炼油厂常减压装置节能新技术措施分析

张薇 吴敬怡 刘东旭

摘要：石油是十分重要的战略性资源，对炼油厂的相关设备和装置采用节能的技术措施，在一定程度上可以提高炼油的效率，同时也可以减少相关能源的消耗。本文主要对常减压装置的特点以及在使用过程当中出现的问题进行分析，并结合实际的生产情况，对常减压装置的节能措施进行了探讨，以此指导炼油厂的工作，从而降低炼油的能源消耗，提高炼油的效率，实现最大的经济效益。

关键词：炼油厂;常减压装置;节能措施

引言：

常减压装置是炼油厂最大的能源消耗装置之一，占炼油厂总能源消耗的25%至30%，所以实现常减压装置的节能减耗对于控制炼油厂能耗具有非常重要的现实意义。相关统计结果表明，我国常减压装置能耗最小量大概在398.8MJ t，而平均消耗量为537.98MJ/t，中间差距明显[1]。由此可见，常减压装置节能空间巨大。本文首先分析了常减压装置特征，然后分析了其耗能环节和存在的问题，结合实际经验与现实情况给出了常减压装置节能对策，希望可以帮助我国炼油厂进一步优化常减压装置能源消耗，提高装置使用效率。

1.常减压装置特征分析

常减压装置是炼油的重要设备，其作用有两点：一是降低能源消耗，二是大幅度提高石油冶炼效率。一般而言，常减压装置的特征包括以下几个方面：

（1）生产高质量润滑油的能力是装置设施的主要设计要求。其中的减压蒸馏设备采用的是一种低速旋转出油方式，而改进后的装置设施则采用多样化节能技术措施，例如以高真空形式改进润滑油的质量[2]。

（2）装置可将渣油作为原材料输入相关设备之中，然而，在含盐量与含水量两方面有一些限制和要求。因此，根据最新的节能技术，可采用直流电脱盐技术，这种技术不仅可以提高脱盐效率，而且还可最大限度地减少电力消耗。在原油脱盐和脱水结束后，其余的渣油可用作沥青生产原料，实现资源的二次利用。

（3）该装置还可以生产航空所用石油，但是，所生产的航空油必须符合相关标准，由于航空所用石油在质量要求上特别高，因此应采用先进的新技术进行原油提炼，可以在装置中安装电水洗、精脱水系统等。既可以提高航空所用石油的纯度，同时又节省电力，实现效率与节能的“并驱前行”。

2.常减压装置耗能环节分析

常减压装置耗能主要包括三个环节，分别是能量传输与转换、能量工艺利用与能量二次利用。一般情况下，会采取能量平衡分析或者有效能分析技术来进行过程评价，在本文的研究中将重点利用能量平衡进行分析，有效能分析技术也有一定涉及。

通过研究一般常减压装置的耗能过程，可以得出以下结论：

（1）传输和转换过程中的能源使用率86.9%，所有加热炉排烟热损失在直接能耗中占据8.45%。

（2）工艺利用过程中，耗能比较严重的是装置工艺，大概在1000MJ/t左右，同时系统回收循环能仅仅占据36.1%，其余的能源由设施外部的燃料、蒸汽和电力加以补充。

（3）能源回收率仅为64.5%，由冷却水带走的可回收能源约占18.8%，另外通过散热排放到大气中的能源约占12.5%。

从上述分析可知，能量传输与轉换过程中会产生大量的直接热损失，尤其是排烟热损失在其中占比最大，所以必须要着重考虑加热炉高温烟气能量二次利用问题;工艺利用过程中一定要着重优化系统换热流程，科学采取各个温位热源，强化循环能回收，并且要改进操作，通过其他装置来减少本装置能耗;能量回收过程中应注重降低冷却负荷，同时要注意回收低温热[3]。

3.炼油厂常减压装置节能措施

3.1从整体角度考虑节能

在将节能技术应用于常减压装置的过程中，必须从整体角度来制定节能方案，从而使装置的节能方案不再仅仅局限于单套，而是突破到整套。并且在优化装置的过程中，还需要构建装置彼此间的联合模式。这可以尽可能优化冷热物流间的匹配度，进一步优化能源使用，提高使用效率，减少能源消耗以节省能源。

3.2提高加热炉使用效率

加热炉是装置升温的关键设备，提高加热炉的使用效率，能够在很大程度上提高装置整体能源使用效率。一般而言，主要通过以下两种方式来提高加热炉使用效率：第一种是可把传统烟气余热加热方式改变成直接换热方式;第二种是使用空气预热器来回收剩余的加热烟气，从而降低热量损失，提高热量使用效率。并且还可投入使用新型助燃器，以提高燃料燃烧效率[4]。

3.3提高剩余热量利用效率

设备中剩余热量主要是从蒸馏塔的各中段回流和塔顶回流中提取的，热流中的温度位置从上到下逐渐上升，这样装置可以有效增加原油提炼的最终转化温度，从而可以调整热量分配，进一步提升炼油效率。在分析了热转换时有关能耗情况以后，笔者认为通过高温热源多次转换热量，从而能够保证每次传热温度差下降至最小，也就能够有效避免由于太大的温度差而降低原油提炼效率。

3.4采取变频技术

变频技术也可用于提高原油提炼过程中的能源使用效率。一般情况下，都是通过控制阀门来实现传统降量生产过程，但这种方法的最大缺点是会导致能耗严重加大。因此，可以通过变频技术来控制降量生产过程中的能源消耗情况。变频技术能够控制装置中的统一机泵运转速度，控制时，转速会由于机泵流量而出现非常大的改变，通过变频技术就可以实现控制机泵转速来调整装置运行功率。采用这种技术一是可以大大降低能源消耗，二是可有效提高工作效率。

4.结语

由于我国对石油资源的需求量非常大，所以常减压装置节能技术发展的空间非常巨大，具有广阔的市场空间。当前常减压装置在使用过程中还是存在很大的能源浪费现象，诸多环节中存在明显不合理的问题。所以应该按照市场的实际需求，对装置的相关工序进行优化，同时还应该在新工艺和新设备的前提下，提高加热炉等其他装置的节能效果，降低原油提炼过程当中能源的消耗，以此实现最大的经济效益。

参考文献：

[1]江玉明.常减压装置能耗特点及优化节能技术[J].石化技术，2018，25（10）：51.

[2]侯东.常减压装置能耗特点及优化节能技术[J].山东工业技术，2017（14）：74.

[3]张小明，张艾秋，王嬴.常减压蒸馏装置节能降耗技术改造措施研究[J].当代化工研究，2017（05）：136-137.

[4]郭彦臣，方子来，赵国君，向存华，贾宪刚.常减压装置综合能耗分析与节能措施[J].炼油与化工，2017，28（01）：67-69.