炼油行业节能减排适用技术

一、生产过程中节能降耗适用技术

1.板式空冷技术

板式空冷器采用全焊接板束作为传热单元结构，采用LT波纹板片作为传热元件，由于该型板片的波纹使流体与板片间的流动增大，在很低的雷诺数下形成湍流大大提高了传热效率。波纹板片的静搅拌作用也使结垢有所降低。由于板片相互叠纹，单板换热面积大，传热效率高，在完成同样换热的情况下，板式空冷器的体积小，重量轻，采用后可节省设备安装空间。

适用于催化裂化、气体分馏、常减压蒸馏等多套装置，尤其适用于设备使用时间较长，设备落后老化，系统压降较大的情况。与湿冷、空冷相比，该技术可降低电耗量65%左右，同时降低软化水耗量近90%，是技术水平处于国内领先地位的专利技术。

2.装置间热联合与热供料技术

装置间的热联合是将上下游两套或者多套装置作为一个整体，在大系统内进行"高热高用，低热低用"匹配，以达到能量优化综合利用的目的。热供料是热联合的一种形式，它是两套装置或多套装置间的物料供给关系：即上游装置的产品物流不经过冷却或者不完全冷却，也不送至中间罐储存，而是直接或经过1个热缓冲罐引至下游装置作为进料。

适用于炼厂的上下游两套装置（比如催化裂化和气体分离装置），或者多套装置作为一个整体（比如在常减压、催化、加氢、延迟焦化、溶脱装置之间实行热联合和热供料）。炼油装置热联合及热供料投用后，实际降低炼油能耗1.85 kgce/t。属于国内先进水平的非专利技术。

3.高效加热炉除灰技术

主要包括燃气激波吹灰技术、声波吹灰技术、化学清洗技术和在线清灰技术等。适用于各种炼油装置（如常减压蒸馏装置）的加热设备，特别适用于加热炉燃料油的灰分及杂质含量较高的情况。使用后加热炉的运行周期明显延长，炉膛温度降低120～160℃。整体技术属于国内先进，其中燃气激波吹灰技术和声波吹灰器为国内专利；化学清洗和在线清灰为非专利技术。

4.新型强化传热燃烧器技术

能保证燃料在燃烧器预燃室充分预燃后，通过燃烧室出口收缩式设计产生的文氏管效应，极大的提高火焰的喉口喷射速度，在很大程度上降低了传统加热炉辐射室轴向和径向热强度的不均匀性，有效提高辐射室的传热效率，达到提高加热炉总热负荷、提高加热炉热效率的目的。适用于各种炼油装置（如常减压蒸馏装置）的加热设备。

新型强化传热燃烧器能显著改善加热炉辐射室对流情况，使温度分布更加均匀，在提高加热炉操作弹性的同时提高炉管热强度，使加热炉热效率提升3%以上。属于国内先进水平的专利技术。

5.波纹板式空气预热器技术

板式空气预热器由板束、管箱、箱体等部分组成，设备以全焊式结构的波纹板束模块作为传热单元，以不锈钢波纹板片作为传热元件，板片之间采用焊接密封。该预热器与热管式空气预热器相比，具有传热效率高、压力降低、传热长效性好和耐高温等优点。

适用于各种炼油装置（如制氢装置）的加热炉余热回收系统，特别适用于低温端排烟温度低于露点温度时，换热元件及尾端烟道出现露点腐蚀的余热回收系统。与热管式空气预热器相比，每小时可多回收热量约2.6 GJ，每年节约燃料油480 t。是具有国际先进水平的国外专利技术。

6.二级冷凝流程技术

在二级冷凝流程方案中，焦化分馏塔顶油气经过冷却器冷却后进入分馏塔顶一级油水分离罐，再次冷却后进二级油水分离罐，罐顶富气进富气压缩机，粗汽油由泵直接送至吸收塔。一级油水分离罐底汽油抽出和出装置的稳定汽油混合经冷却后，作为产品送出装置。

适用于延迟焦化装置焦化主分馏塔设计，特别适用于吸收稳定部分的进料量较高，加热和冷凝负荷较高的延迟焦化装置。同时，此项技术也适用于催化分馏和吸收稳定系统。使用二级冷凝流程技术可节约循环水消耗10～40 t/h，相当于节约能耗1～1.28 kgce/t。是一套属于国内先进水平的工艺设计方案。

7.热高分流程技术

全部反应产物进空冷器前在某温度下先进行一次气液分离，闪蒸出的油气再经换热、空气冷却后进行二次分离。与冷高分流程相比，需要增加部分高压设备，流程较复杂，但反应产物空冷器的热负荷较小，有利于热量的回收。适用于加氢裂化和加氢精制装置，尤其是当加氢装置处理量＞1 Mt/a且补充氢纯度较高（体积分数＞98%）时，推荐采用热高分流程。

采用热高分流程，相比冷高分流程每小时可减少循环水消耗约100 t，节电约50 kW，节约燃料气消耗约400 m3，共计节能约150 MJ/t。是一套技术水平处于国内先进地位工艺设计方案。

8.高效汽提段设计技术

将原有装置的普通盘环形挡板汽提器改为新型汽提器，改使内外环型挡板上均匀分布有升气孔，相邻挡板上对应的孔相互错开，提高了气固接触效率。并将原有装置的单段汽提改为三段汽提，使汽提段内固相催化剂的填充率比普通盘环形挡板大大提高，加大了气固接触面积，提高了油气置换率，减轻了再生器负荷。

适用于催化裂化装置的汽提器，尤其适用于汽提段汽提效率较低，烧焦能力不足而制约装置加工量提高的催化裂化装置。采用高效汽提段设计蒸汽量减少0.92 t/h，焦炭中H/C（w）平均降低幅度为1.2%。属于国内先进水平的专利技术

9.高效板式换热器技术

该换热器与传统的管壳式换热器的主要差别在于沟槽的设计。高效板式换热器采用的是螺旋形设计的三维流体式沟槽。沟槽通过波纹板的叠置和焊接制成，它能造成很强的湍流和混合效果，使换热器的传热效率大大提高。适用于各种炼油装置（如常减压蒸馏装置）的换热设备，尤其适用于精馏塔的塔顶冷凝器、冷却器和塔底再沸器等。每台换热器回收热量约为25.3～29.5 GJ/h。属于国内先进水平的专利技术

10.超声波在线防垢技术

超声脉冲振荡波通过在金属管、板壁和附近的液态介质之间产生效应，破坏污垢的附着条件，防止换热设备在运行过程中结垢，进而提高换热设备的传热能力，并降低达到同样工艺要求所需的能耗量。适用于各种炼油装置（如常减压蒸馏装置）的换热设备。平均提高换热设备传热系数21%，降低换热设备污垢热阻55%；换热设备平均节能率为9.1%。属于国内先进水平的国内专利技术。

11.压缩机Hydro COM无级气量调节系统技术

采用数字计算机技术控制液压传动装置的运行，通过采用进气阀在压缩机压缩过程中保持有可控的一定时间开启，即延迟关闭进气阀的方式，使得气缸中的部分气体返回进气腔。由于进气阀在吸气阶段吸入的“多余”部分气体在压缩前被重新退回吸气腔，压缩机每次实际压缩的气量得以减少，以达到节能的目的。适用于大型加氢装置的新氢压缩机，提供加氢装置所需要的氢气。

Hydro COM系统投用时的电单耗比不投用该系统降低4%～7%，电耗占综合能耗百分数约降低3%。是具有国际先进水平的国外专利技术。

12.液力透平节能技术

液力透平采用HSB型单吸入结构，双筒体设计，内壳体为水平剖分双涡壳结构，承受的压差较小，而外壳体上仅设有泵的进出口和平衡管线，除进口部分以外均需要承受较大的出口压力。液力透平技术的应用将有效地回收反应生成油从热高分至热低分的压力能和热能及循环氢脱硫系统富胺液的压力能。

适用于各种炼油装置（如加氢裂化装置）的高压进料泵及高压贫液泵。液力透平技术省功约占电机功率的25%，年节电约130～150万kW·h。是具有国际先进水平的国外专利技术.

12.两级液体喷射器抽真空技术

液体喷射技术用液体作动力介质，循环液体从喷嘴处高速喷出，在喷嘴下方形成负压区域，将气体抽入喷射器的混合室，在气体吸入口产生真空。气液混合物随后进入分离器，使气液两相分离，气体被升压后离开系统。循环液从分离器底部用泵抽出，经冷却后输送到喷射器喷嘴，形成喷射循环。在溶液循环和气体升压过程产生的热量和气体带入的热量被循环溶液携带，在空冷器或水冷器移出系统。

适用于常减压蒸馏装置，但该技术对电力系统的要求较高。相比于蒸汽喷射系统，该技术可节约能耗20 MJ/t加工量，属于国内领先水平的专利技术。

二、资源能源回收利用技术

1.膜技术处理回用炼厂水技术

主要包括陶瓷膜除油除铁技术、复合膜处理技术、阻截除油技术、活性分子膜超微过滤组合多官能团纤维吸附技术。以陶瓷膜除油除铁技术为例，其主要核心部件为单段陶瓷膜管，每根陶瓷膜管内安装有19芯的陶瓷膜过滤芯，滤芯膜孔径为50 nm。当凝结水中的乳油、分散油、乳化油、铁及悬浮杂质通过陶瓷膜管过滤器时，陶瓷膜管会起到架桥、拦截、阻滤的作用，使油、铁及悬浮杂质停留在滤膜上，而使水通过滤膜。适用于含油和含铁的炼厂工艺凝结水回收再利用。

以陶瓷膜除油除铁回用炼厂凝结水技术为例，经过陶瓷膜除油除铁技术处理后，凝结水油含量和铁含量分别由75.6 mg/L和108 μg/L降至0.56 mg/L和14 μg/L。除油率和除铁率分别达到了99.26%和87.04%，pH值、总碱度无明显变化，电导率略有下降。属于国内先进水平的非专利技术。

2.蒸汽冷凝水闭式回收技术

闭式回收系统是冷凝水集水箱以及所有管路都处于恒定的正压下，系统是封闭的。系统中冷凝水所具有的能量大部分通过一定的回收设备直接回收到锅炉里，冷凝水的回收温度仅丧失在管网降温部分，由于封闭，溶解氧含量较低，水质有保证，减少了回收进锅炉的水处理费用。

适用于炼油装置中的凝结水回收系统，对于含油量较高的罐区凝结水，需进行油排除后再进行回收。相比开式回收，该技术每小时可回收蒸汽凝结水11.5～12.5 t，且每小时少向大气中排放蒸汽近1 t，凝结水回用到中压除氧器后，中压除氧水的水质基本上没有变化。属于国内先进水平的专利技术。

3.低温热回收利用技术

在炼厂中主要包括水热媒技术、热水伴热技术、省煤器技术和4合1炉余热回收技术等。水热媒技术是一种利用加热炉烟气余热，将烟气余热转化为热媒水的热能，并以水为传热媒介提高所需加热介质温度的一种高效、可靠、无低温露点腐蚀的新型节能技术。热水伴热指以热水为伴热介质，而非常规蒸汽伴热的余热利用技术。余热锅炉省煤器节能技术指利用锅炉尾部烟道中的低温热，将锅炉给水加热进而在降低烟气排烟温度的同时，节省能源、提高效率的技术。4合1炉余热回收节能技术指在催化重整装置上通过增加鼓风机和引风机以及相应烟道、炉底风道设置气动快开门、空气预热器烟气出入口及引风机入口设置温度和压力检测等方式进行余热的回收的一种节能加热炉技术。以上这些技术可有效回收装置的低温余热。

适用于各种炼油装置，4合1炉余热回收节能技术适用于连续重整装置的重整反应加热炉。以热水伴热技术为例，较蒸汽伴热方案节约蒸汽约0.6 t/h，占原伴热蒸汽消耗量的16%左右，属于国内先进水平的专利技术。

4.含氢气体氢回收技术

主要包括膜分离回收氢技术和PSA回收氢技术。以膜分离回收氢技术为例，其原理是在压差推动下，利用氢和其它杂质通过膜时的渗透率不同而实现氢的分离回收，与传统方法相比，具有投资省、占地少、能耗低、维护量小、操作方便等特点。适用于原料气具有较高压力，且其中氢浓度较高的气体分离。氢回收率可达到90%以上。属于国内先进水平的非专利技术。

三、污染物治理技术

1.高浓度炼油废水生物处理技术

是一种高浓度有机废水的生物前处理工艺，利用人工筛选的有针对性的高效微生物菌落，经过调酸、隔油、QBR曝气、沉淀等工序，对高浓度碱渣废水进行处理。适合需焚烧处理、稀释处理或化学法处理的高浓度碱渣废水。经该工艺处理的高浓度碱渣废水（CODcr）去除率可以达到95%以上，挥发酚去除率可以达到98%以上，硫化物去除率可达到95%以上。属于国内先进水平的国外专利技术

2.炼油废水旋流分离预处理技术

含油废水首先进入废水集水池进行储存，经收油泵抽取表面浮油后，用泵提升至旋液分离罐，经旋液分离去除浮油进行初步油水泥分离，再泵送至油水聚结分离器，经聚结分离去除分散油后，进入混凝反应槽。经投配适量的絮凝剂溶液并充分混合后，混凝反应槽出水再流入涡凹气浮机组作破乳处理去除乳化油。预处理后的合格废水排至废水处理厂经进一步生化处理达标后排放。不合格废水通过回流管线回流到废水集水池。适用于处理炼厂含油废水，设计进水含油量小于1500 mg/L。

改造后对石油类的去除率由90.7%增至95.4%。在原油加工量增加16.3%的基础上，污油回收量同比增加190.2% ，回炼后可产生良好的经济效益；浮渣量同比减少38.5%，减少了二次污染物的排放对环境的影响。属于国内先进水平的非专利技术。

3.延迟焦化冷焦处理炼油厂“三泥”技术

将排水“三泥”直接打入焦炭塔顶，以降低焦炭塔顶油气温度，防止油气在塔顶挥发线中继续反应，即排水“三泥”进入焦炭塔后，在向下沉降的过程中与上升的450℃高温油气接触，油气被冷却，“三泥”被加热升温到 100℃以上，其中的水分被汽化，有机泥则继续下降、升温，直至有机泥经焦化变成焦炭和灰分留在焦炭中，最终消化排水“三泥”。经检验知焦炭塔处理排水三泥后，对焦化汽油、柴油、蜡油的质量无影响，对后续生产装置也未造成影响，焦炭灰分均未超过 0.5%的质量控制指标。

适合燃料型炼油厂污水处理产生的“三泥”与生产石油焦的延迟焦化装置。以10 t/塔计算，使用该技术每年可回收油品816 t，节省用于“三泥”处理的设备投资和运行费用，防止由此而引起的二次污染，经济效益、环境效益和社会效益显著。属于国内先进水平的非专利技术。

4.汽油脱硫醇技术

针对催化裂化汽油中含有较多硫醇而导致汽油产生恶臭及油品安定性低的问题，利用原料油中的硫醇、氧及催化剂（AFS-12）形成络合物，并在其内部进行氧化反应的原理，避免由于高分子硫醇转移速率太低造成脱除率不高的情况；同时由于该过程不使用碱溶液，消除了酚盐及环烷酸盐对催化剂的污染，实现无碱液排放。在提高脱臭效率、油品精制质量及消除废碱排放方面具有明显的先进性。

适合催化裂化汽油脱硫醇装置。以石化分公司120万t/a催化裂化装置为例，使用无碱脱臭II型装置后，R-SH含量可由原先的124.7 μg/g脱除至7.6 μg/g，脱除率达到94%，产品合格率达到99%以上。属于国内先进水平的非专利技术。