焦化装置能耗分析及节能措施的应用

1、    焦化装置能耗分析及节能措施的应用    刘敏摘 要：焦化装置在正常的运行过程中需要消耗大量的能源，比如电能、水蒸气、原料油等，在国家大力提倡节能减排的环保理念下，焦化装置要采取措施来实现装置节能减排的目的，下文通过分析焦化装置能耗的基本构成，让相关人员有一定的了解，然后从燃料、水蒸气、电能等方面展开了关于节能措施的分析。关键词：节能措施；应用；焦化装置；能耗分析焦化装置是将渣油经深度热裂化转化为气体和轻、中质馏分油及焦炭的加工工艺，是炼油厂提高轻质油收率和生产石油焦的重要手段。焦化属于热脱炭工艺，其中热裂化反应是强吸热过程，需要消耗大量的能量较。

2、当前，节能降耗、清洁生产已成为社会广泛关注的焦点问题，作为能耗较大的焦化装置，需要想方设法降低生产过程中的能耗，以保证整个装置运行的经济性。一、焦化装置生产过程中的能耗构成在炼油企业中，传统的焦化装置需要消耗较多的能源和资源，而且整体浪费也比较严重，这不仅对周边的自然环境会产生不利影响，也会影响到我国国民经济的高速发展。炼油厂焦化装置的能耗主要包括加热炉所使用的燃料气以及燃料油，机泵以及压缩机所需要消耗的电能、催化和裂化装置所消耗的焦炭、蒸汽和新鲜水等。这些能耗的具体消耗比例也是不完全相同的。例如燃料能耗的总消耗就高达55%以上，消耗的蒸汽总量大约占总能耗的三成左右，电能的消耗占10%左右。因

3、此，优化工艺条件，改善加热炉的负荷，提升加热炉的热率，是降低燃料能耗的关键。同时还应该采取必要措施控制蒸汽、原料、电能等的消耗。二、焦化装置的节能措施及优化实践（一）優化改造蒸汽系统一，优化动力蒸汽系统。炼油企业可以依据实际状况，对动力蒸汽系统进行适当的优化调整，以便充分发挥动力蒸汽系统的作用，降低能源的消耗。例如某炼油企业将低负荷的两台锅炉系统优化调整为一台锅炉系统和一台燃机系统，并处于经济负荷状态下，能够显著提升动力站的热效率，进而实现对燃料的有效节约。最终有效降低了该炼油企业的总能耗为0.53-0.89kg标油/t。不过该种优化方式也存在一定的缺点，例如处理故障的余地较小，且容易导致系统

4、出现较大的波动。所以具体优化方法需要结合炼油企业的实际状况合理确定；二，保温改造蒸汽管道。由于蒸汽管道内的介质整体温度较高，极易出现较大的热损失，为有效降低蒸汽输送过程中的热量损失，可适当改进蒸汽管道的保温措施。（二）降低燃料能耗降低燃料能耗要对加热炉进行系统技术改造。焦化装置中的加热炉是采用热管空气预热器对系统进行设计的，加热炉的温度和氧气含量值尽管都在合理的控制范围内，但是，在加热过程中由于操作波动问题以及烟气流量问题等，造成不同程度的热量损失。因此，我们要根据加热炉的实际情况，对加热炉进行技术改造，采用水热煤余热回收系统，通过高压脱氧水实现烟气和冷空气两者之间的热量交换，从而确保热管表面

5、的温度均匀。该系统于2013年6月完成改造，投入使用后的排烟温度、入炉温度和热效率效果比较显著。下面通过改造前后两者数据的比较分析，来验证节能改造后的焦化装置效果，如表1。（三）降低水的消耗焦化装置在正常的生产过程中会消耗大量的水，比如新鲜水、循环水等，因此需要对装置采取节水措施：其一，循坏水系统的优化处理。对于循坏水而言，需要依据各个换热介质的实际温度具体进行优化控制。比如某炼油厂，通过对循环水系统的优化控制后，换热器进出口温差调整为6-7，此时可减少水量消耗高达4×104-4.5×104t/h；其二，对于新鲜水而言，若是运用净化水来进行补水，则需要控制好流量，防止浪费水

6、资源。同时还应该对水中所包含的氯离子进行定期检查，避免氯离子含量过高而腐蚀除焦设备。（四）减少电能消耗的措施焦化装置运行过程中的主要设备有机泵、塔器及空冷器等。所需的电能通常比较大，例如某焦化装置100kw的电机有18台，由此可见，在焦化设备运行过程中，需要消耗大量电能，所以降低电能的消耗也很重要，首先通常要采用优先工艺设备，优化并缩短除焦时间，通过提高焦化装置的液体收率，来降低焦炭的产率；其次，根据焦炭的硬度变化对加热炉出口的温度进行及时的调节，保证温度的正常；再次，对焦化生产人员加强技术培训和指导，提高其除焦水平和技能，保证除焦速度的合理性；最后，还要对高压水泵的启泵时间进行科学的控制，避免水泵的预充时间过长，对除焦设备进行及时的检查，避免设备出现不必要的故障问题。三、结语综上所述，对于解决焦化装置高能耗问题，需要相关人员积极探索合适的节能减排措施。由于焦化装置能耗主要包含燃料、蒸汽、水和电能等，所以石化企业要明采取必要措施对上述高耗能部分进行优化，最大限度降