炼油工艺的节能环保途径研究

王曼歌

(中海油惠州石化有限公司，广东 惠州 516086)

炼油工艺的节能环保途径研究

王曼歌

(中海油惠州石化有限公司，广东 惠州 516086)

能耗的降低可为炼厂节约燃料、电力等动力费用的支出，降低炼油成本，增加利润。本文就如何开展好炼油厂的节能降耗管理工作，展开论述与分析。

炼油工艺；节能环保；途径

1 我国炼油能耗现状

受加工规模、设计理念和管理水平等因素影响，我国炼油平均能耗水平较国外平均能耗要高出约5 kg标油，仍存在较大的提升空间。第一，低温位热源利用不够。炼油厂各装置基本都有不少的低温位热源，但是由于这部分热源的品质较差，利用起来难度比较大，因此利用效率偏低。同时，由于没有对这部分低温位热源进行较好的利用，有时还因为工艺目的，需要对其进行冷却，反而增加能耗。这“一加一减”，对炼油能耗造成不利影响。第二，物料输转过程造成能量损失。由于部分炼油厂在设计时，没有考虑到一体化、联合装置设计，因此生产中物料需要输转较长距离，甚至要到中间储罐。这一过程会导致物料热量的损失，同时增加机泵的能耗。第三，蒸汽利用效率较低。炼油厂常常将多余的热量用于发生蒸汽，但是由于产生的蒸汽品质一般，炼油厂自身无法较好的利用，造成蒸汽资源的浪费。

2 炼油节能技术研究现状

2.1 联合装置和集成设计方向

为了提高能源利用率，以节能为主要目的，通过装置规模大型化和组合工艺，设计联合装置、热联合装置以及多套装置集成设计。将炼油与石油化工生产结合在一起，构建炼化一体模式，达到原料互供的目的，通过资源优化形成集约化、灵活化结构组合，实现节能降耗。装置间采用热联合方式，代替传统加工中的加热设备，降低传热设备投资成本，增加热量回收率。

2.2 燃气轮机技术热电综合方向

燃气轮机技术原理是通过燃料将化学能转化为燃气热能，并利用燃气透平将热能转化为机械能与电能。燃气轮机技术通过蒸汽联合循环和加热炉联合循环的方式，提高热电综合效率，有效利用余热进行炼油加工，降低能源转换中的消耗。例如：在炼油生产中，企业可以将炼厂燃气轮机和蒸汽轮机联合使用，使得燃气轮机废气可以作为加热炉的预热空气，利用余热进行加工处理，提高能源利用效率。

2.3 炼油化工能量系统优化方向

在进行炼油生产的过程中，炼油化工能量系统主要是由生产过程中能量转化、利用、回收等环节设备构成的系统，具体涉及回收换热网络子系统和公用工程子系统。站在炼化能量系统和能量系统集成化的角度上，对炼油化工能量系统进行整体优化，特别是在系统设计的阶段要对系统整体性能进行综合分析，明确最优能量系统，有利于装置节能，进而提高炼油企业经济效益与环境效益。现阶段，能量系统优化方式包括：夹点技术、人工智能专家系统以及数字规划技术。

3 炼油污水处理工艺原理

3.1 污水水质分析

炼油厂主要加工稠油和超稠油，其产生的污水具有稠油污水的特征。稠油污水中的有机物包括：芳香烃、脂肪烃、环烷酸、脂肪酸和极性化合物。然而对于不同的油田，这些有机物的分子量和相对含量差别非常大。稠油的环烷烃以及脂肪烃的含量范围较大且碳原子数低于5的脂肪烃易溶于水中。稠油污水中的碳氢含量由脂肪烃化合物和芳香烃化合物组成，同时脂肪酸化合物和极性化合物被称为其他有机物。苯、乙苯、甲苯等芳香烃化合物大量存在于水中，只有少量的聚合芳香烃在抽油污水中存在。如：酚类等极性化合物在冷凝液和原油中的含量本来就不高，因此在稠油污水中其含量也要低于芳香烃，另外由于脂肪酸特别容易溶于水中，因而在稠油污水中脂肪酸的含量很高。

3.2 污水处理工艺

炼油污水属于有机污水，其特点是高乳化、高含油、高氨氮、高COD、高生物降解和高悬浮物化。在其处理时，第一步需要通过物理化学方法将其油类去除，继而采用生物化学的方法去掉污水中的BOD、COD和氨氮等有机污染物。污水在物理化学法，即：除油罐、斜板隔油和二级气浮装置处理后，大部分的悬浮物和油类已经被除去，然后是BOD、COD和氨氮等有机污染物的处理，其中COD的处理最为复杂，由于其浓度很高，因此需要增加预处理过程，主要是使用隔离式曝气生物滤池进行预处理，然后再进行主流程，进入生化池参与后续的处理，直至达到排放的标准。需要注意的是：在预处理阶段，需要把污水的含油量降至20 mg/L左右，COD浓度降低在800 mg/L左右，才可以进入正式的后续处理流程。

4 炼油化工污水处理工艺改造

4.1 对污染源的控制技术改造

控制好炼油企业的污水源头对污水的处理有着特别重要的作用，可以减少污水的排放量，同时对污水源头的设备进行必要的革新。目前我国炼油企业主要使用清洁生产的技术工艺，对炼油企业产生的蒸汽可以通过冷却水和冷凝水这种方式进行回收使用，使用空冷器减少污水的产生量。减少水污染的有效办法就是减少用水以及提升循环水的使用率，在日常使用中避免水的浪费，从而减少污水对环境的污染。对生活中的含油污水和未受污染的雨水以及锅炉电站排水等实现单独排放污水，对不同污染源的污水使用不同的污水治理办法，这样就可以使水能够回收再利用，从而解决水污染环境的问题。炼油企业要加强对污水处理的管理，全面监管污水处理设备和污水排放管道，运用先进的科技手段来提高污水处理的高科技自动化技术水平，从而减少对环境的污染。

4.2 对生产中污水的处理工艺改进

第一，升级改造溶气罐液位控制系统，把溶气罐内的水位仪表升级为安装在溶气罐上面的新型气浮超声波液位控制系统，这种系统有着不用人工操作的智能化特点，能够使气浮超声波液位控制系统稳定运行且不会受到介质的外在影响。第二，重新设计滚子的结构，对刮渣机实现改造。增大刮渣机的半径，选用新的材质以及增强刮渣机的润滑功能，把滑动轴承改为滚动轴承，根据运行情况来调节链条的松紧度，经过改造的刮渣机能够长时间稳定运行，效果非常明显。第三，我国有很多大型的炼油企业对气浮设施进行了改造，增设一级气浮设施，在处理污水的排放量以及水质等方面起到了特别好的作用，一级气浮设备要在原有设施的基础上进行完善以及改进工作。

4.3 其他技术改造措施

在实际处理过程中，因为水停留的时间比较短，从而使污水处理的效果不是很理想，把均质池改造为厌氧污泥床，把池内的水由以前的平流变成上流形式，并且在池内填满具有弹性的立体材料，从而提高污水处理的效果。活性污泥技术在处理大量污水的过程中会出现超负荷的现象，可以将其改为生物接触氧化来增加生物处理污水的效果。

5 炼油节能工作重点

5.1 高效利用蒸汽与低温热能

合理利用蒸汽作为有效的节能途径，在实际炼油生产中，可以提高蒸汽转化效率，减少供汽能耗。在此过程中，以分级供热为主要手段，实现蒸汽的逐级利用，解决传统蒸汽利用弊端，提高伴热蒸汽利用率，增加凝结水回收量，降低蒸汽压力，进而达到节能效果。而低温热能的利用同样会给炼油企业带来经济收益，合理控制低温热能的形成，平衡燃气系统与蒸汽动力系统，以提高能源利用率。

5.2 加大节能生产管理力度

为了促进炼油技术的可持续发展，以节能理念为指导思想，提高能源利用价值，以最小能耗进行炼油生产，节能减排，扩大炼油企业经济利润。从这一层面上看，炼油企业要加大节能生产管理力度，依据节能理念，进一步优化炼油生产结构和节能管理体系，将节能理念贯穿到实际生产中，构建层次化节能生产管理结构，形成逐级管理模式，加大节能监督力度，进而达到炼油节能生产的最佳效果。

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Studyonthewayofenergysavingandenvironmentalprotectionofoilrefiningprocess

WANG Man-ge

(CNOOC Huizhou Petrochemical Co., Ltd., Huizhou 516086, China)

The reduction of energy consumption can save fuel and power costs for refineries, reduce oil refining costs and increase profits. This article discusses on how to carry out an effective work of refinery energy saving management.

Oil refining process; Energy saving and environmental protection; Path

TE62

： A

： 1674-8646(2017)15-0070-02

2017-05-19

王曼歌(1990-)，男，学士，助理工程师。