钟喆
中国石化天津分公司炼油部联合二车间 天津市 300270
摘要：在油品市场工序矛盾升级、节能环保理念日益深入人心的背景下，对于炼油厂而言，想要在确保加工产量和质量的基础上节约能源、提高综合效益，就应该对各个生产环节进行节能改造。作为炼油厂加工生产重要设备之一的常减压蒸馏装置，其产生的能耗占比较大，为此有必要对该工艺设备进行节能改良。本文将在分析常减压蒸馏装置能耗情况的基础上，提出针对性的节能降耗优化措施。
关键词：常减压蒸馏装置；节能降耗；优化措施
1 炼油厂常减压装置当前能耗情况
1.1 温控问题
常减压蒸馏装置是炼油厂原油加工中重要的设备之一，其原理是利用原油各个组分具有不同沸点的特点，通过温度和压力的控制实现蒸馏分离。因此，在蒸馏的过程中，对于温度控制是否科学合理将直接影响到装置运行的稳定性。原油中电脱盐工序，如果温度太高就会产生大量水分汽化，从而对破乳剂的使用效果以及电场效率产生影响，严重时会对脱盐的效果产生很大的影响，还会造成极大的资源浪费。温度过高还可能会使得污水温度过高，从而需要用更多冷水降温，导致大量水资源的浪费。此外，温度较高的情况下使得换热温差增大，传热效率反而下降，对后期蒸馏工序产生不利，延缓蒸馏的速度，使蒸馏工艺产生更多的能耗。比如在加热炉系统中，如果温度过高就会使燃烧器、加热炉炉管等设施及其元件遭到高温损坏，不仅影响其使用效果而且还会降低使用寿命，使后期空冷水冷却负担加大，造成大量燃料以及冷却介质的浪费。由于对温度区间的设置范围较小，在蒸馏过程中必须采用精确性程度更高的测量仪器才能测量，否则想要确保温度控制的精确性难度很大，同时对人员的技术水平和装置的性能都有很高的要求。
1.1 取热问题
在炼油厂原油加工中，在蒸馏分离工序中会产生较大的热量，这部分热量如果随意被排放出去，不仅会造成环境污染而且还使大量能源、资源被浪费。尤其常减压蒸馏装置产生的余热，受到技术、设备以及人员工艺水平的影响，在实际生产中很难完全回收利用这部分热量，不利于实现装置降耗节能的目标。
1.3 分离问题
常减压蒸馏装置的目的是为了实现对原油中各个组分的分离，组分分离的质量和数量直接关系着生产企业的经济效益以及后期生产的难度。采用精馏与提馏的工艺，可以在最大程度上改善分离效果，但是在实际生产中，因为原油的数量、原油的品质、外界环境等都不相同，这些因素的变化会对常减压蒸馏装置能耗产生一定影响，分离的效果有很大差异。
2 常减压蒸馏装置节能降耗优化措施
2.1 改良油品
不同的常减压蒸馏装置对原油的要求不同，为此应该根据不同装置的特点选择合适的原油类型，如果原油质量太劣其产生的腐蚀性物质也多，不仅会造成设备腐蚀，而且也不利于蒸馏分离，影响生产效率和加工质量的同时还会产生较大的能源消耗。为此，在选择原油时必须根据常减压蒸馏装置设计方案中的参数进行合理选择，在实际生产加工中如果发现原油类型和计划的原油参数存在较大差异，则必须根据实际情况对原油进行处理，比如调整原油的混合比例，使其配置尽量与计划原油的参数一致，可确保达到预期的加工效果，同时也降低了装置的加工负荷，确保装置高效稳定的运行。在实际生产加工时要综合考虑经济、技术、政策、物流等因素，如果实际生产不具备对原油比例调整的条件则可以根据实际对工艺方案进行调整，或更换合适的设备。
2.2 提高设备日负荷率
蒸馏装置每天平均负荷数值和最大负荷之比叫做日负荷率，日负荷率太高说明设备长期处在超负荷运行中，对设备的损坏较大；但是日负荷率太小说明设备每天的运行负荷都可能不达标，生产效率较低，不仅可能无法完成预期加工量，而且还会带来严重的能源损耗。目前国内对炼油厂常减压蒸馏装置的日负荷率要求是达到80%以上，但是大部分企业在实际生产中日负荷率都在该标准以下，低负荷的运行状态会带来额外的能源消耗，加工同样数量的原油，日负荷率越低说明产生的能耗越大，使用效率越低。为此，炼油厂应根据装置设计加工的能力，合理设置装置的加工量参数，将常减压蒸馏装置的日负荷率提高到80%以上，避免长期低负荷运行而造成不必要的资源浪费。
2.3 控制换热终温
装置换热效率也是影响常减压蒸馏装置能耗的主要因素之一，换热效率低说明能耗越大，反之则可以节约能源。反映换热效率的主要因素是换热终温，当换热终温较低的情况下，换热效率就低，反之换热效率就高，能耗就小。在实际加工中，影响换热终温的因素有很多，包括取热中余热的回收效率、原油品质、装置日负荷率和技术水平等。为此，炼油厂要尽量选择性能较好的换热设备以及品质较好的原油，加强对操作人员的培训以提高他们的技术水平，使更好地控制换热终温，从而尽可能地减少能耗。
2.4 改良加热系统
对于加热系统的改进，首先要提高燃料的纯度，比如在渣油中加入阻垢剂，可起到降低盐类沉积数量、提升燃料纯度、降低腐蚀和能耗的作用。另外要加强对加热炉的管理，操作人员必须时刻关注加热炉中氧气含量、炉出口温度、排烟温度等参数，对于经常燃烧渣油的加热炉要经常做好吹扫工作以免大量灰分沉积在内壁而影响燃烧效率。
2.5 改良分馏系统
分馏系统的改进应从两个方面着手，一方面提高取热百分比，当塔顶回流温差在55℃左右时，气液两相可达到较好的平衡，这时塔内的余热能被充分回收利用，有利于降低能耗。另一方面控制蒸馏汽化率，不但可以增加加工产量和质量，而且还可以起到节约能耗的作用。可以通过控制温度的方式使汽化率控制在合理范围内。
2.6 改良控制系统
对于原油加工生产的监督控制，目前大部分炼油厂采取集散控制系统，该系统操作简便但是控制功能单一，只可以完成最基本的控制操作而无法对复杂工艺流程进行有效控制。为此，在条件允许时应积极引入更加先进的智能控制系统，实现对原油蒸馏加工动态控制，避免因过程波动过于剧烈而影响装置运行的稳定，同时还可以实现增产和节能的目标。
2.7 升级装置材料
为了全面实现节能降耗，对于常减压蒸馏装置的设计、安装也应该不断优化和改进。比如选择合适的高质量的材料，这些材料应具备隔热绝缘性好、防腐蚀性好的特点，比如传热设备、分离设备、隔热材料等，这些高效的材料可提高能量回收率，减少能量损耗。
3 结语
综上所述，炼油厂常减压蒸馏装置是炼油厂加工生产中常见的装置，蒸馏分离也是重要的原油加工工艺，在蒸馏的过程中会产生大量的热量和腐蚀性有害物质。随着规模的扩大，该生产工艺和装置产生的能耗、污染日益增大，不利于企业的发展。为此，有必要对常减压蒸馏装置采取必要的节能降耗措施，改进生产方案，并通过油品质量、设备负荷、加热系统、分馏系统、控制系统等子系统的改良优化，来降低生产能耗，提高能量回收率，提升炼油厂的综合效益。
参考文献：
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