常减压蒸馏装置燃气能耗高的因素分析及降耗措施探讨

王 静，席满意，李峰峰

（1.兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730060 2.兰州石化公司，甘肃 兰州 730060）

炼油厂生产消耗的能量占原油加工量的4%～8%[1]，而常减压蒸馏装置又是能耗最大的生产装置，因此常减压蒸馏装置的节能降耗具有特殊意义，节省更多的燃料的同时，还给炼厂带来良好的经济效益[3]。

1 现状分析

查阅某公司蒸馏装置2021年各月的综合能耗及燃料气单耗，发现在综合能耗中，燃料气能耗占到80%左右，具体见表1。

表1 2021年蒸馏装置各月的综合能耗及燃料气单耗

2 装置燃气能耗高的因素分析

2.1 加热炉的操作参数

加热炉作为装置消耗燃料的主要设备，其操作参数对燃料能耗有着至关重要的作用。收集2021年3月1～15日加热炉的操作参数与能耗的相关数据于表2，可以看出，排烟温度高、氧含量大、负压大时，燃料气的能耗明显增大，加热炉的操作参数有待优化。

表2 2021年3月1～15日加热炉的操作参数与能耗数据

2.2 换热终温低

换热终温即常压炉的入炉温度，换热终温的高低直接影响加热炉的燃料气消耗量。收集2021年8月份常压炉的换热终温与燃料气能耗的相关数据于表3，可以看出，换热终温对燃料能耗的影响很大，换热终温低时，燃料能耗大；换热终温高时，燃料能耗低。

表3 换热终温与燃料气能耗的相关数据

3 降低燃料气消耗的措施探讨

3.1 加热炉操作参数的优化

工况发生变化时，加热炉的工艺参数没有进行调整，导致燃料气的能耗高，进而导致装置的综合能耗高。通过正交实验法，对影响燃料气能耗的氧含量、负压、排烟温度、瓦斯压力等参数进行综合优化。建立因素水平表如表4所示，正交实验表如表5所示。

表4 因素水平表

表5 正交实验表

比较9个实验的产率和计算结果可知，5号的组合是最好的，最适宜的参数为A2、B2、C1、D3，即 氧含量2.0%～2.5%，排 烟 温度130～140℃，负压-20Pa～-50Pa，燃料气压力0.36kPa。

3.2 换热终温的优化操作条件

3.2.1 影响换热终温的流程

初底油从初馏塔底抽出后，经初底油泵分2路进入初底油换热系统换热。一路分别与减三线油、减四线油、常二中油、减渣、常三线油、减四线油换热；另一路分别与减二中油、减五线油换热。两路换热后的初底油合并再与减渣换热后，分4路进入常压炉，升温至360℃左右，进入常压塔进料段。

3.2.2 因素优化实验

提高热源流量，可以提高换热后的初底油进入加热炉的原料温度。为了提高常压炉的入口温度并保证操作平稳且质量合格，做了以下实验：

提高减压一中和减压二中的回流量，同时降低减顶的冷回流，以确保减顶的温度不低于工艺卡要求的65℃，且真空度在6.25kPa以下。若在线质量仪表检测的产品黏度较轻，则提高减压一中的回流量，适当降低二中的回流量；若黏度较重，则可以降低一中的回流量，而提高二中的回流量，以保证产品质量合格。当减二中的回流量从200t提高到220t，换热终温可由294℃提高到296℃，并可以将减四线的抽出量由45t降低至38t，相应地，减压的渣油量可增大7～8t，换热终温可提高1～2℃。

若是减压三线、减压四线出产品，当在线质量仪表检测出产品的黏度较轻时，要提高侧线的抽出量，同时增大减一中的回流量。若测出的产品黏度较重时，则可提高减二中的回流量，同时减小减二线的抽出量，以增大渣油量，提高换热终温。

从上述实验可得出结论：当加工量为13000t·d-1，减压系统的各项指标均合格，减压二中的回流量控制在150t·h-1以上，减压渣油量控制在100t·h-1以上时，换热终温均可达到290℃以上，实现了优化操作、降低燃料能耗和装置综合能耗的目的。

4 结论

严格实施优化措施后，随机收集了装置2021年9～11月份的燃料气能耗及装置综合能耗的相关数据，统计结果见表6。从表6可看出，实施优化的工艺操作条件后，燃料气的能耗最小为5.106kgEo·t-1，综合能耗最小为6.19kgEo·t-1，均值为6.35kgEo·t-1，综合能耗都小于6.68kgEo·t-1。