2.5Mt/a蒸馏装置抽真空系统节能节水改造

范 锞，贾 耽

(中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆 克拉玛依 834003)

2.5Mt/a蒸馏装置抽真空系统节能节水改造

范 锞，贾 耽

(中石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依834003)

介绍了2.5Mt/a蒸馏装置针对装置建成后能耗较高的问题，进行针对性改造的工业应用情况。改造后年可节约1.0MPa蒸汽约19468吨；同时装置的水环式真空泵经过改造，可节约新水26,280t/a。针对改造后的实际工业应用情况，提出了进一步降低装置能耗的建议。

常减压蒸馏； 用能分析； 技术改造

作为炼油厂原油加工的第一道工序，常减压蒸馏装置技术水平的高低直接关系着后续装置的质量、收率以及经济效益，常减压蒸馏对炼油加工方案优化和经济效益的基础地位不会受到动摇。

1 装置工况的分析

蒸馏装置减顶抽真空系统使用三级冷凝冷却两级抽真空系统，冷凝冷却器采用板式空冷，三级冷凝冷却后安装有水环真空泵，用以将减顶不凝气引出。在装置投产后，减顶抽真空系统的冷后温度一直偏高；在水环真空泵出现故障时或维修保养时，减顶不能维持高真空度，而真空度是减压塔操作中最重要的工艺参数，对生产有重大影响，严重时装置被迫进行降量；同时装置的能耗也超过设计要求，主要原因为1.0MPa蒸汽耗量大，导致装置整体能耗超过设计要求，降低装置能耗的要求十分迫切，对减顶抽真空系统的改造十分有必要进行。

2 装置改造情况

2.1 减顶抽真空系统改造

图1 减压塔抽真空系统图

减顶抽真空蒸汽喷射器和板式空冷负荷重新进行匹配，通过与设计单位进行合作，对蒸汽喷射器和板式空冷负荷重新进行计算，发现蒸汽喷射器与板式空冷负荷与装置现在的工况不符合，在蒸汽喷射器负荷一定的情况下，板式空冷冷却负荷偏小，这是导致板式空冷冷后温度偏高的主要原因，同时在设计中，两级抽真空蒸汽喷射器的工作蒸汽由一个调节阀来进行控制，导致两级抽真空蒸汽流量不易控制，抽真空蒸汽喷射器在减压平台，操作员人工调整不能及时到位；由于更换板式空冷周期长，板式空冷造价，从经济角度和施工周期来考虑，更换减顶抽真空蒸汽喷射器为目前较优方案。其中一级蒸汽喷射器喉部的直径由原来的25mm减少为现在的20mm，二级蒸汽喷射器喉部的直径由原来20mm减少为现在的15mm，降低了工作蒸汽用量；同时在两级抽真空喷射器用蒸汽线上分两路，分别设置调节阀、流量计、放空阀，实现对减压塔真空度的控制，降低了工作强度。

表1 两级抽真空喷射器计算汇总表

两级抽真空喷射器工作介质采用饱和蒸汽，负荷见下2。

表2 饱和蒸汽负荷一览表

2.2 水环真空泵的使用与改造

减压塔的抽真空设备可以用蒸汽喷射器(也称蒸汽喷射泵或抽空器)或机械真空泵。蒸汽喷射器的结构简单，没有运转部件，使用可靠而无需动力机械，而且水蒸汽在炼厂中也是既安全以容易得到的。因此，炼油厂中的减压塔广泛采用蒸汽喷射器来产生真空。但是蒸汽喷射器的能量利用效率非常低，仅2%左右，其中末级蒸汽喷射器的效率最低。机械真空泵的能量利用效率一般比蒸汽喷射器高8-10倍，还能减少酸性污水量。因此，使用蒸汽喷射器与机械真空泵联合操作是一个重要的技术改进。

蒸汽喷射器与其它机械真空泵的能耗对比数据见表3。

表3 蒸汽喷射器及机械真空泵的能耗

水环式真空泵适于抽吸带有液体的气体，可以避免气体在抽吸过程中产生泄漏及发热，因此，常用于抽吸有毒或易爆炸气体，如氯气、氢气以及乙炔气等。水环式真空泵的优点是结构简单，旋转部分没有机械摩擦，泵内不需要润滑，操作可靠，使用寿命长。

蒸馏装置新增加一台水环真空泵，使装置内有两台水环真空套，达到一用一备状态。针对装置使用的水环真空泵要使用新鲜水作为工作液，同时由于该型真空泵没有工作液循环使用系统，大量新鲜水作为工作液被排放，是装置内酸性污水产生的另一个源头这一问题，将水环真空泵更换为采用循环水作为工作液，约可节约新水3t/h；同时工作液可循环使用的新式水环真空泵，同时具有工作液位自动控制和泵进口真空度自动控制功能，既节约用水，减少污染，同时又减少操作人员的工作强度。

3 改造后的工业应用效果

改造前后，装置输入的1.0MPa蒸汽用量有了十分明显的降低，蒸馏装置月平均1.0MPa蒸汽耗量由上年改造前的3869吨降低到下年改造后的2700吨；同时减压塔抽真空系统稳定性和能力提高，在气温低于10℃后便可单独使用板式空冷风机只用空气进行冷凝冷却，不再需要使用喷淋水；两路抽真空蒸汽量可以独立控制，易于调节两级抽空器的工作负荷；两台水环真空泵一用一备，提高抽真空系统工作可靠性；蒸汽抽空器和水环真空泵的联合使用，降低了抽空的蒸汽耗量；同时降低了装置酸性污水的排放量，减少污染。

3.1 项目实施后的经济效益分析比较

抽真空系统改造项目实施后，取得了比较显著的经济效益，同时在减少装置酸性污水方面也有一定的社会效益。同时，蒸汽抽空器和机械真空泵联合使用具有良好的应用前景，在不大幅度改造现有板式空冷情况下，提高减压塔顶真空度，降低抽真空系统蒸汽耗量对生产和节能两方面都大有益处。

图2 蒸馏装置改造前后1.0MPa蒸汽用量比较

注：数据引自蒸馏装置能耗统计。

以下就蒸馏装置减顶抽真空系统改造前后的能耗数据，计算该项目的经济效益：

经济效益=项目不投用情况下运行1年的蒸馏装置蒸汽消耗与项目投用后运行1年的蒸馏装置蒸汽消耗之差×项目投用后运行1年的加工量×1.0MPa蒸汽消耗品单价- 项目投用情况下1年的日常消耗性投入增加值 - 项目总投资÷5

具体计算结果：

节约蒸汽的经济效益=(0.027-0.017)×1,946,790×75-0-1,070,000,000÷5=1,289,765(元)

约可节约新水3t/h,全年可节约新水约26，280吨。

4 结论

装置抽真空系统进行改造后，年可节约1.0MPa蒸汽约19468吨，约可节约费用为1,289,765元，效益十分可观。

装置上两级抽真空系统都在投用，可以考虑二级抽空器与水环真空泵联合使用，在操作成熟后，只使用水环真空泵作为二级抽真空设备，进一步降低装置蒸汽用量及污水量。同时，在装置板式空冷一定的情况下，通过提高水环真空泵工作负荷，达到在不更换现有板式空冷情况下，进一步提高减压系统的真空度，达到高真空下降低加热炉出口温度的目的，进一步降低装置的能耗。

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(本文文献格式：范锞，贾耽.2.5Mt/a蒸馏装置抽真空系统节能节水改造[J].山东化工，2017，46(16)：92-94.)

TE962

：A

：1008-021X(2017)16-0092-03

2017-05-10

范 锞，大学本科，工程师，主要从事蒸馏装置技术管理工作。