探究延迟焦化装置的能耗与节能措施

胡兴坤

摘 要：随着高硫、高残炭以及高酸值原油加工比例的增加，焦化工艺在石油化工企业当中所发挥的作用越来越突出。而延迟焦化装置则是其中重要的加工装置，它的运行状况关系到企业的效益。但是当前延迟焦化装置的能源消耗量比较大，出现了资源浪费、转化率低等问题。因此，需要对操作进行优化、对技术进行改造，降低延迟焦化裝置在运行过程当中的能源消耗。基于此，本文从延迟焦化装置的能耗构成出发，探究了能耗偏高的原因，进而对节能措施进行了总结，希望为相关技术人员提供参考和借鉴。

关键词：延迟焦化装置;能源消耗;节能措施

1.延迟焦化装置的能耗现状

延迟焦化装置是石油化工企业重要的原油加工装置，它将减压油渣作为原材料，在500摄氏度的高温环境下进行深度热裂解和缩合，进而生产出汽油、柴油、蜡油以及石油焦等。在这个过程当中需要消耗大量的能量，容易造成资源和能源浪费的问题。本单位所使用的延迟焦化装置主要分为焦化与除焦这两个部分，其中焦化的操作是连续的，而除焦则是在发生在两塔交替之间的间断性操作，整个工艺流程可以实现连续的自动化控制。由于不同装置的动力配置不同，在运行过程当中所产生的能源消耗种类及其比例也并不相同。根据统计，本单位延迟焦化装置在运行过程当中所消耗的能源种类主要包括燃料、蒸汽、水、电这四种。其中燃料的消耗量是最大的，约占总能耗的55%左右;其次为蒸汽，消耗比例约为30%;水电的消耗约占10%;除此之外还有约5%的其他消耗。

近年来，我公司为了适应加工高硫原油的需求，对延迟焦化装置进行了升级与改造，装置规模为80万/a，设计循环比为0.3，设计能耗为24kg/t，但实际能耗为28kg/t。该能耗指标比较高，与中国石油化工降本增效的目标不相符，需要采取相应的节能措施进行改造。

2.延迟焦化装置的能耗偏高的原因分析

2.1装置的生产负荷低

根据实践经验，当延迟焦化装置的实际生产负荷与装置优化设计条件差距较大的时候，装置的能源消耗就比较高。我公司的延迟焦化装置在改造的过程中，装置的规模、原料的性质以及产品的分布产生了变化，与初始设计条件之间的差异性比较大。这其中，加热炉、机泵以及冷换设备都没有被改造，但是在其中运用了循环比较大的操作系统，导致装置的实际加工量明显低于设计量，能源消耗比较高。

2.2加热炉的效率低

在对延迟焦化装置进行改造之后，加热炉的效率只有原来的90%，而设计值为93%。与相同种类的加热炉相比，该装置的热效率处于比较低的状态。造成这一问题的主要原因就是该加热炉的空气预热器的散热效果比较差，在运行的过程当中加热炉的排烟温度可以达到170摄氏度，这导致炉体的热效率比较低，所消耗的燃料气比较多。

2.3蒸汽、水电的消耗比较高

统计发现，本公司1.0MPa蒸汽的实际产气量仅为设计产气量的70%，而实际能耗量则为设计能耗量的130%。而1.2MPa和;3.5MPa蒸汽实际消耗量也明显高于设计消耗量，这导致延迟焦化装置的蒸汽能耗整体上处于比较高的状态。与此同时，延迟焦化装置当中有很多大功率的能耗设备，累计的电负荷比较大。管理人员对转动设备的管理不够精细，造成的电单耗量比较高。而高压水泵等设备的使用频率比较低，但处于长期运行的状态，用电效率低，造成了电能的损耗。除此之外，延迟焦化装置在水力除焦的时候所使用的冷焦水和软化水量都比较多，相应的水循环系统也并不完善，造成了水资源损失较多的问题。

3.延迟焦化装置的节能措施

3.1燃料的节能措施

第一，可以通过降低循环比的方式来节约燃料。在不考虑其他因素影响的情况下，延迟焦化装置的循环比越大所需要的燃油量就越多，加工量也随之减小，而加热炉的负荷则会增加，对燃料的单耗量也会增加。因此，通过降低装置的循环比可以提高加工量，进而降低燃料的消耗。第二，可以提高分馏塔底部的温度。焦化原油在经过换热之后会进入到分馏塔的塔底，在此与高温油气进行换热之后进入到加热炉当中。在这个过程中，如果分馏塔塔底的温度比较高，原料进入到加热炉时的温度就会比较高，加热炉的负荷也会减小，进而可以降低燃料的消耗量。在现有的基础上，可以通过工艺优化的方式使污油进入到焦塔塔顶作为急冷油，不需要进入分馏塔的塔底，这样可以提高塔底温度、减少燃料的消耗。最后，还可以通过加热炉外表喷涂的方式来节约燃料。延迟焦化装置在运行的过程中由于密封不严、衬里损耗等问题造成了热效率下降，燃料消耗增加。因此，工作人员可以使用保温涂料对加热炉表面进行喷涂，减少炉壁的热损失，进而可以提高加热效率。

3.2蒸汽的节能措施

首先，可以通过对蒸汽伴热线的改造来减少蒸汽的使用量。具体来说，可以将延迟焦化装置当中的部分蒸汽伴热改为热水伴热，使用消泡剂、阻焦剂等来代替原来的蒸汽伴热，这可以实现蒸汽的有效节省。其次，还可以降低焦炭塔当中的吹汽量。在焦炭塔冷焦的过程中，为了达到预期的效果，会将大、小吹汽量分别控制在20t/h、7t/h。但是在运行一段时间之后，二者都会发生变化，吹汽量会不断增加。因此，工作人员需要定期对吹汽量进行调整，使油气当中所携带的焦粉量也随之减小，这样可以有效改善分馏塔塔底出现的结焦问题，提高了分馏产品的质量，同时实现了对蒸汽的节约。

3.3水的节能措施

第一，可以对冷焦污水进行处理与回收。在延迟焦化装置运行的过程中，需要使用大量的冷切焦水。同时，在完成生焦之后，所产生的蒸汽、油气等混合物需要进入到油水分离器当中进行分离，进而在底部留下大量的污染物质。这些污水会被排出。为了减少对水资源的节约，可以对这部分冷焦水进行回收利用，通过技术改造的方式来增设污水处理系统，使污水在经过处理之后回到焦池当中再次使用。第二，可以对乏汽冷凝水进行回收利用。延迟焦化装置当中的乏汽主要是由往复泵、甩油冷却器产生的，它们会直接被排入到工业污水系统中。通过技术改造，可以使这些乏汽进入到焦池当中被回收利用。

3.4电的节能措施

对于电能的节约，主要可以通过减少高压水泵的运行时间来实现。在延迟焦化装置当中，高压水泵是耗电量比较大的设备，它并不是连续运行的，而是间断使用。它的运行时间与焦塔内部焦炭的硬度、除焦速度等因素相关。因此，需要加强对除焦操作人员的技术培训，确保除焦速度、做好除焦设备的维护，以此来对使用措施进行优化、进而减少高压水泵的运行时间。

4.结束语

综上所述，根据延迟焦化装置在运行过程当中的能耗构成要素和构成原因，需要采取相应的措施减少燃料、蒸汽、水电等资源的使用量。同时，还要运用先进的技术手段，加强技术改造，减少装置的整体能源消耗。这对于石油化工企业来说，不仅可以提高经济效益，同时还可以实现环境保护的目标。

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