

3、深拔技术(减压塔、减压炉、减压转油线和高效抽真空系统)。减压塔采用全填料内件，采用先进的液体分布器和特殊的洗涤段设计，减压炉分支出口温度达426，装置在减压深拔至原油实沸点（TBP）565的情况下，确保加氢处理原料的质量，并达到节能的目的。 4)减压塔顶系统采用三级抽空系统，为节省投资，第一级、二级、三级均为传统的蒸汽抽空方式，2011年第三级改为机械抽真空。 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 6)采用窄点技术，对原油换热网络进行优化设计，充分利用装置余热，使原油换热终温的设计计算值达到319。并在不影响换热终温的前提下，利用合适温位的物流发生蒸汽供装置

4、自用，回收低温余热，降低能耗。并在合适的部位换热器，选用波纹管、螺旋折流板等高效换热器，降低投资。 7)加热炉系统设计中采用高效火嘴、高效余热回收系统等，加热炉排烟温度降至130以下。 8)为回收原油中的轻烃组分，提高装置的经济效益，本装置设轻烃回收系统。 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 项目单位2013年2014年循环水 kEo/t 0.1365 0.2022 除氧水 kEo/t 0.0504 0.0543 凝结水 kEo/t -0.012 -0.009 1.0MPa kEo/

5、t 1.2883 1.1560 0.5MPa kEo/t 0.0728 0.0973 电 kEo/t 1.5002 1.5282 燃料气 kEo/t 6.9112 7.0632 柴油热输出 kEo/t -0.144 -0.134 蜡油热输出 kEo/t -0.466 -0.433 渣油热输出 kEo/t -0.263 -0.244 总热输出 kEo/t -0.873 -0.811 装置总能耗 kEo/t 9.0733 9.2793 以上数据含电脱盐和轻烃回收的能耗装置实际能耗青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 1加强节能管理基础工作 针对常减压装置的各项能

6、源消耗制定相应的管理措施，加强工艺检查与考核，制订和发布能源操作参数，设定相应的考核值，加强对班组的考核。加强APC先进控制管理，出台APC管理规定。开展班组能耗竞赛，每个月对能耗竞赛前2名的班组进行奖励和加分，积极实施能源体系审核，编写了能源评审报告，规定了节能工作。加强装置运行平稳率和报警管理。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 常压塔中段回流取热比例减压塔中段回流取热比例中段名称标定取热量回流取热比例 %MW设计值标定值冷回流02.740常顶循9.7913.0615.07常一中13.2432.4320.38常二中41.9551.7764.56合计64

7、.98100100中段名称标定取热量回流取热比例 %MW设计值标定值减顶回流7.3611.1410.19减一中18.6426.4425.81减二中46.2362.4264合计72.231001002.降低燃料消耗（1）优化中段回流取热，提高换热终温青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 （2）合理控制过汽化率（24%），尽量提高各分馏塔的馏出率。生产过程严格控制常压塔和减压塔的过汽化油量，在满足产品质量的前提下最大限度的提高各侧线抽出。（3）开好初馏塔侧线青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 青岛炼油化工有限责任公司生产技术

8、管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 （4）提高加热炉热效率加热炉的优化操作： a抓好加热炉的平稳优化运行，采用高效、低过剩空气系数、低NOx燃烧器，在保证燃料在较低过剩空气系数下完全燃烧的同时，严格控制加热炉氧含量1.02.0% b抓好加热炉的保温和防泄漏工作，抓好炉膛负压控制，在保证燃烧状况的前提下，尽量采取低负压操作。 c.控制好排烟温度 青岛炼化常减压装置低温段采用铸铁空气预热器，加热炉排烟温度控制在100110运行。 抓好预热器烟气和空气挡板的运行，尤其要确保烟气旁通挡板完全关闭，严防高温烟气损失，关注烟气温降和空气温升比例（1.11.2）。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部

9、 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 d定期清理加热炉火咀 e抓好加热炉的定期吹灰工作。通过加强对加热炉的运行管理，加热炉热效率年控制93%以上运行青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 3.减少装置用电（1）机泵节能根据生产实际需要，更换叶轮。初馏塔底泵功率大、扬程高，这不仅造成电耗高，而且生产波动是容易导致换热器泄漏。针对这种情况对初馏塔底

10、泵功进行了叶轮更换改造。鼓风机和引风机采用液力耦合器，根据加热炉的运行情况，合理调节鼓风机和引风机转速。减顶空冷采用变频电机，既达到了节电的目的，同时还有效降低的喷淋水的损失。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 （2）降低电脱盐罐用电量一是根据电流合理选择电压档位。二是从工艺操作条件着手，适当减少注水量，选择适宜的油水界面。（3）降低空冷器用电量根据气温及时开停空冷风机，要求冬季空冷冷后温度不得低于60、否则应及时停运空冷青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 4.降低生产用水（1）减少循环水用量 完善了常减压装置循环水水

11、量和温差管理规定，要求班组操作人员根据天气气温变化情况，侧线产品去罐区量变化情况及时调节循环水和温差，规定在保证安全流速的前提下，冷却器循环水温差当班期间不得低于7，同时为了防止结垢，各冷却器循环水出口温度不得超过50。每班定时检查并记录循环水温差。 抓好装置间的热供料，搞好低温位热量的利用，减少全装置冷凝、冷却的负荷。 青岛炼化全部实现了常压塔和减压塔侧线热供料。严格控制各侧线出装置温度（航煤95105、混柴110120、混蜡145155、减压渣油165175）。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 适时对冷却器实行清洗，提高换热效率，节约循环水用量。（2

12、）减少污水排放量降低汽提蒸汽及抽空蒸汽用量。采用净化水做电脱盐注水，同时采用二级循环注水，控制注水量35%，降低电脱盐排水量。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司 5.降低蒸汽消耗（1）减少汽提蒸汽量 根据原油性质严格控制常压塔和减压塔底的吹汽量。根据常一线闪点适时调整常一线汽提蒸汽。停用常二线汽提蒸汽。（2）降低抽真空蒸汽用汽 优化减压抽真空系统运行，降低抽真空蒸汽用量，在减压炉出口温度425的减压深拔情况下，目前减压抽真空蒸汽仅为10吨/小时。（3）减少伴热用汽 根据气温的变化情况适时投用或停用伴热蒸汽。另外，定期检查蒸汽凝结水回水阀组处压力和温度，对疏

13、水效果不好的及时进行更换和修理，节约蒸汽量。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司6.抓好节能降耗的技措工作（1）常一中增加跨线至常一线汽提塔背景：背景： 实际运行时存在以下问题：一是常一线产量不能满足市场需要。实际产量约65吨/小时，而市场需求则在80吨/小时以上。尽管常一线的终馏点只有220，和质量指标280比还有一定富祫，但进一步提高常一线抽出量受回流取热和塔盘开孔率的限制；二是由于加工原油品种和设计有一定出入，使常压塔上部有时处于超负荷状态，加上存在结盐现象，进一步影响了传质效率，尤其是加工油种较轻塔上部超负荷运行时，出现雾沫夹带现象，常一线与石脑油的

14、重叠度最严重时高达21.5，常一线与石脑油一般应脱空，脱空度为2-5。三是常一线汽提塔蒸汽用量大，达5吨/小时，比设计值2.1吨/小时高2.9吨/小时，尽管如此常一线闪点仍经常出现超标现象。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化思路：优化思路： 根据分馏原理，提高常压塔的侧线抽出量，将会减少该侧线附近上、下塔盘的液相回流，使该侧线馏程拉宽，增加该侧线与上、下侧线的重叠度。本装置常一线与石脑油的重叠度已经很大，因此不能单纯用提抽出量的办法增加常一线产量。常一线与石脑油分离效果变差的主要原因是由于实际加工油种性质偏离设计油种，常压塔上部超负荷运行使分离效果变差

15、，再加上存在结盐现象，进一步恶化了传质效果，在常一中处增加一侧线抽出，可有效降低常一中以上塔盘的负荷，改善常一线与石脑油的分离效果。常一中的馏程与常一线接近，符合航煤标准，因此增加常一中抽出既可以提高航煤原料产量，又可改善常一线与石脑油的分离效果，从而达到节省常一线汽提蒸汽的目的，此外，常一中抽出温度比常一线高25，进入汽提塔后可以使常一线汽提塔塔底温度升高，进一步达到节省汽提蒸汽的目的。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化方案实施过程：优化方案实施过程： 改造前流程改造后流程青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化效

16、果：优化效果： 操作参数单位改造前改造后常顶压力MPa0.0810.081常顶温度120120石脑油产量t/h176175常一线抽出温度156148常一线抽出量t/h6545常一中抽出温度176175常一中返塔温度115115常一中循环量t/h520518常一中抽出量t/h040常一线汽提塔底温度140155常一线汽提塔底蒸汽用量t/h51.5常二线抽出温度208210常二线抽出量t/h120102常三线抽出温度320321常三线抽出量t/h166165常压塔进料温度369369常压塔底温度359359实施前后主要操作参数对比表实施前后主要操作参数对比表 航煤原料的总产量由65吨/小时增加到了

17、85吨/小时，增产20吨/小时，相应常二线产量减少20吨/小时。常一线汽提塔塔底温度增加15，汽提蒸汽用量由5吨/小时下降到了1.5吨/小时，节约蒸汽用量3.5吨/小时。 青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化效果：优化效果： 实施前后航煤原料质量对比表实施前后航煤原料质量对比表项目单位指标值改造前改造后冰点 -48-66-61.5闪点 394043初馏点1451475%点159.516510%点164169.550%点182.5189.590%点202212.5终馏点 280220246项目单位改造前改造后石脑油95%点167161常一线5%点159.5

18、165分离精度(H5%-L95%)-8.54实施前后常一线与石脑油分离精度对比表实施前后常一线与石脑油分离精度对比表改造后航煤原料质量完全符合标准要求，闪点比改造前增加了3，终馏点增加了26 常一线与石脑油的分离精度由改造前的重叠8.5变成了脱空4,分离效果得到明显改善。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化效果：优化效果： 该项目投资10万元，实施后每小时节约蒸汽3.5吨，全年节约蒸汽2.94万吨，每吨蒸汽成本按100元计，全年可节约费用294万元。每小时增产航煤原料20吨，全年可增产航煤原料16.8万吨，每吨航煤原料比柴油料增加效益20元。全年可增加效

19、益336万元。该项目每年可实现降本增效630万元，投资回收期0.016年。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司（2）减顶抽真空系统改造背景：背景： 常减压装置设计减压深拔，减顶抽真空系统总体选型偏大，实际运行主要存在以下问题：一是抽真空系统选型偏大，蒸汽耗量大，蒸汽单耗为0.025t/t，比同类装置高近一倍；二是抽空器不能根据负荷变化灵活调节抽真空能力。三是抽空蒸汽工作压力按1.0MPa设计，制约了降低全厂1.0MPa蒸汽压力，全厂蒸汽消耗大。青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化思路：优化思路： 一是第三级抽真空增加一

20、套机械抽真空；二是三级抽空器工作蒸汽压力重新按0.75MPa蒸汽压力设计，且每级均选用100%负荷和80%负荷两台并联，可以根据负荷灵活选用；三是级间空冷增加了部分变频。可灵活调节级间冷后温度，达到节能目的青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化方案实施过程：优化方案实施过程： 改造后三级抽真空流程青岛炼油化工有限责任公司生产技术管理部 中国石化青岛炼油化工有限责任公司优化效果：优化效果： 实施前后主要操参数对比表实施前后主要操参数对比表 改造后，蒸汽用量由16t/h降低至10t/h，尽管电耗增加150KW.h,循环水增加210吨/小时，但综合成本每小时节约费用589元，年节约费用495万元。全厂1.0MPa蒸汽管网降低至0.75MPa运行，全厂因此节约蒸汽20t/h。项目单位改造前改造后减顶真空度kPa2.72.2减顶一级冷后温度4040减顶二级冷后温度3636减顶三级冷后温度3635减顶抽空蒸汽用量t/h15