炼油厂常减压装置节能措施探讨

摘 要：在炼油厂的耗能装置中，常减压装置是耗能最大的装置之一，大概在炼油能耗中占25%-30%，如何降低常减压装置耗能在炼油厂节能中是至关重要的。本文简单分析了常减压装置存在的问题和用能的特点，并对用能的三个环节进行讨论和总结其节能的新的解决方案和措施。通过对常减压装置节能效果简单分析评价，用来方便在炼油厂中借鉴装置改造，降低加工成本，提高炼油厂的经济效益。

关键词：节约能量；常减压装置；效果解析；新措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.064

在炼油厂常减压装置占炼油总能耗约为25%-30%，所以降低常减压装置耗能在炼油厂节能工作中是至关重要的。根据调查统计，在国内的常减压的装置中，其平常的能耗是518.3MJ t，而其最低的能耗大致是410.3MJ t，在距离上，两边相差108MJ t，因此，常减压的装置的节能作用的发掘还是很让人期待的。本文简单的分析了常减压的装置现有的问题和使用能量的特点，并对用能的三个环节进行讨论和总结其节能的新的解决方案和措施。对于常减压装置的节能效果简单分析评价，可以提高装置的能量效果和炼油厂的经济效益。

1 常减压装置的用能过程的简单分析

常减压装置的用能过程大致上可以分三个环节：能量的回收和利用的环节、能量对工艺加以利用的环节和能量的相互转换和传输的环节。常减压装置的用能过程的简单评价方法可以分为有效能分析和能量平衡分析。这里我们主要从能量平衡的方面分析常减压装置的用能过程，但是，有效的能能量分析却单单只是简单的涉及到。对于一些比较典型的常减压的装置的使用能量步骤过程的大致上的分析研究有：第一个，能量回收利用的环节，它的回收率有64.5%之多，让冷却水带走的回收能量占18.8%，另外，通过散热的方式被带入大气的能量有12.5%；第二个，能量工艺利用的环节，在整个装置中，工艺用能的能量比较高，不小于1000MJ t，并且，系统的回收循环往复利用的能量比较低，在其中占到36.1%，其他的用能则由外界的电力、蒸汽和燃料等等来提供补充；第三个，转换和传输的环节，利用能量的使用率有86.9%，由加热炉损失的排烟热能量在总的供入能量中占8.45%。

通过这些分析可以得出结论：在能量回收的环节中，应该主要提高低温热回收率，将冷却负荷减少；在能量工艺利用的环节中合理的使用各个不同温度的热力源，改进系统的换热流程，对循环能量的回收应该做到加强，并且将操作更优化，同时利用其他装置的供能，减少本装置的总用能；在能量传输转换的环节，直接的热量损失比较大，尤其是排烟的热量损失占得比例更大。

2 减少常减压的装置的能量损耗的新措施

按照上边讲的研究分析，各个搞科学研究机构和各个炼油厂在不间断的把技术进行创新，试验和探讨常减压的装置在各种不相同的环节里的新的措施，得到了比较好的效果。

（1）采用把系统进行优化的匹配方法，从总体上考虑节约能量的方案。把系统进行优化的匹配方法是通过打破单套的装置的界限，按照不同的温度位数的热源的这个特点，把常用的装置之间的合理联合在一起，使用大范围的热、冷物流的更加优化的匹配的方法，它的最根本的目的就是利用最大的能量的使用率，避免出现“高热量的低使用”。我们要合理的利用常减压的装置可以生成的中间产物，而且直接提供给下游用来加工使用，做到从接口进料，可以通过这样的方式达到节约能量的目的。如果常减压的渣油和蜡油可以做热供料提供给催化沥青、加氢裂化、裂化等等的装置里，通过这个来组成新的物流的联合系统，这样既可以减少常减压的装置生产的产品需要冷却产生的负荷，并且可以减少使用冷却水，进而做到综合节能，又可以减少能量损耗，降低常减压装置的下游装置的进料加热升温的负荷，以此来达到综合节约能量损耗的目的。

（2）将换热工序的网络优化，热冷物流的匹配要做到合理。常减压装饰是通过蒸馏塔来取出剩余热量的，主要方法为通过蒸馏塔的各中段回流和塔顶回流的方式取出，热流的温度位差是从上到下依次升高的，所以可以合理的分配取热，将高温位的热源增加，以此达到原有的最终换热的温度提高，优化换热网络是至关重要的。按照在换热过程中有效能的损失，应该在换热网络的设计时，应该多次换热并安排高温热源，也就是按照冷源的高低温度来进行换热，致使每一次的传热温差比较小，不应该让温度比较低的冷流和高温热源直接接触，因为直接接触会产生比较大的温差。

（3）利用新的工艺的设备，把能量的转换使用的水平提到最高。 1）把加热炉的工作效率提高。炼油厂里很重要的一个升温的设备就是加热炉，而且炼油厂里的综合的能量损耗也是通过加热炉来消耗和转换的，它的节能的潜力是非常巨大的。对提高加热炉的工作效率的方法有几个新的措施：第一个，把原油的独立的换热的流程和常规的烟气的余热被用到加热自用式的燃烧空气来转换成加热炉对烟气和流室内的冷流的原油的最最直接的热转换的流程。这个流程的好处就在于：既把最初的气气交换热量改变成气液交换热量极大地提升的换热速录和效率，又加强装置的换热系统热冷流和烟气的余热回收系统的优化匹配。据悉，某厂的装着就是在进行流程改造之后，加热炉的平均效率从65提至85；第二个，对于加热炉的烟气能量回收的强化更进一步，排烟的热损失减少是通过利用排管式的空气预热器来实现的。这是一种通过热管在组成的空气预热器，是一宗高效的可用于气气换热的设备。热管的内外是封闭的，管内充满储热介质，管外有翅片。它是利用戒指的冷凝和蒸发来比较高效的实现空气和烟气间的换热的，它最大的负荷约为5MW，把加热炉的工作效率提高一直到90%以上；第三个，利用新的燃烧器的火嘴，把加热炉的燃料燃烧的效率提高到最大。燃料的燃烧的效果和雾化的性能是根据燃烧器的火嘴的构造和结构来决定的，重油燃料特别需要这一点。目前，对有高粘的特性的重油燃料，北京的航空航天大学真正成功的开发了多空的内混的互吉式的音速空气的雾化火嘴，可被用来做重油雾化的粒度不大于20μm，雾化性能特别的好，不容易堵塞发生结焦，燃烧能够充分的特点，和其他的重油性的燃烧器相比较来看，它可以节约的燃料约是10%。因此，这样的新型的雾化的火嘴可以实现工业的应用，取得良好的效果。

2）应用加热炉喷涂耐高温反辐射涂料，减低热量散失造成能量的大量浪费。耐高温反辐射节能涂料是根据“二次辐射”原理开发的节能产品（增加炉墙内表面辐射率，提高辐射室传热量）。节能涂料由辐射粉体基料、粘结剂、烧结剂和载液组成，能够增加基体的表面的黑度，可以增强基体的表面对热源传来的热量的吸收后的“二次辐射”传热程度。加热炉的辐射传热，占到全炉70―80%热负荷，所以提高它的辐射热是提高它的热效率的最直接的办法。当加热炉的炉膛的温度超过了700℃的时侯，主要是靠辐射来进行传热的，因为加热炉的辐射室衬里边使用的耐火的材料在常温下的黑度一般是0.6～0.8，并随着温度的升高而大幅度的不断地下降。现在使用耐高温的反辐射涂料能减缓这种下降，甚至可以使其提高。某装置检修期间在加热炉辐射室内喷涂耐高温辐射涂料后，经施工前后标定对比，常压炉壁温度平均下降8.5 ℃，减压炉壁温度平均下降10.8 ℃，有效减少了热量损失，加热炉效率上升。加热炉燃料的消耗在化工企业能源消耗中占比较大，加热炉效率的高低直接影响到生产成本，防辐射涂料的喷涂，能明显降低加热炉炉壁温度，降低损失，增加加热炉效率，最终降低生产成本，值得推广。

3 结束语

近前，我国国内的常减压装置的节能潜力还是相当大的，利用系统匹配的更优化的方法，来实现各装置间的夹点的技术和热量相互联合等等新的优化的措施，来达到把加热炉的工作效率提高，是让油料的换热功能更加强化，工艺的操作条件可以更加深化等等这些来让常减压的装置有好的节约能量的效果，切合实际的降低能耗，最终可以把工厂的经济效益提高。

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