焦化装置节能降耗措施

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摘要：延迟焦化装置在炼化厂中一直是加工重质油的重要设备。随着原油的重质化和劣质化，为满足产品的轻质化和清洁化需求，减少装置能量的消耗、合理利用资源，文章从实际出发，介绍了几种有效的节能降耗方法。

关键词：焦化；节能；降耗；消泡剂

1焦炭塔消泡剂灵活注入操作分析

背景：在延迟焦化装置实际生产中，由于原料性质、操作条件等多因素影响，渣油在焦炭塔内进行裂解反应产生的泡沫层高度会有很大的差别。为了充分利用焦炭塔有限容积，降低三剂费用，可以降低泡沫层的高度确保装置安全平稳生产，取消原来焦炭塔24h均注入消泡剂，改为根据生产的实际情况灵活注入的方法。原因分析：为了测量焦炭塔内泡沫层和焦层的高度，大多数延迟焦化装置都在焦炭塔的外侧安装几点中子料位计。某延迟焦化装置的中子料位计安装位置是从底往上分别是15m、20m和25m，如图1所示。该装置设计的焦炭塔生焦安全高度不大于24m。正常生产时，焦炭塔内的安全空高大约是5～6m，过高的泡沫层或生焦高度都很容易引起焦炭塔冲塔。中子料位计显示数值的变化对应焦炭塔内泡沫层、焦层高度的变化。中子料位计显示出来的数值与表示的意义见表1。延迟焦化发生的化学反应主要是热裂解反应，生产的汽油柴油含烯烃较多，安定性很差，必须经过后续加氢工艺处理方能合格。但焦化装置所使用的消泡剂中的硅元素会造成加氢装置的催化剂发生中毒失去活性，影响催化剂的使用寿命。同时焦炭塔内热裂解产生的油气温度都在430℃以上，注入焦炭塔内的消泡剂需要一定量的硅元素才能起到消泡效果。在实际中，低硅甚至无硅的消泡剂就没有起一定的消泡效果，只有硅含量较高消泡效果才会好。这样就形成了加氢装置不能有硅而焦化装置必须使用硅的矛盾。实施措施：当焦炭塔的泡沫层上升到一定高度后再注入消泡剂。因为在焦炭塔的生焦初期，塔内泡沫层高度较低，对安全生产影响不大，这时可以不用注入消泡剂；当第三点中子料位计显示为10%时，说明此时焦炭塔内的泡沫层高度已经上升到了25m处，这时就必须往焦炭塔内注入消泡剂，以降低塔内泡沫层的高度，避免油气携带焦粉到分馏塔影响装置的安全平稳生产。某延迟焦化装置的实际操作经验是：当第三点中子料位计显示为10%时开始注入消泡剂，直至老塔进行大吹汽时结束，消泡剂注入时间只有约5h。实施效果：改为当焦炭塔内泡沫层高度上升到了25m处才注入消泡剂的操作方法，能有效地减少消泡剂的用量，降低生产成本。因为若按20h生焦周期4h后换塔，在换塔时中子料位计显示的数值为30%～60%，模拟焦高显示的泡沫层高度为29m左右，但测量的实际焦层高度大约是21～24m。操作人员结合实际情况，采取新措施，当第三点中子料位计显示10%时才注入消泡剂，确定在4～6h后换塔是能确保生焦高度在安全范围的。那么焦炭塔的实际注消泡剂时间只有5h。以装置20h生焦周期计算，灵活注入消泡剂操作比以往的24h注消泡剂减少了3/4的消泡剂用量，同时避免了加氢装置因原料含硅而发生催化剂中毒现象。

2停用稳定塔进料泵节约电能

背景：机泵是延迟焦化装置的耗电大户，约占延迟焦化装置能耗的28%左右。装置正常运行后，通过对工艺技术和机泵运转分析，在不影响操作的前提下，可以采取停运机泵这项措施达到节能的目的。停运机泵措施之一，若是机泵进口压力高于所要输送到的设备内的操作压力，可适当提高机泵进口设备压力或降低机泵出口设备压力，便达到停用机泵节电的目的。原因分析：某延迟焦化装置正常生产时的吸收稳定系统，脱吸塔底脱乙烷汽油脱去乙烷后由稳定塔进料泵升压送至稳定塔。脱吸塔操作压力为1.15MPa,稳定塔操作压力为1.0MPa。提出“提高脱吸塔与稳定塔压差，停用稳定塔进料泵”的方法。优化措施：装置通过适当提高脱吸塔操作压力(由1.15MPa提至1.2MPa)，再保证液化气质量合格的前提下，适当降低稳定塔操作压力(由1.0MPa降至0.9MPa)，即增加了脱吸塔和稳定塔之间的压差(由0.15MPa增加至0.3MPa)。利用两塔压差停运稳定塔进料泵。使脱乙烷汽油通过稳定塔进料泵副线自压至稳定塔，而不再通过稳定塔进料泵增压。实践证明，将稳定塔和脱吸塔之间的压差控制在0.2MPa以上，即可停用稳定塔进料泵，对生产没有影响。节能效果：通过提高两塔压差，停运机泵，节约电能。稳定塔进料泵功率为37kW。按装置运行8400h/a，全年节电37×8400=310800kW，按电价格1元/kW每年创效益：37×8400×1=31.01万元。

3延迟焦化装置伴热站串联节约蒸汽

背景：延迟焦化装置属于重油加工，生产周期中消耗大量蒸汽，伴热线也网络繁多，可从焦化装置伴热线上想办法降低蒸汽消耗。原因分析:对伴热线进行梳理。把有些流程较短且位置集中的伴热疏水站与距离较近的给汽站梳理出来，如果将两者进行串联，减少伴热蒸汽给汽点并加长伴热流程，从而达到了节约蒸用量目的。经对各个伴热线疏水站和给汽站的梳理，发现S12疏水站上的四条伴热线伴热距离较短，离G7给汽站距离较近，只有约15m，G7给汽站同样连接四条伴热线，故提出将疏水站S12和给汽站G7进行串联试点。

具体实施：经过生产技术部门批准，技术组准备材料：￠50：碳钢管线18m、弯头4个、阀门1个、法兰1对，施工单位进行施工，对焦化装置伴热线S12疏水站与G7给汽站串联，同时对S12疏水站上四个疏水阀拆除，施工完毕后，及时将伴热站串联投用。在之后的检查中发现相关的各条伴热线情况正常。实施效果：经过施工完成该项工作，当天实施并当天投用，效果良好。按照每条伴热线耗汽50kg/h计算，焦化给汽站G7有4条给汽线投用，可以节省1.0MPa蒸汽0.2t/h，每年可以节省1.0MPa蒸汽1680t。同时疏水站的四个疏水阀拆除节约了设备投资及维修清理费用。

作者:王曙光 单位:中海油气(泰州)石化有限公司