能量三环节理论在装置扩能改造中应用.pdf

能量“三环节”理论在装置扩能改造中的应用 戴厚良 (中国石化扬子石化股份有限公司。南京21∞48) 侯凯锋严锌 (中国石化工程建设公司．北京100011) 摘要扬子石化公司炼油厂第一套常减压蒸馏装置扩散改造中，使用了多项节能技术以 实现能量的优化利用。本文以标定数据为基础。运用能量“三环节”理论对该装置的用能状况进 行了计算和分析，从能量利用角度对装置的扩能改造效果进行了评价，并为装置的进一步优化 能量利用提出了相应措施。 关键词常减压蒸馏能量“三环节”理论扩能改造节能优化 J前言 十五期问，扬子石化公司乙烯生产能力由0．4M∥a发展到0．65M泊，为实现乙烯原料的 自供．按总体规划要求，第一套常减压蒸馏装置的处理能力需由3．0M∥a扩大到3．5ML／a， 并掺炼部分国外轻质原油。装置改造由中国石化北京设计院负责，改造工程于2001年6月 13日又将处理量提高至3．8M乞／a左右，也顺利通过标定。装置投产一年来，设备运转正常， 生产操作安全、平稳，取得了良好的经济效益和社会效益。 装置改造过程中，在满足处理量和产品质量要求的基础上，使用了许多节能技术以提高 能量利用率，降低装置能耗。本文依据标定数据，运用能量“三环节”理论对该装置的用能状 况进行了全面的计算和深入的分析，从能量利用方面对装置的扩能改造效果进行了评价，为 装置今后进一步优化利用能量提出了解决措施。 2新技术的使甩提高T装置能量葶4用率 本装置改造采用了目前国内外许多新工艺、新技术和新设备，一方面扩大了装置处理 量，提高了产品质量，另一方面考虑了装置能量的最优利用，节省了燃料油、水蒸气和冷却 水等公用工程用量，降低了装置的能耗。 2．1交直流电脱盐 新增一台电脱盐罐与原有的两台电脱盐罐(改为并联操作)串联使用，构成二级电脱盐。 采用了我国自行开发的交直流电脱盐成套设备，提高了脱水、脱盐效果，节省了电耗。 2．2换热网络优化 ， 应用夹点技术对原换热流程重新优化设计，不同温位的热源得到合理配置，在保证能量 利用最大化的基础上，也充分考虑了堋的最优利用。优化后的换热网络，换热终温达到 300℃左右，产品换后温度较低，减少了循环水用量。 ·62· 2．3新型换热器的应用 在换热流程优化的设计中，采用了7台内波纹外螺纹和5台外螺纹的换热器。这两种新 型换热器结构紧凑，可以强化传热，其总传热系数K值是普通光管换热器K值的1．5．2．o 倍。在相同传热量下，内波纹外螺纹换热器要求的传热温差小，传热过程中的不可逆堋损减 少，提高了能量的堋利用率。 2．4新型高效的塔内件在初馏塔、常、减压塔中的使用 改造中，初馏塔和常压塔的塔内件更换为新型高效的ADv塔盘。ADv浮阀塔盘保留了 F1浮阀的优点，并且在浮阀本身、降液管型式、鼓泡促进器及塔盘连接结构上重新进行了 优化设计，使其具有更大的处理能力、操作弹性和更高的传质效率。 减压塔的原有塔盘改为高效规整填料zI】PAK，有效降低了全塔压降，提高了侧线产品 的分离精度。采用两段槽式分布器以保证每段规整填料汽、渡相负荷分布均匀。减压塔进料 口增加流线式快速分布器，以减少汽化段雾沫夹带量，降低减压侧线产品的残炭量。集油箱 的升气7L都改为新型的百页窗式升气孔。 新型高效的ADv塔盘和zIJPAK规整填料的使用，不仅提高了装置的处理能力和产品分 离精度，同时也减少了塔底蒸汽和塔顶冷却水的用量，降低了能耗。 2．5强化燃烧技术在加热炉改造中的应用 在加热炉的改造中，采用了IⅡ{高效强化燃烧器。其特点是燃料在燃烧室内快速燃烧， 高温烟气高速喷入炉膛内，使炉膛烟气流动更加均匀。通过高速流动的烟气实现强迫对流， 同时强化对流、辐射传热，使炉管表面热强度变得比较均匀。从而在保证炉膛温度800℃ 的情况下，增加了炉管的平均热强度，提高了加热炉总热负荷。同时也降低了烟气排放温 度，提高了加热炉热效率，节省了燃料油量。 3标定结暴与分橱 3．1处理能力 到设计要求。 3．2产品质量 改造后的常压塔塔盘数保持不变，但由于采用了新型高效塔盘，不但降低了塔顶回流 比，