浅析石化装置蒸汽管网的优化和节能技术

傅雷

摘要：在我国进入21世纪的新时期，经济一体化发展十分迅速，对能源的需求量的不断提高，然而在石化装置节能方面中，必须要合理的应用科技增效的方式提高节能降耗的作用，保证其石化工程中对石化装置蒸汽管网的设计工作，对蒸汽管线的整体运行效率进行提高，这样才能在一定程度上促进石化装置得到更加稳定的运行，实现高产量。因此本文主要对石化装置蒸汽管网的优化以及节能设计进行分析，在此基础上提出下文内容。

关键词：石化装置;蒸汽管网;优化;节能设计;分析

引言

随着我国现代化石化产业体系日益完善，对先进科学技术的引进和应用比例不断提升，基于产能需求和质量需求的装置规模也在不断扩大，相应地，如何确保石化装置系统优化及节能成为一个重要的研究课题，这关系到我国环境友好型社会的建设和“两高一剩”产业的转型战略。其中，工业蒸汽管网系统，在现代石化装置体系中具有一定代表性，因此蒸汽管网从设计到运行必须确保其工艺生产能够适应不同的环境，确保安全、可靠、稳定的运行。笔者通过对本企业服务的石化企业蒸汽管网系统的研究发现，目前在整体设计、运行中已经具备了较为超前的先进性，但仍然存在可以优化的空间。

1石化装置蒸汽管网优化的重要意义

目前的石化产业中还有很大的节能潜能，而蒸汽管网作为石化装置中的重要装置，能够为石化生产活动提供载体，实现换热作用，蒸汽管网不仅仅起到提供热源的活动，同时也能够根据蒸汽来源以及蒸汽等级来决定能源层次。而很多经过改造与优化的蒸汽管网，能够实现富余蒸汽補充以及资源调动，保证了管网的压力平衡[1]，在节能改造下，不同装置的蒸汽压力也达到了0.6兆帕，温度提升到了260℃，其余的换热站在进行内蒸汽闭环改造时也能够至少提升6℃，这在很大程度上能够提升石化装置蒸汽管网装置的加热效率，实现了能源的节约与优化，所以要在正确认识石化装置蒸汽管网优化重要意义的基础之上，利用多种设计方式进行改善与优化，将节能技术落实到位。

2石化装置蒸汽管网应用节能方式分析

2.1对辅助节能改造技术合理应用

在石化工厂中，不仅需要对自身管网作出相应的改造，也是需要从机组自身和锅炉进行分析，通过一些辅助的节能技术对锅炉的整体热效率提高，让蒸汽回收后可以对燃料源进行及时的回收。目前我国所提出的技术改造方案主要是应用炉膛内壁的节能涂料，所以在对相关设备节能改造中，是可以对石化装置做出相应的维护，通过合理的对节能涂料进行利用，保证燃料的燃烧效率得到提升，促进锅炉辅助节能，在这个基础上实现锅炉对热力和动力方面的平衡需要。因此实际上由于锅炉内部具有比较大的节能潜力，但是多数装置的副产蒸汽量是根据高压进行调节的方式才能进行补充的，不能够对蒸汽进行合理的分类以及分级。因此通过配合装置分解的方式，能够保证系统能源的平衡，通过高压蒸汽对温度压力进行调节，辅助节能改造技术也可以在一定程度上对能源消耗量进行降低。此外通过设置一些蒸汽伴热管线，由于水在进行凝结的时候自身具有温度，所以凝结水应用的时候，是可以将其作为温度条件，但是所要求的热源装置则是存在不同，因此在使用后便需要进行及时的回收处理，所以在对辅助节能改造技术进行应用的时候，必须要对热量的应用进行关注，通过对热量进行收集和调节，这是作为石化装置的蒸汽管网节能改造过程中一项十分重要的辅助技术，合理的应用这项技术可以降低能耗。

2.2装置自产汽的优化节能措施

装置自产的蒸汽，与装置类型及其工艺流程密切相关，主要来源于余热回收。如采用余热锅炉，本身就是对能量的回收利用，是一种重要的节能手段。随着技术的成熟，优化工艺流程，能达到更多的节能效果。例如利用优化反应釜温度，采用“一炉一案”控制裂解炉出口温度，减少排污，提高对流段热负荷等措施，有效提高了自产蒸汽量。采用产汽做“加法”通过自产提高自产蒸汽，自产自销，从而降低从管网（热电厂提供）获取的蒸汽量，甚至能输送气源至管网中，为其他装置提供蒸汽。采用先进的DCS监控技术，对工艺操作参数进行监控研究，根据负荷变化及时调节压缩机转数和抽气阀门开度。从压缩机负荷调整及抽气率入手，通过提高汽轮机的功率和抽气/凝液比，减少了该系统蒸汽使用量。结合生产实际，对塔釜和反应器进行个性化调优，以进一步降低蒸汽消耗。采用耗汽做“减法”，进一步降低蒸汽消耗。除此之外，还有乏汽回收等节能措施在装置生产中被使用。另外装置中有些不适合自发蒸汽的废热，还可以采用溴化锂吸收式冷热水，制备冷冻水。一方面可以满足生产中对冷冻水的需求：如某些工艺需要，或者产品罐保冷。另一方面也能为生产管理办公区域提供制冷源（热源）。对于南京这类冬冷夏热的区域，非常适用。既能能量回收利用，又能满足人体舒适度及某些设备的温湿度要求。也能达到减汽的目的。

2.3产汽系统优化

更新改造现有锅炉，西安石化动力站现有五台低压燃煤循环流化床锅炉。由于使用年限较长，故障率高出力不足，虽经大力改进和维护，但运行状况一直较差，能耗居高不下。质量升级技术改造工程又增加了两套生产装置。一套30万吨/年的汽油加氢装置和一套30万吨/年催化重整装置，上报可研已经获得总部批复，目前LPEC正在进行基础设计。如果这两套生产装置投用，蒸汽需求量增加，现有动力站就不能满足需求，正常工况下，3.5Mpa蒸汽缺口28.8t/h。因而将现有1～5#低压低负荷煤粉炉停用，改建成2台75t/h中压的循环流化床锅炉（简称CFB锅炉）。循环流化床锅炉具有燃料适应性广、操作性能稳定、负荷调节范围大、环境保护好等优点，逐步得到推广运用，目前动力站可研刚获得总部批复。

2.4对于不同的蒸汽管网实现分别控制

高压、低压蒸汽的分别控制有利于提升利用效率，因为目前的石化装置蒸汽管网有不同的项目类别，并且也配套设置了抽气装置等多种满足蒸汽管网运行要求的设备，能够满足用气的实际要求的前提下，还能够将蒸汽实现等级以及来源的划分，从而达到分类蒸汽、利用蒸汽的实际目的。不仅仅是不同压力下蒸汽流量的分别控制，在压力以及用量上也要实现分别控制，目前常见的节能控制方案一般是采取控制釜温度的方法，一个裂解炉一个控制方案，进一步减轻流量管网的压力，较好地对出口的温度进行调节，在目前的分别控制方案实施过程之中，最大的好处就是对于多余蒸汽量的循环利用，在分别控制的基础之上，可以分别对于蒸汽进行使用与转化，甚至可以在采用多余蒸汽的前提下自身循环进行使用，或者直接将这些蒸汽重新融入到管网之中，来为装置提供蒸汽。

结语

根据上述内容进行分析可以得出，在石化装置的蒸汽管网进行节能设计和应用的过程中依然存在着比较大的改进空间，因此对石化装置蒸汽管网进行改造和应用节能技术具有重要意义，通过对不同装置进行对比，就能实现节能，同时对不同蒸汽管网实现分别控制，这样能够保证能量得以存放和循环的应用，满足使用的需要。

参考文献：

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[2] 扬子石化公司乙烯生产装置稀释蒸汽凝液首次实现回收利用[J].石油炼制与化工，2016，47（08）：198-199.

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[4] 郑宁来.扬子石化公司研发成功乙烯装置稀释蒸汽发生器在线清洗技术[J].石油炼制与化工，2010，41（07）：

（作者身份证号码：654121197612075577）