侯建煒 李燕靈
中國石油天然氣股份有限公司玉門油田公司煉油化工總廠常減壓車間 甘肅酒泉 735000
能源結(jié)構(gòu)調(diào)整正在我國各個行業(yè)如火如荼的進行,在整個改進升級的過程中,各種新技術(shù)、新工藝、新思路的拓展和落地為各個行業(yè)的企業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供了有效的幫助,對于煉油企業(yè)而言,其長期存在耗能過大,成本負擔重的問題[1]。常減壓蒸餾作為整個煉油工序中至關(guān)重要,但又耗能極大的緩解,對這一領(lǐng)域進行技術(shù)突破,實現(xiàn)更高效的人員利用是實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益提升的有效方式。
常減壓蒸餾裝置作用就是從原有材料中分離不同規(guī)格的油品,例如煤油、汽油以及柴油。在石油加工過程中,加工蒸餾環(huán)節(jié)所使用的常減壓蒸餾裝置由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,構(gòu)件眾多,小型化難以實現(xiàn),并且在工作環(huán)節(jié)使用的能耗較多,與產(chǎn)生的產(chǎn)品量相比,其能耗比驚人。一般會超過整個企業(yè)日常運行能耗的20%以上,這對于企業(yè)運行管理來說是一個巨大的經(jīng)濟負擔,企業(yè)要想進行節(jié)能環(huán)保方面的技術(shù)突破,這一環(huán)節(jié)都是不可繞過,并且一旦成功就會成效卓著的一個重要窗口[2]。目前行業(yè)內(nèi)部對于相關(guān)環(huán)節(jié)的技術(shù)嘗試主要集中于頂循環(huán)回流優(yōu)化、分餾塔過氣率優(yōu)化以及內(nèi)填料改造優(yōu)化,除此之外,自動化控制系統(tǒng)的加入也能夠?qū)崿F(xiàn)原先人工參與所不能達到的精準控制的效果。
常減壓蒸餾裝置主要依賴溫度和壓力控制來實現(xiàn)原油各組分的分餾,這一性質(zhì)決定了該裝置對能源的消耗量相對較大,在當前形勢下,節(jié)能降耗改造的需求也相對急迫。近年來,隨著我國石油煉制技術(shù)的進步以及節(jié)能改造經(jīng)費投入的增加,各地煉油廠也在大力整頓改善常減壓蒸餾裝置的能源損耗問題,雖然取得了一定成效,但是囿于新舊設(shè)備轉(zhuǎn)換和操作技術(shù)難度等實際因素,效果并未達到理想狀態(tài),仍存在著一些難題。比如:溫度的控制問題、取熱問題、分離問題,這些問題導致了常減壓蒸餾設(shè)備的能源損耗依然很嚴重。
常減壓裝置在工作時所面臨的原材料一般是包括多種不同性質(zhì)的原油,處理的流程根據(jù)原有的性質(zhì)不同會有相應(yīng)的區(qū)別,在原材料選配時應(yīng)該與設(shè)備規(guī)格和使用參數(shù)保持一致,如果是兩者之間的參數(shù)不符,就會造成處理運行時消耗更多額外的能耗,同時成品的質(zhì)量也會受到相應(yīng)的影響,長期處于高負荷或者不適配的運行模式會對機械設(shè)備造成影響[3]。對于這類問題的解決,其主要措施是在加工之前對原材料的質(zhì)量規(guī)格屬性進行明確的劃分,并根據(jù)不同的加工需求,適配不同的裝置設(shè)備和處理方式。
裝置加工負荷率是反映企業(yè)生產(chǎn)效率的一個重要窗口,目前我國煉油廠的加工定水平相比約有40%的差距,而想要拉近這個差距,就要保持良好的復(fù)合率,選擇最適合的功率設(shè)施,進行相應(yīng)的加工處理工作,提高設(shè)備的應(yīng)用效率。
換熱終溫的提升是在近幾年受益于材料學的發(fā)展得到了一次發(fā)展契機。過去的換熱終溫因為材料自身的原因,雖然在能耗控制上能夠發(fā)揮作用,但是效果有限,隨著新型材料的不斷問世,目前已經(jīng)達到了很好的使用狀態(tài)。在原油類型、拔出深度相對比較固定的前提下,在換熱終溫如果能夠有大幅度的效能提升,就能夠保證整個體系在運行過程中工作負荷始終能夠維持在一個較為合理的范圍內(nèi)。目前我國的施工技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)⑵淦椒€(wěn)的工作溫度提升了300攝氏度以上,在這樣的狀態(tài)下,燃料在使用過程中使用效率的提升能夠達到20%,整體燃料的節(jié)約可達到40%。
先進設(shè)備材料在能源節(jié)約方面的價值也是不容忽視的。在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)用高效的傳熱設(shè)備,或者借助于高效隔熱材料都能夠在根本上降低熱能的喪失,從而提升整體的能源利用效率[4]。比如說在進行轉(zhuǎn)隔壁改造時利用高效波紋管換熱器這種設(shè)備,其更換設(shè)備后能夠有效提升換熱終溫3℃以上,再搭配內(nèi)襯隔熱材料的優(yōu)化升級,最終使得爐壁的溫度得到了最大限度的控制,甚至最高溫度點只有60℃,此時整個體系的能耗比例控制達到了預(yù)期的標準。
在中段回流取熱的重新分類中,可采取小溫差、大流量的方法,如果實際取熱量下降,可以旁通部分換熱器。這樣,在維持大流量的操作模式之下,能夠提高分餾塔內(nèi)回流,提升分離效果,同時還能夠與其它隔斷的換熱進行良好的配合[5]。在實際工作中,可提高適當?shù)膿Q熱量,同時降低返塔溫度,將循環(huán)水冷卻器取消。這樣,在對中溫位熱量進行充分利用的同時,也節(jié)約了冷卻水。在實際操作中,該方案可以通過旁通相應(yīng)的換熱器來加以實現(xiàn),從而對初底油、脫后原油的換熱比例的調(diào)節(jié)。
常減壓蒸餾裝置工藝技術(shù)的改進和優(yōu)化,事實上是操作人員對整個流程的熟悉程度以及面對不同加工產(chǎn)品特點,合理調(diào)配現(xiàn)有加工資源的一個動作結(jié)果,只有不斷深化研究煉油過程中各種不同規(guī)格的原有特點,以及尋找到與其最適配的加工方式,才能夠?qū)崿F(xiàn)加工過程的能耗降低。