林宝
中国石化有限公司天津分公司联合八车间 天津市 300270
摘要：延迟焦化装置用能组成主要有燃料气、蒸汽、电能和水，为减少这些资源的消耗，提高能源的利用率，实现节能环保的目标，可通过使用新型双面辐射路、改进空气预热器、优化装置循环比、热水伴热改造、加装疏水器、优化冷焦水流程、减少焦炭塔冷焦大小吹汽量等措施来降低装置的综合能耗。
关键词：延迟焦化装置；能耗；节能降耗措施
1 延迟焦化装置用能分析
在延迟焦化装置中，焦炭塔中发生热渣油裂解、缩合的反应，并通过焦炭聚集形成油气，从焦炭塔顶端进入到分馏塔中，然后再经过分馏塔得到富气、粗汽油、柴油等，气体经过压缩后和粗汽油一起进入到吸收稳定的部分，然后经过分析最终得到液化气、干气与稳定汽油产品。焦化反应前，为达到反应的温度，原料油需要先和分馏塔侧线换热，在分馏换热段从高温反应油气中取热，和循环油经过加热炉加热升温后进入到焦炭塔中进行焦化反应。
焦化加热炉提供了原料油反应需要的热量，其中燃料气消耗占比最大。典型延迟焦化装置能耗组成，按照能耗占比大小排列分为燃料气、电能、蒸汽和水。延迟焦化装置用能的特点是，首先，耗能品位较高，加热炉燃料燃烧提供了绝大部分外供能量，这些能量用于焦化原料油预热，使焦化装置中原料油进行反应前达到反应所需的温度，并提供裂解所需热量。其次，高温油气提供分馏需要的能量，并产生较多低温余热，这部分热量在装置中无法实现平衡利用，所以需要通过增加进料预热来降低加热炉的负荷，提高加热炉的效率，从而实现对分馏塔中余热的有效回收和利用，可起到较好的节能降耗的作用。
2 延迟焦化装置节能降耗措施
2.1 使用新型双面辐射炉
在节能改造中，可以直接在原来单面辐射炉的基础上增加一台新型双面辐射加热炉，并使用附墙燃烧技术与低氧化氮扁平焰附墙砌体燃烧器，原料油先经过辐射室，加热到反应所需温度。同时将辐射管采用双面辐射布置使炉管表面均匀受热，避免出现局部过热、炉管内结焦的现象。此外，辐射室中的炉墙上部、端墙和顶板全部换成耐高温型强的高铝陶瓷纤维模块复合衬里，并在衬里的表面喷涂高温辐射涂料可以有效降低热量的损失，提高热效率。
2.2 改进空气预热器
为解决空气预热器因换热面积小、不能满足实际使用需求、排烟温度较高而导致烟气余热回收效率较低的问题，通过增加排热管的方式，以二次换热的形式来降低排烟的温度，进而控制热量损失量。此外，通过升级材料以提高预热器的抗腐蚀性能，定期测定加热炉烟气露点的腐蚀温度、控制排烟温度以减少对预热器的辐射，同时也增加了空气换热的面积，控制排烟的量，可起到增强加热炉热效率的作用。
2.3 优化换热网络
在装置改进前，吸收稳定重沸器的热源是3.5MPa蒸汽，分馏塔与吸收稳定系统的低温热没有得到有效回收利用，而只能通过循环水空冷冷却这部分余热。在改造以后，将分馏塔中段系统和原料换热并引入到解析塔重沸器中，蜡油系统和原料换热后引入到稳定塔重沸器中，可实现对分馏塔顶部低温余热的回收。经过换热网络的优化，原料换热温度提升，能耗下降，吸收稳定减少蒸汽的使用量，能耗大大下降，同时还实现了对低温热系统的热量回收，提高能量的利用率。
2.4 节约蒸汽措施
首先，必须对冷焦大小吹汽量进行合理控制，在满足焦炭挥发分指标的基础上降低大、小吹汽量。其次，在冬季生产时，应在确保装置安全生产以及满足防冻条件的基础上，在装置中只投入部分伴热，在其他季节装置内置投入间歇重油管线伴热。此外，在进行装置改造后，在每一个注入端增设限流孔板，增设多台防结焦阀门，以吹扫蒸汽的方式进入，该方式的节能效果明显。最后，可对分馏塔操作就你选哪个优化，增设热工系统产汽，减少分馏系统循环比来提高装置整体的处理能力，在装置的蒸汽排凝点位置加上疏水器，可起到降低冬季防冻凝期间蒸汽损耗、节约蒸汽的作用。
2.5 节电控制措施
第一，减少高压水泵启动自循环的时间，钻孔的合理设置以及除焦下钻速度的控制可有效缩短除焦的时间，降低对电能的消耗。第二，做好气压机的管理，优化分馏塔确保分馏塔顶部压力可控，减少气压计飞动控制阀的开度以降低气压机系统的循环量，从而减少不必要的电能消耗。第三，加强变频器管理，避免变频器出现故障，使变频器发挥自动调节功能、节约电能的作用。
2.6 节约燃料气消耗的措施
循环比对燃料气的消耗量影响很大，随着循环比的增加，燃料气消耗不断上升，焦化炉有效负荷增大，使得排烟温度增加，使被带走的热量增多，加热炉热效率下降，燃料气单位体积耗能很大。但循环比下降后会降低蜡油的质量，影响下游加工装置生产，所以需要合理设置装置的循环比，综合考虑上下游生产过程。此外，要加强对加热炉日常运行管理，包括炉管定期清焦和定期除锈清灰等工作，及时更换损坏的火嘴，修补炉膛衬里等减少热量的损失。做好对鼓引风机的维护保养，增设变频器温度监控仪并加强对其的维护，确保炉膛内合理的氧气含量和负压，做好加热炉火嘴调节工作等。通过采取上述措施，可延长加热炉的运行周期、提高了加热炉的热效率，同时燃料气的消耗大大减少。
2.7 节水措施
设置冷焦污水处理系统，实现对冷焦系统生成的污水的有效处理回收，这部分水在处理后可重新被使用到生产过程中，从而减少了对新的水源的利用。即通过将热工两排和定排污水引入到焦化池中，减少甚至可实现新鲜水的零使用。此外，将除氧器引入到装置乏汽冷凝水中，可有效减少软化水的使用。
3 结语
综上所述，本文对焦化装置生产用能进行了简单分析，指出延迟焦化装置生产时的用能过程比较复杂，地燃料气和蒸汽的消耗较大，排烟量大、余热回收利用不佳。为了实现节能降耗的目的，采用先进的技术和设备，对延迟焦化装置进行改造优化，对于节约燃料气、蒸汽、电能和水等资源的效果显著，但是和同行业比较能耗依旧较大，还需要对压缩机、加热炉等主要耗能设备进一步节能改造。
参考文献：
[1]杨万强，唐铭辰，唐媛媛. 延迟焦化装置用能分析及节能措施[J]. 能源化工，2018（2）：24-27.
[2]靳松. 提高延迟焦化装置加热炉热效率的技改措施[J]. 化工管理，2017（6）：257.