焦化裝置節能降耗措施

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摘要：延遲焦化裝置在煉化廠中一直是加工重質油的重要設備。隨著原油的重質化和劣質化，為滿足產品的輕質化和清潔化需求，減少裝置能量的消耗、合理利用資源，文章從實際出發，介紹了幾種有效的節能降耗方法。

關鍵詞：焦化；節能；降耗；消泡劑

1焦炭塔消泡劑靈活注入操作分析

背景：在延遲焦化裝置實際生產中，由于原料性質、操作條件等多因素影響，渣油在焦炭塔內進行裂解反應產生的泡沫層高度會有很大的差別。為了充分利用焦炭塔有限容積，降低三劑費用，可以降低泡沫層的高度確保裝置安全平穩生產，取消原來焦炭塔24h均注入消泡劑，改為根據生產的實際情況靈活注入的方法。原因分析：為了測量焦炭塔內泡沫層和焦層的高度，大多數延遲焦化裝置都在焦炭塔的外側安裝幾點中子料位計。某延遲焦化裝置的中子料位計安裝位置是從底往上分別是15m、20m和25m，如圖1所示。該裝置設計的焦炭塔生焦安全高度不大于24m。正常生產時，焦炭塔內的安全空高大約是5～6m，過高的泡沫層或生焦高度都很容易引起焦炭塔沖塔。中子料位計顯示數值的變化對應焦炭塔內泡沫層、焦層高度的變化。中子料位計顯示出來的數值與表示的意義見表1。延遲焦化發生的化學反應主要是熱裂解反應，生產的汽油柴油含烯烴較多，安定性很差，必須經過后續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造成加氫裝置的催化劑發生中毒失去活性，影響催化劑的使用壽命。同時焦炭塔內熱裂解產生的油氣溫度都在430℃以上，注入焦炭塔內的消泡劑需要一定量的硅元素才能起到消泡效果。在實際中，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。實施措施：當焦炭塔的泡沫層上升到一定高度后再注入消泡劑。因為在焦炭塔的生焦初期，塔內泡沫層高度較低，對安全生產影響不大，這時可以不用注入消泡劑；當第三點中子料位計顯示為10%時，說明此時焦炭塔內的泡沫層高度已經上升到了25m處，這時就必須往焦炭塔內注入消泡劑，以降低塔內泡沫層的高度，避免油氣攜帶焦粉到分餾塔影響裝置的安全平穩生產。某延遲焦化裝置的實際操作經驗是：當第三點中子料位計顯示為10%時開始注入消泡劑，直至老塔進行大吹汽時結束，消泡劑注入時間只有約5h。實施效果：改為當焦炭塔內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，降低生產成本。因為若按20h生焦周期4h后換塔，在換塔時中子料位計顯示的數值為30%～60%，模擬焦高顯示的泡沫層高度為29m左右，但測量的實際焦層高度大約是21～24m。操作人員結合實際情況，采取新措施，當第三點中子料位計顯示10%時才注入消泡劑，確定在4～6h后換塔是能確保生焦高度在安全范圍的。那么焦炭塔的實際注消泡劑時間只有5h。以裝置20h生焦周期計算，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，同時避免了加氫裝置因原料含硅而發生催化劑中毒現象。

2停用穩定塔進料泵節約電能

背景：機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。裝置正常運行后，通過對工藝技術和機泵運轉分析，在不影響操作的前提下，可以采取停運機泵這項措施達到節能的目的。停運機泵措施之一，若是機泵進口壓力高于所要輸送到的設備內的操作壓力，可適當提高機泵進口設備壓力或降低機泵出口設備壓力，便達到停用機泵節電的目的。原因分析：某延遲焦化裝置正常生產時的吸收穩定系統，脫吸塔底脫乙烷汽油脫去乙烷后由穩定塔進料泵升壓送至穩定塔。脫吸塔操作壓力為1.15MPa,穩定塔操作壓力為1.0MPa。提出“提高脫吸塔與穩定塔壓差，停用穩定塔進料泵”的方法。優化措施：裝置通過適當提高脫吸塔操作壓力(由1.15MPa提至1.2MPa)，再保證液化氣質量合格的前提下，適當降低穩定塔操作壓力(由1.0MPa降至0.9MPa)，即增加了脫吸塔和穩定塔之間的壓差(由0.15MPa增加至0.3MPa)。利用兩塔壓差停運穩定塔進料泵。使脫乙烷汽油通過穩定塔進料泵副線自壓至穩定塔，而不再通過穩定塔進料泵增壓。實踐證明，將穩定塔和脫吸塔之間的壓差控制在0.2MPa以上，即可停用穩定塔進料泵，對生產沒有影響。節能效果：通過提高兩塔壓差，停運機泵，節約電能。穩定塔進料泵功率為37kW。按裝置運行8400h/a，全年節電37×8400=310800kW，按電價格1元/kW每年創效益：37×8400×1=31.01萬元。

3延遲焦化裝置伴熱站串聯節約蒸汽

背景：延遲焦化裝置屬于重油加工，生產周期中消耗大量蒸汽，伴熱線也網絡繁多，可從焦化裝置伴熱線上想辦法降低蒸汽消耗。原因分析:對伴熱線進行梳理。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，如果將兩者進行串聯，減少伴熱蒸汽給汽點并加長伴熱流程，從而達到了節約蒸用量目的。經對各個伴熱線疏水站和給汽站的梳理，發現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進行串聯試點。

具體實施：經過生產技術部門批準，技術組準備材料：￠50：碳鋼管線18m、彎頭4個、閥門1個、法蘭1對，施工單位進行施工，對焦化裝置伴熱線S12疏水站與G7給汽站串聯，同時對S12疏水站上四個疏水閥拆除，施工完畢后，及時將伴熱站串聯投用。在之后的檢查中發現相關的各條伴熱線情況正常。實施效果：經過施工完成該項工作，當天實施并當天投用，效果良好。按照每條伴熱線耗汽50kg/h計算，焦化給汽站G7有4條給汽線投用，可以節省1.0MPa蒸汽0.2t/h，每年可以節省1.0MPa蒸汽1680t。同時疏水站的四個疏水閥拆除節約了設備投資及維修清理費用。

作者:王曙光 單位:中海油氣(泰州)石化有限公司