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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■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■回收
1•前言
近年来,,在节能降耗和技术改造上下工夫,,,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,还有较大的潜力。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LinnhoffMarch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SIMSCI公司的ProII过程模拟优化技术,^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。
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,,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310°C・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
。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。
由于减底渣油是装置内部温位最高(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・0-390-6/25-4I(原型号为BES800--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・0-210-6/25-2I・其变化前后的流程如图示:
:
0000
E-39/1,2 E-31 E-10/1,4 E-18
减渣
置
E-6/1,2 E-48 E-50/1,2 渣油出装
P-21/1,2 E-34/1,2 E-32 E-36/1,2 E-13/1,2 E-27/1,2 E-24/1,2
B•优化后的减渣流程
E-39/12 E-31 E-10/1,4 E-18
减渣
置
U0000
E-6/1,2 E-48 E-50/1,2 渣油出装
P-21/1,2
E-34/1,2 E-32/1,2 E-36/1,2 E-13/1,2 E-27/1,2 E-24/1,2
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:
E-23NE-9
E-4EW-10减三线外送
P-18
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:
E-22NE-22 E-47 EW-11 减四线外送
P-19/1,2
3)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:
00
►
E-5NE-5常一线(去脱硫醇后)进空冷后外送
P-9/1,2
4) 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:
00000
►
E-12NE-12/1,2 E-7 E-16 E-2 常二线经空冷风机后外送
P-10/1,2
5) 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-33 E-25/1,2 EW-16减六线外送
P-33/1,2
6) 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-
优化后的减一线流程为:
减顶回流
□□q|
►
E-3EW-8NEW-8 减一线外送
P-16/1,2
4•改造后的效果
换热系统改造后,整个换热网络的总换热面积增加975m2^量回收率达到
%,原油换后终温达到313°C(),
图4・1原油预热系统流程示意图
原油换热网络初馏塔
了、终温307C
364C
终温313C
(改造后)
汽油去重整
(改造前)
初底油换热网络常压炉
原油进装置
:
项目
改造前
改造后
炉总出口温度OC
常压炉
364
364
减压炉
396
396
换热网络参数
总传热面积m2
9750
10725
总换热器台数
N
59
66
总换热・kw
100491
.25
10342
7
换热终温C
307
313
热量回收率%
采暖水回收热量kw
9915・9
10397.
2
综合能耗KgE0/t
,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・()
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・()
3•改造后0・4Mpa汽提蒸汽温度由原来的出汽包的128°C升高到145°C,使得过热蒸汽温度达到380°C・
,而且新增设的采暖水换热器
EW-8N可产生(由65°C—73°C)流量为69吨/小时的采暖热水.
项目
换后温度CC)
节循环水(吨)或节电(度)
改造前
改造后
常一线
125
105
87120(节电)
常二线
104
88
11880(节电)
减一线
112
98
31833(节
水)
减三线
120
101
21067(节
水)
减四线
121
108
266189(节
水)
减六线
182
161
62431(节
水)
采暖水
J
546480
5•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
307°C升高到313°C),可节约常压炉燃料的耗用,按设计操作条件计算: