蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行(bl)

煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化2009年12月

6/5/20231煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化一、節(jié)汽對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗的意義二、蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)及蒸汽平衡三、裝置產(chǎn)汽的優(yōu)化四、裝置用汽優(yōu)化五、罐區(qū)用汽優(yōu)化

六、公用工程的蒸汽優(yōu)化七、結(jié)束語6/5/20232一、節(jié)汽對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗的意義蒸汽是煉油能耗六大組成部分之一，一般情況下其能耗比例在報(bào)表中“低于”燃料、燒焦、電，高于水和熱輸出部分。2007某廠能耗詳細(xì)組成見表6/5/20233某廠2007年能耗統(tǒng)計(jì)表6/5/20234某廠能耗組成比例圖6/5/20235一、節(jié)汽對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗的意義表中情況是否真實(shí)反映出企業(yè)能源消耗情況呢？

不能！因?yàn)榇呋酂峄厥詹糠衷诒碇袥]有體現(xiàn)！2007年該企業(yè)催化產(chǎn)汽:2009398噸，發(fā)電110851562度6/5/20236某廠2007年能耗統(tǒng)計(jì)表（燒焦轉(zhuǎn)化后能耗表）6/5/20237某廠實(shí)際能耗組成圖6/5/20238還原前后能耗對(duì)照?qǐng)D6/5/20239蒸汽在煉油能耗中的比重6/5/202310蒸汽在煉油能耗中的比重6/5/202311

由此是否還可引出一個(gè)催化燒焦能量回收效率概念呢？催化能耗先進(jìn)與否應(yīng)主要由其決定。

這也說明催化生焦量大不會(huì)明顯影響裝置能耗。題外話：6/5/202312煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化一、節(jié)汽對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗的意義二、蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)及蒸汽平衡

三、裝置產(chǎn)汽的優(yōu)化四、裝置用汽優(yōu)化五、罐區(qū)用汽優(yōu)化

六、公用工程的蒸汽優(yōu)化七、結(jié)束語6/5/202313蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)按等級(jí)分：

低壓中壓高壓……按性質(zhì)分：

飽和蒸汽過熱蒸汽來源：

工業(yè)鍋爐產(chǎn)生裝置余熱產(chǎn)生

6/5/202314蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)用途：

動(dòng)力(透平)加熱汽提霧化特點(diǎn)

凝結(jié)熱大比熱大氣液兩相變化………成本

成本構(gòu)成：水成本+熱量+電成本+人工+折舊不同燃料種類成本燃料油(氣)、煤及其它燃料6/5/202315蒸汽平衡蒸汽平衡對(duì)一個(gè)廠非常重要，從蒸汽平衡表我們可以看出企業(yè)蒸汽消耗情況，企業(yè)用汽水平。一個(gè)完整蒸汽平衡包括以下方面內(nèi)容。

1、數(shù)量平衡（月報(bào)表）

產(chǎn)耗總量平衡

2、壓力平衡

不同壓力等級(jí)的蒸汽平衡

同一壓力等級(jí)的蒸汽平衡

3、按用途的平衡

直接汽提、間接加熱（間接汽提）、霧化、抽真空等6/5/202316蒸汽平衡1、數(shù)量平衡（月報(bào)表）

見附表一

6/5/202317蒸汽平衡2、壓力平衡

不同壓力等級(jí)蒸汽平衡（瞬時(shí)間平衡)

見附表二6/5/202318蒸汽平衡2、壓力平衡

不同壓力等級(jí)間蒸汽轉(zhuǎn)化及平衡6/5/202319蒸汽平衡一般情況下，如無凝汽透平，煉油廠中污水汽提、溶劑再生耗蒸汽量占全廠蒸汽消耗的20%以上催化裝置蒸汽消耗一覽表間接汽提用汽可和凝汽透平用汽合為一項(xiàng)，通過此表全廠凝結(jié)水量即可得出。3、按用途的平衡小討論：除氧用蒸汽是否可計(jì)入凝結(jié)水回收中？6/5/202320蒸汽平衡蒸汽平衡中損失量的確定

蒸汽系統(tǒng)損失基本以下三部分組成：

1、蒸汽管網(wǎng)散熱損失

2、計(jì)量誤差

3、計(jì)量缺失

損失量

1、通過相關(guān)物料情況核算蒸汽消耗，如除氧器耗汽，新鮮水加熱用汽

2、通過不同壓力等級(jí)間蒸汽轉(zhuǎn)換核算蒸汽情況

3、通過工藝物料量核算透平用汽

4、根據(jù)管網(wǎng)散熱情況確定管網(wǎng)損失

5、根據(jù)疏水器情況確定伴熱蒸汽消耗

6、根據(jù)凝結(jié)水量核算蒸汽量

6/5/202321蒸汽對(duì)煉油企業(yè)影響：能耗環(huán)境：熱污染、煙氣污染、制除鹽水產(chǎn)生污染動(dòng)力費(fèi)用(綜合商品率)

………..如何節(jié)汽？………

同等條件多產(chǎn)汽!減少裝置用汽!!降低蒸汽損失!!!6/5/202322蒸汽平衡及裝置換熱流程的思考不同的廠因加工流程不同，蒸汽平衡情況極不一樣。中石化蒸汽利用合理企業(yè)基本沒有凝汽透平，蒸汽利用率高，部分企業(yè)蒸汽利用極不合理，凝汽透平蒸汽耗量占全廠蒸汽消耗的20%以上，而蒸汽需開動(dòng)力鍋爐或外購(gòu)提供。對(duì)于裝置工藝換熱流程的選擇，在設(shè)計(jì)階段我們應(yīng)該對(duì)裝置工藝物流產(chǎn)汽科學(xué)對(duì)待。對(duì)于物料的中間取熱，我們要求盡量少產(chǎn)汽，多利用物料間加熱以提高換熱終溫，減少加熱爐負(fù)荷及防止出現(xiàn)蒸汽富余而放空；對(duì)于非中間取熱，我們要求最大限度的增加產(chǎn)汽，如催化煙氣、硫磺尾氣等。在全廠蒸汽消耗方面取消凝汽透平，僅在蒸汽富余時(shí)凝汽透平做調(diào)節(jié)手段。一個(gè)煉廠如透平選型、裝置產(chǎn)用汽合理，蒸汽完全可自給自足，動(dòng)力鍋爐僅開停工時(shí)使用。6/5/202323煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化一、節(jié)汽對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗的意義二、蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)及蒸汽平衡三、裝置產(chǎn)汽的優(yōu)化四、裝置用汽優(yōu)化五、罐區(qū)用汽優(yōu)化

六、公用工程的蒸汽優(yōu)化七、結(jié)束語6/5/202324煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化三、裝置產(chǎn)汽的優(yōu)化１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽２、裝置熱聯(lián)合增產(chǎn)蒸汽３、裝置操作優(yōu)化增加產(chǎn)汽４、裝置熱工系統(tǒng)減少排污增加產(chǎn)汽

6/5/202325１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽裝置是產(chǎn)汽大戶，同時(shí)也是消耗蒸汽大戶。煉油裝置產(chǎn)汽按壓力等級(jí)分有中壓蒸汽（3.5MPa）、低壓蒸汽（0.8MPa）及0.35MPa蒸汽，其產(chǎn)汽來源主要是兩大部分，一部分為裝置余熱，另一部分為背壓透平排汽，本次特指裝置余熱產(chǎn)汽。煉油廠常見產(chǎn)汽裝置有催化、重整、常減壓、加氫、硫磺等裝置。對(duì)于一個(gè)總體規(guī)劃較好，公用工程合理的企業(yè)，工藝裝置產(chǎn)汽完全可滿足全廠用汽要求，工業(yè)鍋爐僅做開停工用。

6/5/202326１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽

催化裝置煉油廠重點(diǎn)裝置之一，催化裝置是產(chǎn)汽大戶，正常情況下，余熱鍋爐起為煙能熱能回收最后一道關(guān)口，起預(yù)熱鍋爐上水、產(chǎn)汽、過熱蒸汽作用。因鍋爐上水溫度均較低，它具備降低鍋爐排煙溫度作用。目前各企業(yè)中，均發(fā)現(xiàn)了蒸汽產(chǎn)汽設(shè)施熱效率低的問題，存在一定的“應(yīng)發(fā)而未發(fā)的蒸汽量”。6/5/202327１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽

問題主要集中在催化余熱鍋爐排煙溫度較高，熱損失較大。中石化2008年曾進(jìn)行一次節(jié)電節(jié)汽的調(diào)研，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)除少數(shù)企業(yè)催化余熱鍋爐排煙溫度為175℃左右外，其它部分均在200℃左右最高達(dá)271℃。調(diào)研還了解到企業(yè)對(duì)降低排煙溫度除技術(shù)措施上原因外還存在顧忌。6/5/202328１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽余熱鍋爐降低排煙溫度面臨問題：積灰換熱面積露點(diǎn)腐蝕

6/5/202329１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽積灰問題的解決：

選擇合適的吹灰器型號(hào)

激波吹灰器蒸汽吹灰器

優(yōu)化吹灰器吹灰工藝

吹灰時(shí)間間隔吹灰時(shí)間長(zhǎng)短灰鋼珠吹灰的取代—-廢催化劑清

(金山使用廢平衡劑吹灰)

6/5/202330１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽露點(diǎn)腐蝕的解決需從以下三個(gè)方面著手

露點(diǎn)腐蝕的定義：酸霧或其氧化物遇低溫表面凝結(jié)成液態(tài)后對(duì)其產(chǎn)生的腐蝕稱露點(diǎn)腐蝕，本質(zhì)是酸腐蝕。（概念不標(biāo)準(zhǔn)）露點(diǎn)溫度的確定：與氣相中水蒸汽和酸性介質(zhì)量有關(guān)露點(diǎn)腐蝕的判斷（熱力學(xué)）---二氧化硫與三氧化硫的關(guān)系煙氣中的SO2氧化成SO3需要有催化劑的促進(jìn)作用,Fe2O3及的V2O5等都是非常良好的催化劑

6/5/202331１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽

露點(diǎn)腐蝕煙氣露點(diǎn)溫度的計(jì)算查muller圖表法例：某催化進(jìn)料的硫含量為0.7%，按照硫平衡計(jì)算，焦碳中的硫含量約占進(jìn)料的11%(統(tǒng)計(jì)值，裝置標(biāo)定時(shí)可得出)，煙氣中的SO2含量約90ppm，按SO3轉(zhuǎn)化率3%計(jì)算(統(tǒng)計(jì)值與理論值基本相符)，查Muller曲線圖，煙氣露點(diǎn)約125℃。注：muller圖表法前提是煙氣中水蒸汽含量約10%，催化煙氣中水蒸汽含量基本在此值附近

6/5/2023326/5/202333部分企業(yè)催化煙氣露點(diǎn)溫度單位設(shè)備露點(diǎn)溫度℃煉廠1催化煙氣余熱鍋爐125煉廠21#催化煙氣余熱鍋爐120煉廠31#催化煙氣余熱鍋爐150煉廠4兩套催化余熱鍋爐150煉廠51#催化余熱鍋爐125煉廠61#催化余熱鍋爐122煉廠7催化余熱鍋爐1256/5/202334措施：提高省煤器管表面溫度節(jié)能要求：過高排煙溫度對(duì)節(jié)能不利－－綜合方案水熱媒技術(shù)改造省煤器如何避免露點(diǎn)腐蝕6/5/202335１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽露點(diǎn)腐蝕的避免及產(chǎn)汽量的提高---水熱媒技術(shù)改造省煤器核心思想是提高省煤器上水溫度，提高省煤器壁溫以防止露點(diǎn)溫度。加大省煤器換熱面積及強(qiáng)化換熱降低排煙溫度。采用先進(jìn)實(shí)用吹灰技術(shù)保持省煤器的高效運(yùn)行。6/5/202336水熱媒技術(shù)成功改造一例項(xiàng)目情況：北京燕山分公司煉油廠80萬噸/年重油催化裝置再生煙氣余熱鍋爐系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在過熱能力不足，余熱鍋爐煙氣阻力偏高，省煤器露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重，排煙溫度高，余熱鍋爐效率低等問題，由于以上問題的存在，影響余熱鍋爐效率，導(dǎo)致裝置能耗升高，經(jīng)濟(jì)效益下降，并給裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行帶來隱患，2008年2月開始對(duì)余熱鍋爐進(jìn)行綜合節(jié)能技術(shù)改造。6/5/202337水熱媒技術(shù)成功改造一例改造內(nèi)容1、拆除原兩組低溫段過熱器，在該空間位置布置新設(shè)計(jì)的兩組低溫過熱器，換熱元件由光管改為翅片管；新增低溫過熱器中間集箱，并對(duì)原過熱器中間集箱進(jìn)行改造。2、拆除原有省煤器，改造后的省煤器翅片管替代光管，并全部采用模塊化箱體結(jié)構(gòu)。3、取消水抽子，采用水熱媒技術(shù)，增設(shè)給水預(yù)熱器（U管換熱器）。4、在余熱鍋爐原高溫過熱器和新設(shè)計(jì)的低溫過熱器、省煤器受熱面上布置一套脈沖激波吹灰器，提高對(duì)催化劑粉塵積灰吹灰效果。5、對(duì)原煙氣過熱器至余熱鍋爐低溫過熱器之間的蒸汽管線進(jìn)行改造，降低蒸汽阻力。6/5/202338煙氣輪機(jī)水熱媒技術(shù)成功改造一例注：粉色虛框內(nèi)為改造內(nèi)容6/5/202339水熱媒技術(shù)成功改造一例余熱鍋爐系統(tǒng)正常運(yùn)行的操作條件項(xiàng)目改造前改造后主風(fēng)總量,Nm3/h110000111000再生密相溫度,℃670667再生稀相溫度,℃710706煙機(jī)煙氣出口溫度，℃493489余鍋排煙溫度，℃195155煙機(jī)煙氣出口壓力，KPa14.312.5余鍋省煤段上水溫度（預(yù)熱后），℃122141余鍋省煤段上水溫度（預(yù)熱前），℃9898余鍋過熱中壓汽流量，t/h6073余鍋過熱中壓汽溫度，℃4054206/5/202340１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽中石化部分企業(yè)降低余熱鍋爐排煙溫度增加產(chǎn)汽潛力

6/5/202341１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽煉油企業(yè)因余熱鍋爐排煙溫度高導(dǎo)致大量蒸汽損失(未發(fā)出)的裝置不僅僅只有催化裝置一家，硫磺裝置、重整爐排煙溫度均較高，其中硫磺尾氣爐排煙溫度最高溫度達(dá)400度以上?！盁煔庵辛蛩嵴魵馐怯扇剂现辛蚍菅趸鴣淼?燃料含硫量越高,其露點(diǎn)溫度越高。煙氣中SO2對(duì)露點(diǎn)的影響很小,在相當(dāng)大的濃度范圍內(nèi),酸露點(diǎn)的波動(dòng)不超過1℃”。硫磺尾氣爐露點(diǎn)腐蝕的可能性應(yīng)更小，硫化氫基本不可能燒成三氧化硫，排煙溫度的降低更沒問題。部分企業(yè)硫磺裝置產(chǎn)汽潛力見下表6/5/202342１、余熱鍋爐降低排煙溫度增加產(chǎn)汽煉廠1硫磺裝置尾氣焚燒爐3870.4煉廠2硫磺尾氣焚燒爐3120.8煉廠3硫磺裝置尾氣焚燒爐4004煉廠42#硫磺尾氣爐2700.86/5/202343２、裝置熱聯(lián)合增加產(chǎn)汽

裝置熱聯(lián)合后，原料溫度升高，產(chǎn)品與原料換熱強(qiáng)度降低，更多熱量用來產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)汽量增加。6/5/202344２、裝置熱聯(lián)合增加產(chǎn)汽熱聯(lián)合增加產(chǎn)汽一例:

某重油催化通過實(shí)施裝置間熱聯(lián)合，常減壓蒸餾-催化裂化之間的蠟油及渣油直供，這樣可提高催化原料混合溫度20-25℃（高時(shí)能夠提高50℃以上），通過提高原料油與油漿換熱前溫度，在保持原料預(yù)熱溫度不變的條件下，有效減少油漿/原料油換熱器負(fù)荷，通過負(fù)荷轉(zhuǎn)移提高產(chǎn)汽量近4t/h，折合能耗133.98MJ/t。6/5/202345３、裝置操作優(yōu)化增加產(chǎn)汽工藝設(shè)備尤其是分餾塔、反應(yīng)器類設(shè)備經(jīng)操作優(yōu)化，調(diào)整全塔（反應(yīng)器）熱量分布，減少塔上部經(jīng)空冷釋放熱量，增加蒸汽產(chǎn)量。6/5/202346３、裝置操作優(yōu)化增加產(chǎn)汽裝置操作調(diào)整增加產(chǎn)汽例一:某重油催化油漿系統(tǒng)有兩臺(tái)油漿蒸發(fā)器，正常生產(chǎn)時(shí)投用一臺(tái)，產(chǎn)汽量11-13t/h。通過對(duì)分餾塔操作進(jìn)行優(yōu)化：保持分餾塔底油漿總循環(huán)量不變，適當(dāng)降低油漿下返塔流量、提高油漿上返塔流量，從而提高分餾塔底溫度，在保持原料預(yù)熱溫度不變的條件下，通過負(fù)荷轉(zhuǎn)移達(dá)到提高油漿蒸發(fā)器產(chǎn)汽的目的。分餾塔操作優(yōu)化調(diào)整后，不但強(qiáng)化了分餾塔底油漿中催化劑的洗滌效果，而且分餾塔底溫度提高了5℃，油漿蒸發(fā)器產(chǎn)汽量提高1.5t/h。6/5/202347３、裝置操作優(yōu)化增加產(chǎn)汽裝置操作調(diào)整增加產(chǎn)汽例二:某蒸餾裝置設(shè)計(jì)加工量為800萬噸/年，常二中蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)發(fā)汽量為7.5噸/小時(shí)。目前，加工負(fù)荷一直較低，僅為68%左右。自產(chǎn)蒸汽很難滿足自身裝置的需要，需要管網(wǎng)蒸汽，這樣不僅造成蒸汽耗量加大，而且影響裝置的綜合能耗。為了盡量解決這個(gè)問題，采取相應(yīng)的措施：優(yōu)化操作，調(diào)整回流量。根據(jù)產(chǎn)品加工方案的變化，及時(shí)調(diào)整換熱比例，最大化的提高發(fā)汽量。當(dāng)常三線按照柴油方案控制時(shí)，常二中的抽出量提高，當(dāng)常三線按照蠟油方案時(shí)，將蒸汽發(fā)生器的三通閥適當(dāng)開啟，穩(wěn)定發(fā)生器熱源的流量。優(yōu)化各段回流。根據(jù)原油產(chǎn)品變化情況，調(diào)整常頂循、常一中、常二中，調(diào)整換熱比例，可以最大化的提高二中的換熱量。常二中蒸汽發(fā)生器優(yōu)化后，每小時(shí)可以產(chǎn)汽12.5噸左右，不僅可以滿足本裝置的需求，而且還可以向煉廠管網(wǎng)輸送一定量的蒸汽。6/5/202348４、裝置熱工系統(tǒng)減少排污增加產(chǎn)汽中壓鍋爐爐水控制指標(biāo)磷酸根pH值電導(dǎo)率(TDS)中壓鍋爐蒸汽控制指標(biāo)鈉離子二氧化硅爐水質(zhì)量、蒸汽指標(biāo)間的關(guān)系

6/5/202349４、裝置熱工系統(tǒng)減少排污增加產(chǎn)汽如何控制爐水、蒸汽質(zhì)量加藥、排污排污率的計(jì)算(濃縮倍數(shù))爐水鹽含量=給水帶入鹽份+加藥帶入鹽份-蒸汽帶走鹽份-排污帶走鹽份。排污率的簡(jiǎn)單計(jì)算：二氧化硅計(jì)算法(加藥不會(huì)帶入硅)給水硅=蒸汽硅+排污硅排污率=(給水硅含量-蒸汽硅含量)/(爐水硅含量-蒸汽硅含量)給水硅100，蒸汽硅20爐水實(shí)測(cè)減少排污意義中壓鍋爐每減少１噸排污可增產(chǎn)蒸汽0.37噸，低壓鍋爐每減少１噸排污可增產(chǎn)蒸汽0.3噸。如何減少排污

連續(xù)排污的調(diào)整定期排污的調(diào)整6/5/202350裝置產(chǎn)汽優(yōu)化部分企業(yè)降低鍋爐排污率增產(chǎn)蒸汽潛力圖6/5/202351四、裝置用汽的優(yōu)化１、氣分裝置取消蒸汽２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽３、抽真空系統(tǒng)、工藝設(shè)備節(jié)汽４、焦汽用汽優(yōu)化５、工藝優(yōu)化降低蒸汽消耗６、凝汽透平的改造6/5/202352１、氣分裝置取消蒸汽氣分裝置工藝簡(jiǎn)介：氣體分餾裝置是以催化裂化裝置的液態(tài)烴為原料，用精餾的方法分離出丙烷、精丙烯、異丁烯、異丁烷、丁烯-2和戊烷餾份。其工藝流程一般采用三塔/四塔/五塔工藝，分餾塔包含脫丙烷塔、脫乙烷塔、脫異丁烷塔、脫丁烯-2塔、丙烯精餾塔，每個(gè)塔系統(tǒng)均包括重沸器、冷卻器、回流罐等。脫丙烷塔塔底溫度一般為101.0±2℃；脫乙烷塔塔底溫度50±3℃；丙烯精餾塔塔底溫度50±3℃；脫異丁烷塔塔底溫度69.5±3.5℃；脫丁烯-2塔塔底溫度大于60℃。氣分工藝根據(jù)重沸器熱源不同又分蒸汽/熱水加熱工藝及熱泵工藝。氣分裝置蒸汽用途

加熱汽提熱泵工藝驅(qū)動(dòng)透平6/5/202353（１）氣分裝置取消蒸汽熱泵工藝與優(yōu)劣熱泵：從根據(jù)液相轉(zhuǎn)化氣相需吸熱，氣相壓縮后放熱變成液相，利用泵及壓縮機(jī)從低溫位取熱，在高溫位放熱工藝。單就氣分裝置來說，熱泵工藝較蒸汽/熱水工藝節(jié)能從全廠綜合考慮蒸汽/熱水工藝遠(yuǎn)較熱泵工藝節(jié)能本次提出取消耗氣分蒸汽指全部蒸汽，包括將熱泵工藝改為物料/熱水工藝。取消氣分用蒸汽措施裝置間熱聯(lián)合裝置工藝條件底溫(5070100)熱水取代蒸汽部分高溫物料取代蒸汽(如催化頂循串級(jí)使用)部分企業(yè)如洛陽石化已做到氣分基本取消加熱蒸汽。

熱泵工藝用能是合理的，為什么要改造？

6/5/202354１、氣分裝置取消蒸汽單位名稱年加工量(萬噸)蒸汽耗汽量(萬噸)節(jié)汽單耗(噸/噸)高橋42.4410.40.25濟(jì)南30.266.70.22金陵44.579.30.21洛陽32.40.090.00天津19.0811.60.61揚(yáng)子21.1613.50.64滄州21.698.80.41揚(yáng)州5.461.30.24部分企業(yè)氣分消耗蒸汽一覽表6/5/202355１、氣分裝置取消蒸汽部分企業(yè)氣分節(jié)汽潛力一覽表6/5/202356２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽

溶劑再生、污水汽提是煉油廠重要的公用工程及環(huán)保裝置，也是蒸汽消耗大戶。一般情況下，溶劑再生及污水汽提蒸汽消耗占全廠蒸汽消耗的20%以上。目前各廠溶劑再生污水汽提蒸汽消耗差異很大，溶劑再生蒸汽單耗最低約0.06t/t，最高約在0.12t/t，污水汽提蒸汽單耗最低約0.1t/t，最高約在0.3t/t以上，節(jié)汽潛力巨大。

6/5/202357２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽

從總體來說，溶劑再生、污水汽提處理量越低，蒸汽消耗越低。溶劑再生、污水汽提節(jié)汽首要工作即降低溶劑循環(huán)量及含硫污水產(chǎn)生量。在同樣多污染物情況下要求我們提高溶劑富液硫化氫濃度及提高貧富液硫化氫濃度差，提高含硫污水硫化氫、氨氮含量以降低裝置處理量，節(jié)約蒸汽。部分廠含硫污水硫化氫、氨氮含量?jī)H2000ppm左右，這樣的廠噸油含硫污水產(chǎn)生量、溶劑循環(huán)量均偏高。6/5/202358

溶劑再生是利用蒸汽將富液(乙醇胺)中硫化氫分離出來的工藝過程。工藝流程單一，再生塔底溫約125℃，進(jìn)料僅一路，塔頂酸性氣冷卻后出裝置，凝液循環(huán)回塔。溶劑再生蒸汽消耗量與三個(gè)方面因素有關(guān)：富液硫化氫含量、換熱終溫及冷回流(塔頂酸性氣凝液)量及溫度有關(guān)。富液硫化氫解吸為吸熱過程，溶劑再生蒸汽消耗主要滿足解吸吸熱，溶劑再生蒸汽優(yōu)化是在滿足解吸吸熱的基礎(chǔ)上降低蒸汽消耗。２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽6/5/202359①優(yōu)選低溫再生溶劑，降低溶劑再生底溫，采用低溫余熱再生并降低蒸汽消耗；②強(qiáng)化貧液與富液換熱，提高換熱終溫，降低蒸汽消耗；③優(yōu)化操作，降低塔頂酸性氣含水量(冷回流量)；④提高冷后酸性氣溫度(冷回流溫度)或?qū)⒗浠亓髦苯右粮灰罕萌肟?。２、溶劑再生、污水汽提?jié)汽6/5/202360溶劑再生蒸汽優(yōu)化一例①清洗貧富液換熱器，提高換熱終溫板式換熱器清洗前換熱終溫僅75度，清洗換熱器后換熱終溫提高至90度，溶劑循環(huán)量約250t/h，節(jié)約蒸汽4t/h。中石化中換熱終溫最高達(dá)102度(洛陽石化)。②停用酸性氣冷回流水冷器，提高冷回流溫度塔頂酸性氣經(jīng)空冷后再經(jīng)水冷，回流罐溫度不足30度，后停運(yùn)水冷，回流罐溫度升高至60度，對(duì)貧液質(zhì)量無影響③降低汽提蒸汽，降低冷回流量溶劑循環(huán)量250t/h，通過降低汽提蒸汽量，將冷回流控制在３t/h以下，因泵問題不能再降，否則還可降低。２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽6/5/202361污水汽提蒸汽優(yōu)化

污水汽提是利用蒸汽將含硫污水中硫化氫、氨分離出來的工藝過程。主要有三種工藝流程—單塔側(cè)線抽氨工藝，雙塔工藝、單塔常壓汽提工藝。單塔側(cè)線抽氨采取一個(gè)塔，中段側(cè)線抽氨，采取冷熱進(jìn)料方式；雙塔工藝采取氨和硫化氫分開汽提方式；單塔常壓汽提將氨和硫化氫同時(shí)汽提出來。目前石化企業(yè)污水汽提主要采取單塔側(cè)線抽氨和單塔常壓汽提工藝。硫化氫、氨解吸為吸熱過程，污水汽提蒸汽消耗主要滿足解吸吸熱，污水汽提蒸汽蒸汽優(yōu)化是在滿足解吸吸熱的基礎(chǔ)上降低蒸汽消耗。２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽6/5/202362單塔側(cè)線抽氨與常壓污水汽提工藝流程有較大不同，蒸汽優(yōu)化措施亦不完全相同。單塔側(cè)線抽氨污水汽提蒸汽優(yōu)化措施

①?gòu)?qiáng)化含硫污水與凈化水換熱，提高換熱終溫，降低蒸汽消耗，需增加一臺(tái)含硫污水與凈化水換熱器；②優(yōu)化操作，降低冷進(jìn)料量，將冷熱進(jìn)料比控制在1：10以上；③優(yōu)化操作，降低側(cè)線抽出量（２）溶劑再生、污水汽提節(jié)汽6/5/202363常壓污水汽提蒸汽優(yōu)化措施

①?gòu)?qiáng)化含硫污水與凈化水換熱，提高換熱終溫，降低蒸汽消耗；②優(yōu)化操作，降低冷循環(huán)量并適當(dāng)提高冷后溫度２、溶劑再生、污水汽提節(jié)汽6/5/202364降低污水汽提蒸汽消耗一例污水汽提換熱終溫89℃，蒸汽單耗0.13t/t，通過含硫污水與凈化水換熱控制方式，加大含硫污水與凈化水換熱量，換熱終溫提高至100℃,蒸汽單耗降低0.01t/t。6/5/202365３、抽真空系統(tǒng)、工藝設(shè)備節(jié)汽

煉油工藝有很多過程需在真空真空環(huán)境中進(jìn)行，這導(dǎo)致了抽真空工藝及設(shè)備的運(yùn)行。常規(guī)抽真空采用蒸汽或機(jī)械＋蒸汽的模式抽真空，能耗高、運(yùn)行費(fèi)用也較高。蒸汽抽真空蒸汽耗量大，還需循環(huán)水冷卻、產(chǎn)生含油污水。循環(huán)水溫差受影響。

如何改造？6/5/202366３、抽真空系統(tǒng)、工藝設(shè)備節(jié)汽液體抽真空原理采用文丘里工作原理為基礎(chǔ)，使用液體為工作流體，動(dòng)、勢(shì)能量轉(zhuǎn)換，達(dá)到抽真空，壓縮氣體的目的。（蒸汽噴射器、水抽子原理相同）兩種抽真空系統(tǒng)比較效果、運(yùn)行成本、操作

將減壓塔抽真空系統(tǒng)改為液體抽真空，增加部分電能的同時(shí)降低蒸汽消耗、循環(huán)水消耗、減少含硫污水產(chǎn)生量。6/5/202367３、抽真空系統(tǒng)、工藝設(shè)備節(jié)汽透平節(jié)汽技術(shù)－－密封改造

目前透平密封均采用梳齒密封，中石化組織的節(jié)電節(jié)汽調(diào)研發(fā)現(xiàn)大部分蒸汽透平軸封排汽量大。原因?yàn)槊芊庑褪铰浜螅钙角昂笃馀牌考捌啓C(jī)級(jí)間漏汽嚴(yán)重。據(jù)初步估計(jì)僅洛陽、揚(yáng)子等6家企業(yè)透平前后汽封排汽量就達(dá)15噸/時(shí)。蒸汽透平梳齒密封更換為蜂窩密封，透平前后汽封排汽及汽輪機(jī)級(jí)間漏汽量將有較大的降低，節(jié)汽率3~5%。濟(jì)南等單位已有成功經(jīng)驗(yàn)。6/5/202368目前國(guó)內(nèi)泵與風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠商的許多產(chǎn)品還停留在一元流動(dòng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)上，即他們把葉輪(片)內(nèi)部流體的流態(tài)簡(jiǎn)單地看成流體在彎曲管內(nèi)的勻速流動(dòng)，通過這種方法對(duì)葉輪(片)建立的數(shù)學(xué)模型無疑是很不真實(shí)的，對(duì)流體在葉輪內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的反映也是很不準(zhǔn)確的。因此，通過這一方法計(jì)算、設(shè)計(jì)的葉輪(片)，其效率是很低的。七十年代后出現(xiàn)了泵與風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的二元理論，這一理論的出現(xiàn)使泵與風(fēng)機(jī)葉輪(片)設(shè)計(jì)理論得到發(fā)展完善。這一理論通過在一個(gè)曲面上的分析，把葉輪(片)流道及流體流態(tài)做為變量來看待，使泵與風(fēng)機(jī)的葉輪(片)設(shè)計(jì)比以前有了改善。設(shè)計(jì)合理，所以泵與風(fēng)機(jī)的效率得到了提高。透平節(jié)汽技術(shù)－－三元流技術(shù)改造３、抽真空系統(tǒng)、工藝設(shè)備節(jié)汽6/5/202369研究從葉片根部到葉片頂部流動(dòng)的S流面和流體從葉片到葉片間的流動(dòng)情況，對(duì)徑流、混流兩類流面適當(dāng)組合、相互迭代，就能完整地得出氣流流過葉輪(片)機(jī)械葉片槽道空間的三維變化，這就形成了葉輪(片)機(jī)械三元流動(dòng)通用理論。三元流動(dòng)理論根據(jù)用途不同，可分為： 外層三元流動(dòng)-----飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈 內(nèi)部三元流動(dòng)-----葉輪機(jī)械，離心泵、離心風(fēng)機(jī)、 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)從理論上說三元流葉片較一元流有更高效率，但此項(xiàng)工作的完成需有實(shí)力的單位完成，西安交大在風(fēng)機(jī)方面改造經(jīng)驗(yàn)較多透平節(jié)汽技術(shù)－－三元流技術(shù)改造6/5/202370透平節(jié)汽技術(shù)－－三元流技術(shù)改造改造實(shí)例：燕山分公司煉油廠2#催化主風(fēng)機(jī)2007年７月成功進(jìn)行三元流改造，改造更換內(nèi)容為：1具有互換性的“全可控渦”三元流葉輪高效節(jié)能轉(zhuǎn)子（含三元流葉輪三個(gè)、主軸、軸套、推力盤、平衡盤等）2鼓風(fēng)機(jī)全套內(nèi)隔板組3鼓風(fēng)機(jī)主軸支承及止推四油葉滑動(dòng)軸承4鼓風(fēng)機(jī)全套密封（含氣封和油封）6/5/202371透平節(jié)汽技術(shù)－－三元流技術(shù)改造改造效果:機(jī)組各項(xiàng)軸系參數(shù)包括振動(dòng)、位移、溫度全部正常，機(jī)組整體運(yùn)行非常平穩(wěn)。對(duì)比2007年和2006年同期的如八月份的運(yùn)行參數(shù)，在汽輪機(jī)同樣的工況條件下，單臺(tái)風(fēng)量比原來平均增長(zhǎng)3200NM3/H，同比節(jié)汽2.2t/h。改造后的出口壓力和風(fēng)量的提高，同時(shí)也提高了煙機(jī)發(fā)電量，對(duì)比2007年和2006年八月份的同期水平，每小時(shí)平均提高發(fā)量100KW.h。6/5/202372４、焦化用汽優(yōu)化焦化用汽主要有兩方面，一為分餾塔用汽，一為爐管用汽。分餾塔用汽可考慮改為低壓汽；爐管注氣（大吹汽）可考慮改為注飽和水。分餾塔用汽改低壓汽、爐管注氣改飽和水在燕山均有成功經(jīng)驗(yàn)。爐管注氣改飽和水有助于穩(wěn)定全廠蒸汽壓力，減少生產(chǎn)波動(dòng)。

6/5/202373實(shí)例：通過調(diào)研石家莊煉油廠實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，第九作業(yè)部于2008年4月20日開始啟動(dòng)“新區(qū)焦化裝置飽和水替大吹汽改造方案”，4月25日完成設(shè)計(jì)委托，5月15日開始現(xiàn)場(chǎng)施工，6月10日正式開始操作實(shí)驗(yàn)，6月25日操作試驗(yàn)圓滿結(jié)束并轉(zhuǎn)入正式操作運(yùn)行。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)初期，遇到了焦炭揮發(fā)份上升、大吹汽及給水冷焦階段焦炭塔位移加大等諸多問題。針對(duì)這種情況，車間成立了項(xiàng)目攻關(guān)組，專門對(duì)上述問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，及時(shí)采集具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)、焦炭產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行詳細(xì)討論分析，對(duì)試驗(yàn)方案堅(jiān)持邊實(shí)施邊優(yōu)化操作方法。截至7月6日，從測(cè)量數(shù)據(jù)上比較，改造方案實(shí)施后焦炭塔晃動(dòng)位移情況明顯好轉(zhuǎn)，與只用蒸汽大吹汽比較也相差無幾；從化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)來看，實(shí)行新的方案之后，焦炭的揮發(fā)份分析也恢復(fù)到合格范圍內(nèi)。通過該試驗(yàn)方案實(shí)施，焦化裝置每天可以節(jié)約1.0MPa蒸汽消耗22噸（22小時(shí)生焦周期），年節(jié)約蒸汽7700噸，降本增效117萬元/年。同時(shí)，從6月份的新區(qū)焦化裝置蒸汽消耗量來看，1.0MPa蒸汽單耗量降至0.01t/t原料油的歷史最好值，有效地保證了焦化裝置能耗也穩(wěn)步降低。6/5/202374技術(shù)革新成果簡(jiǎn)明流程圖6/5/202375５、工藝優(yōu)化降低蒸汽消耗在全廠的蒸汽平衡表中，工藝耗汽量占全廠總用汽量的50％以上，節(jié)泊潛力巨大。裝置工藝用汽量并非固定，其隨原料性質(zhì)及產(chǎn)品加工方案有較大的變化，這使得工藝優(yōu)化節(jié)汽有較大的空間。另外部分工藝用汽在設(shè)計(jì)階段就不合理，也可采用其它介質(zhì)替代，如催化干氣汽提替代蒸汽汽提，催化減少霧化蒸汽耗量等。由于各廠情況不同，很難有相同經(jīng)驗(yàn)或例子供參考，這需要在日常生產(chǎn)中去優(yōu)化、摸索。下面給出兩個(gè)實(shí)例供參考。

6/5/202376５、工藝優(yōu)化降低蒸汽消耗

工藝優(yōu)化節(jié)汽實(shí)例之一：連續(xù)生理停預(yù)分餾塔

連續(xù)重整裝置預(yù)分餾塔的主要作用是將重整裝置的原料油進(jìn)行預(yù)分餾，去除餾分中比較輕的組分，這些輕組分作為燃料氣和輕石腦油產(chǎn)品送出裝置。實(shí)際生產(chǎn)中，通過多次對(duì)重整混合原料油餾程的分析，得到即使不經(jīng)過預(yù)分餾處理，重整原料油目前的餾程情況，也能滿足重整進(jìn)料的要求，因此決定停開預(yù)分餾塔C101，來降低裝置的能耗。停開預(yù)分餾塔后節(jié)約中壓蒸汽6.1t/h，年效益約960萬元。

6/5/202377５、工藝優(yōu)化降低蒸汽消耗

工藝優(yōu)化節(jié)汽實(shí)例之二：柴油加氫用汽優(yōu)化

柴油加氫裝置外購(gòu)蒸汽夏季只用于柴油汽提塔做汽提蒸汽使用，為了摸索不同的進(jìn)料性質(zhì)、反應(yīng)進(jìn)料量和質(zhì)量控制方案等工況下，確定汽提蒸汽的合理使用量，在確保產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，車間進(jìn)行了汽提蒸汽用量?jī)?yōu)化，達(dá)到既滿足質(zhì)量要求，又減小質(zhì)量過剩，從而降低裝置蒸汽消耗量，每小時(shí)減少低壓蒸汽耗量0.4噸/時(shí)，年節(jié)約3504噸蒸汽。

6/5/202378６、凝汽透平的改造

凝汽透平尤其是低壓凝汽透平熱效率低，其能量有效利用率僅16%左右，遠(yuǎn)低于電機(jī)及背壓透平,它僅應(yīng)用來平衡蒸汽。因公用工程整體規(guī)劃不好，目前許多自產(chǎn)汽(裝置余熱產(chǎn))不足的廠還在使用凝汽透平，尤其是低壓凝汽透平。另外還有企業(yè)因管網(wǎng)蒸汽壓力與透平設(shè)計(jì)壓力不符合，專門采用中壓汽減溫減壓后供凝汽透平使用，能源利用更不合理。在全廠蒸汽平衡合理情況下，凝汽透平改背壓或電機(jī)意義重大。6/5/202379６、凝汽透平的改造低壓凝汽透平改造效果計(jì)算一例：某催化裝置氣壓機(jī)組為凝汽透平驅(qū)動(dòng)，耗汽量約14t/h，裝置加工量105t/h，氣壓機(jī)耗能為：10公斤蒸汽：14/105×76＝10.13kgEo/t循環(huán)水：消耗循環(huán)水以1000t/h計(jì)算能耗為：2000/105×0.1＝0.95kgEo/t合計(jì)能耗為：10.13+0.95＝11.08kgEo/t變更為背壓式氣壓機(jī)（同功率），經(jīng)計(jì)算該背壓式氣壓機(jī)需中壓蒸汽約50t/h。則該背壓式氣壓機(jī)能耗為50/105×（88-76）＝5.71kgEo/t

裝置能耗降低11.08-5.71＝5.37個(gè)單位6/5/202380６、凝汽透平的改造某廠凝汽透平改造節(jié)汽潛力：項(xiàng)目蒸汽流量軸功率循環(huán)水裝置加工量能耗降低值單位t/hMWt/ht/hkgbo/tFCC212.91.57501006.654FCC3385.525002506.832CCR714001003.12MHC8.51.13502001.975合計(jì)66.49.140007504.116/5/202381煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化一、節(jié)汽對(duì)企業(yè)節(jié)能降耗的意義二、蒸汽的基礎(chǔ)知識(shí)及蒸汽平衡三、裝置產(chǎn)汽的優(yōu)化四、裝置用汽優(yōu)化五、罐區(qū)用汽優(yōu)化

六、公用工程的蒸汽優(yōu)化七、結(jié)束語6/5/202382五、罐區(qū)用汽優(yōu)化

罐區(qū)用汽優(yōu)化目標(biāo)是取消原油罐加熱、伴熱蒸汽。用裝置余熱產(chǎn)生的熱水取代蒸汽加熱，且不對(duì)原油罐進(jìn)行大規(guī)模改造。為什么對(duì)原油罐區(qū)進(jìn)行改造？很好的低溫?zé)嶷澹锜崃看?，如采用蒸汽加熱，蒸汽消耗占全廠８％以上。低溫余熱走空冷、水冷雙重浪費(fèi)能源，其與原油罐需熱品位匹配。6/5/202383五、罐區(qū)用汽優(yōu)化

原油1.0MPa蒸汽原油罐體熱損冷凝水原油罐罐頂罐壁罐底油罐熱平衡示意圖油罐主要熱損失分析6/5/202384五、罐區(qū)用汽優(yōu)化油罐主要熱損失分析

原油罐目前均為外浮頂油罐，大多數(shù)罐壁都有保溫，罐頂浮盤一般不保溫，主要是由于浮盤受承載力的限制，雖油罐罐壁安裝保溫，但油罐的熱損失仍然很大，主要原因如下：1、浮盤直接浮在油面上，與油面直接接觸（如圖一），浮盤溫度基本與油面溫度相同。2、浮盤面積大，50000M3 原油罐直徑達(dá)60M。3、罐頂直接裸露在大氣中，油溫越高，大氣溫度越低，風(fēng)速越大，散熱量也隨之增大。6/5/202385五、罐區(qū)用汽優(yōu)化外浮頂熱損失計(jì)算分析

以一臺(tái)50000M3的原油罐進(jìn)行罐頂散熱損失計(jì)算為例采用原北京石化設(shè)計(jì)院編制的程序Chu-9進(jìn)行核算：

1、罐頂散熱量達(dá)668215kcal/h，相當(dāng)于消耗１.0MP蒸汽量1.01t/h。

2、油罐總散熱量為752313kcal/h，相當(dāng)于消耗１.0MP蒸汽量1.45t/h。罐頂散熱量占罐總散熱量70%。6/5/202386罐頂不加保溫，罐頂散熱量占油罐總散熱量近70%，若對(duì)罐頂進(jìn)行保溫，將會(huì)節(jié)約大量蒸汽。減少油罐熱損失，原油罐區(qū)取消蒸汽，罐頂保溫是關(guān)鍵?。?！五、罐區(qū)用汽優(yōu)化外浮頂罐散熱損失計(jì)算分析6/5/202387五、罐區(qū)用汽優(yōu)化1、提高進(jìn)罐原油溫度2、罐區(qū)原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴線3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施6/5/202388取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、對(duì)進(jìn)罐原油進(jìn)行換熱，提高進(jìn)罐原油溫度

原油進(jìn)罐區(qū)前增設(shè)換熱器，采用熱媒水(90℃)換熱提高進(jìn)罐油溫。由于原油品種較多，粘度、凝固點(diǎn)差異大，據(jù)有關(guān)資料介紹，常用原油凝固點(diǎn)平均值14.56℃，所以對(duì)換熱器選型核算時(shí)，換熱器進(jìn)油溫度取25℃。由于熱媒水比蒸汽的焓值要小得多，油罐維溫難度較大，故將出油溫度按45℃進(jìn)行核算。

6/5/202389取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、對(duì)進(jìn)罐原油進(jìn)行換熱，提高進(jìn)罐原油溫度舉例計(jì)算說明：

以原油流量1000m3/h（以番禺原油為例），將原油從25℃換熱到45℃。如果采用1.0MPa蒸汽換熱，需要蒸汽18.6噸/小時(shí)，總傳熱量2.5×107kJ/h。如果采用90℃熱水換熱，出水溫度為50度，需要熱媒水247噸/小時(shí)，總傳熱量2.5×107kJ/h。6/5/202390取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、對(duì)進(jìn)罐原油進(jìn)行換熱，提高進(jìn)罐原油溫度

換熱器設(shè)置:國(guó)產(chǎn)的2.5

MPa的換熱器，管程碳鋼，殼程16MnR采用蒸汽時(shí)，1臺(tái)DN800，長(zhǎng)度6米換熱器滿足要求。采用熱媒水時(shí)，1臺(tái)DN1100，長(zhǎng)6米的換熱器或兩臺(tái)DN800并聯(lián)，長(zhǎng)6米的換熱器。6/5/202391取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、對(duì)進(jìn)罐原油進(jìn)行換熱，提高進(jìn)罐原油溫度

采用熱媒水做為熱源，建議選用兩臺(tái)并聯(lián)DN800，長(zhǎng)6米的換熱器，理由有二：首先，當(dāng)原油品種發(fā)生變化，凝固點(diǎn)較低時(shí)，只需通過一臺(tái)換熱器對(duì)原油進(jìn)行換熱，另一臺(tái)原油通過旁路與熱原油混合，可根據(jù)溫度需要進(jìn)行比例調(diào)節(jié)達(dá)到原油進(jìn)罐的要求。其次，在上述情況下，不需影響原油輸轉(zhuǎn)，就能夠及時(shí)、方便對(duì)其中一臺(tái)換熱器進(jìn)行檢維修建議：6/5/202392取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、提高進(jìn)罐原油溫度2、罐區(qū)原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴熱3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料6/5/202393取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施2、罐區(qū)原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴熱管道按DN500，伴熱管2×DN25，原油溫度45℃。（以石家莊地區(qū)為例），巖棉保溫厚度為60mm,采用伴管時(shí)，熱損失附加系數(shù)取1.2。散熱損失：17.72W/m蒸汽伴管時(shí)，183℃/1.0MPa飽和蒸汽變成143℃/0.3MPa飽和水。蒸汽耗量g1=0.0366kg/m.h熱媒水伴熱時(shí)，熱水從90℃降低到60℃。熱媒水耗量g2=0.98kg/m.h6/5/202394取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施2、罐區(qū)原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴熱管線內(nèi)熱媒水經(jīng)濟(jì)流速取2.0m/s,流量為3660kg/h,按熱媒水耗量g2=0.98kg/m.h進(jìn)行計(jì)算，最大可以對(duì)3.7km原油管線進(jìn)行伴熱。原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴熱是可行的6/5/202395取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、提高進(jìn)罐原油溫度2、罐區(qū)原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴熱3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料6/5/202396取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫

采用熱媒水（90℃）替代1.0MPa蒸汽作為罐內(nèi)的維溫原油的熱源。以目前50000M3的原油罐內(nèi)的加熱器（換熱面積為420m2），罐壁50mm保溫，罐頂不保溫，加熱盤管外徑60mm，原油維溫指標(biāo)為45℃進(jìn)行測(cè)算采用90℃熱水加熱時(shí)，熱焓為90千卡/千克，60℃回水熱焓為60千卡/千克。6/5/202397取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫

采用原北京石化設(shè)計(jì)院編制的程序Chu-9進(jìn)行核算：罐壁散熱量為75126千卡/小時(shí)；罐頂散熱量為668215千卡/小時(shí)；罐底散熱量為8972.7千卡/小時(shí)；加熱面積280平方米，水耗量為25噸/小時(shí)。目前50000M3的原油罐內(nèi)的加熱器的換熱面積420平方米6/5/202398取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫

改用熱媒水后，原有的加熱器換熱面積可滿足熱媒水換熱維溫的需求，因此在不需更換加熱器的情況下，直接將熱媒水通入現(xiàn)有加熱器即可達(dá)到維溫的需求,但熱媒水耗量較大。小結(jié)：6/5/202399取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施1、提高進(jìn)罐原油溫度2、罐區(qū)原油管線采用90℃熱媒水進(jìn)行伴熱3、罐內(nèi)原油采用90℃熱媒水進(jìn)行維溫4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料6/5/2023100取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料，減少熱損失1）外浮頂不宜常規(guī)保溫的原因分析

a.由于浮盤受承載力的限制，浮盤一般不保溫

b.按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，浮盤浮力大于等于浮盤重量2倍

c.巖棉保溫重量計(jì)算分析（50000M3罐為例）。6/5/2023101取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施c.巖棉保溫重量計(jì)算分析一臺(tái)50000M3原油罐浮盤重量大約125噸，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)按浮盤重量2倍以上進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)浮力大約為250噸，若對(duì)罐頂進(jìn)行巖棉保溫，則將增加浮頂重量約30噸，（重量密度為150Kg/M3，保溫度為50mm）,此時(shí)浮盤將下沉近10~~15cm。若考慮到梅雨、暴雨等惡劣天氣，情況更不好。若采用新型保溫涂料，噴涂1.0mm厚，增加浮頂重量?jī)H有2.5噸,只占浮盤總浮力的1%，對(duì)浮盤基本沒有影響。

4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料，減少熱損失小結(jié)：原油罐外浮頂不宜采用常規(guī)保溫材料進(jìn)行保溫6/5/2023102取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料，減少熱損失實(shí)例安慶石化將原油罐區(qū)112#原油罐改儲(chǔ)渣油后因儲(chǔ)存溫度提高，油罐浮頂鋼板直接接觸油面，罐頂直接對(duì)大氣散熱，在罐內(nèi)儲(chǔ)存溫度為80--89℃時(shí)，實(shí)測(cè)頂板上面溫度為60--65℃，外熱量損失很大。2007年上半年經(jīng)過反復(fù)論證，決定對(duì)浮頂噴涂1mm厚度的通宇太空T-2新型保溫涂料，該項(xiàng)目于2007年9月份施工完畢。6/5/2023103取消原油罐區(qū)蒸汽的具體措施4、油罐外浮頂采用新型保溫涂料，減少熱損失2）新型保溫涂料保溫罐頂，效果顯著

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果：罐內(nèi)油品溫80--81℃、環(huán)境溫度28℃和18℃時(shí)，頂板上面平均溫度分別為42℃和38℃，平均降低了20℃，有效地減少了熱能損失。6/5/2023104四、罐區(qū)用汽優(yōu)化部分企業(yè)罐區(qū)節(jié)汽潛力圖6/5/2023105煉油廠蒸汽系統(tǒng)的優(yōu)化六、公用工程的蒸汽優(yōu)化1、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化2、蒸汽管線保溫3、伴熱及疏水器4、制除鹽用新鮮水加熱蒸汽替代5、除氧器整合及乏汽回收6、采暖6/5/20231061、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化(1)蒸汽管網(wǎng)設(shè)置原則滿足用戶需求：溫度、壓力、流量要求安全性：一個(gè)供汽點(diǎn)或用汽點(diǎn)變化不能影響全廠，有一定容量能起緩沖作用經(jīng)濟(jì)性：管網(wǎng)能耗低，包括散熱損失、壓力能損失、投資等。蒸汽管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)流速。(２)常見蒸汽管網(wǎng)布置及優(yōu)劣母管制、單元制（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）全廠性管網(wǎng)以母管制為主，部分企業(yè)有單元制。特殊壓力等級(jí)或未形成全廠性管網(wǎng)的使用單元制。母管制安全性要高于單元制。蒸汽壓力越低，管網(wǎng)管徑越大，散熱損失越大，壓力損失也相應(yīng)增加。6/5/20231071、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化(３)常見蒸汽管網(wǎng)存在問題管網(wǎng)蒸汽壓力等級(jí)設(shè)置不合理

一般煉廠蒸汽管網(wǎng)設(shè)置三個(gè)壓力等級(jí)(3.5MPa、1.0MPa、局部0.35MPa)完全可滿足生產(chǎn)要求。部分企業(yè)設(shè)有四個(gè)以上壓力等級(jí)蒸汽管網(wǎng)。如某廠有3.5MPa、1.0MPa、0.8MPa、0.5MPa四個(gè)壓力等級(jí)，據(jù)了解，部分裝置工藝稍做調(diào)整或設(shè)備稍做改造后，1.0MPa、0.8MPa蒸汽管網(wǎng)完全可以合二為一。由此可停蒸汽管線長(zhǎng)度5000米以上。另外還有部分企業(yè)0.35MPa蒸汽設(shè)全廠性管網(wǎng)，結(jié)果用戶端壓力低，供汽方壓力高，散熱損失大，需由0.8MPa蒸汽補(bǔ)充。6/5/20231081、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化(３)常見蒸汽管網(wǎng)存在問題管網(wǎng)運(yùn)行欠優(yōu)化，損耗大

隨著節(jié)汽措施的實(shí)施及煉油工藝流程的變化，企業(yè)耗汽情況與原設(shè)計(jì)情況有較大的變化，部分蒸汽管網(wǎng)不再合理，主要體現(xiàn)在管網(wǎng)蒸汽流速過低，散熱損失大。某企業(yè)夏季部分蒸汽管線蒸汽流速不足１m/s，熱量損失大，對(duì)運(yùn)行不利蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行不合理，損耗大

因蒸汽系統(tǒng)（產(chǎn)用汽單位）蒸汽管網(wǎng)無調(diào)節(jié)手段，部分蒸汽放空或運(yùn)行存在隱患。6/5/20231091、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化(４)蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化簡(jiǎn)化管網(wǎng)壓力等級(jí)

蒸汽管網(wǎng)只設(shè)3.5MPa、1.0MPa及局部0.35MPa蒸汽管網(wǎng)。對(duì)其余壓力等級(jí)蒸汽通過對(duì)設(shè)備改造或進(jìn)行工藝優(yōu)化調(diào)整用汽壓力等級(jí)。適時(shí)調(diào)整或改造蒸汽管網(wǎng)

針對(duì)冬夏季蒸汽情況，停用局部停運(yùn)部分蒸汽線或?qū)φ羝芫W(wǎng)進(jìn)行改造，提高蒸汽流速，提高蒸汽質(zhì)量。6/5/20231101、蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化(４)蒸汽管網(wǎng)優(yōu)化不同壓力蒸汽管網(wǎng)增上壓力調(diào)節(jié)措施，保證管網(wǎng)安全運(yùn)行3.5MPa、1.0MPa蒸汽管網(wǎng)增設(shè)系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)措施。如無工業(yè)鍋爐運(yùn)行，3.5MPa蒸汽產(chǎn)汽量應(yīng)適當(dāng)大于用汽量，3.5MPa蒸汽與1.0MPa蒸汽平衡可適當(dāng)通過背壓發(fā)電或驅(qū)動(dòng)泵或風(fēng)機(jī)、螺桿膨脹發(fā)電或驅(qū)動(dòng)泵或風(fēng)機(jī)或減溫減壓完成。1.0MPa蒸汽的平衡可通過凝汽透平做功或發(fā)電完成。（5）節(jié)汽潛力

減少冷凝水產(chǎn)生，保證安全性；減少泄漏損失；減少散熱損失；減少散熱損失，預(yù)計(jì)年節(jié)汽1萬噸以上。6/5/20231112、蒸汽管線保溫應(yīng)該說整個(gè)石化系統(tǒng)蒸汽管線的保溫情況不太理想。主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：保溫（質(zhì)量）效果不好。蒸汽管線表面溫度高造成的蒸汽損失較大；部分管線保溫失效后，長(zhǎng)期缺乏維修，散熱損失大部分管段或管件未保溫。未保溫部分管線、設(shè)備外表溫度達(dá)200度以上。管托未用絕熱管托，散熱損失較大。

6/5/20231126/5/20231136/5/20231146/5/20231152、蒸汽管線保溫部分企業(yè)蒸汽管線外表溫度情況

某廠的中壓蒸汽局部溫降可達(dá)100℃，蒸汽的局部散熱損失約1～2噸/時(shí)；某廠催化裝置中壓蒸汽線為新更換保溫線，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，環(huán)境溫度10℃情況下保溫外表面溫度最高達(dá)80℃，平均溫度在50℃以上。某廠中壓蒸汽用戶溫度普遍較供方溫度低80℃左右。

國(guó)標(biāo)GB8174-87規(guī)定：凡設(shè)備、管道及其附件的保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度高于323K(50℃)時(shí)視為不合格，應(yīng)進(jìn)行保溫技術(shù)改造。注：指環(huán)境溫度為298K(25℃)6/5/20231162、蒸汽管線保溫保溫效果影響因素：保溫材料性能，保溫層厚度，施工工藝，輔件的選擇保溫材料性質(zhì)檢測(cè)，驗(yàn)收保溫層厚度的選擇過厚不一定節(jié)能施工的管理同樣厚度下使用一層還是兩層，垂直管段、垂直彎頭的處理，保溫鐵皮結(jié)合部的處理等6/5/20231172、蒸汽管線保溫細(xì)節(jié)因素影響：

保溫層存在縫隙、外防護(hù)鐵皮生銹破損、保溫層坍塌以及管托裸露若管托未作充分保溫，或者未使用絕熱管托，相當(dāng)于造成管線裸露1%～2%。一般情況下，晴天管線裸露每增加1%，整個(gè)管網(wǎng)散熱增加約10%；雨天驟增到300%－500%。如果管線沒有裸露，則下雨天管網(wǎng)熱損僅增加約1%～2%。

散熱損失量的確定設(shè)備、管道壁溫（℃）允許最大散熱損失（W/m2）(Kcal/m2.h)5058100931501162001402501633001863502094002274502445002625502796/5/20231182、蒸汽管線保溫蒸汽管線保溫效果好的實(shí)例：蒸汽管線保溫效果差主要與細(xì)節(jié)部分即施工質(zhì)量有關(guān)。濟(jì)南分公司3.5Mpa蒸汽管網(wǎng)保溫時(shí)采用新的保溫施工工藝，效果明顯。其蒸汽管線保溫為三層保溫結(jié)構(gòu)：內(nèi)層為50～60mm的硅酸鋁管殼，中層為70mm的復(fù)合硅酸鹽管殼，外層為80mm的復(fù)合硅酸鹽管殼，總厚度為200～210mm。保溫完成后抽檢時(shí)環(huán)境溫度為8℃，抽檢外表面溫度平均為20.08℃，平均溫差僅為12.08℃,散熱損失低于國(guó)標(biāo)要求。

6/5/20231193、除氧器整合及乏汽回收除氧水系統(tǒng)現(xiàn)狀

由于無統(tǒng)籌考慮，大部分企業(yè)沒有除氧水統(tǒng)一供給系統(tǒng)，基本上是新建一個(gè)裝置配備一套獨(dú)立除氧水系統(tǒng)，資源利用不合理，乏汽排放量大、電耗高。同時(shí)由于缺乏專業(yè)管理，除氧水合格率低。部分除氧器上水未經(jīng)預(yù)熱或預(yù)熱溫度低，蒸汽耗量大。

6/5/20231203、除氧器整合及乏汽回收乏汽排放現(xiàn)狀

大部分企業(yè)乏汽排放點(diǎn)多、量大。企業(yè)乏汽排放點(diǎn)除除氧器外還有各種排污罐閃蒸汽、汽機(jī)軸封排汽、機(jī)組輔助油泵小透平排汽等。調(diào)查發(fā)現(xiàn)僅少部分企業(yè)進(jìn)行了少量乏汽回收，大部分乏汽直排，不僅浪費(fèi)了水和熱量，也污染了環(huán)境。

6/5/20231213、除氧器整合及乏汽回收措施１：除氧器整合鋪設(shè)相應(yīng)管線，對(duì)機(jī)泵進(jìn)行改造，對(duì)除氧系統(tǒng)進(jìn)行整合，減少乏汽排放量，利用余熱提高除氧器進(jìn)水溫度，降低蒸汽消耗。6/5/20231223、除氧器整合及乏汽回收措施２—乏汽回收在除氧器整合基礎(chǔ)上，在煉油企業(yè)中開展乏汽排放的普查，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，開展乏汽回收項(xiàng)目?？紤]對(duì)條件具備且沒有熱媒水管網(wǎng)的企業(yè)可以直接采用定型設(shè)備對(duì)乏汽回收，可以同時(shí)回收熱能及凝結(jié)水；也可考慮采用表面換熱器只回收其熱能，凝結(jié)水排放進(jìn)凝結(jié)水管網(wǎng)；對(duì)有熱媒水管網(wǎng)的企業(yè)可考慮用熱媒水吸收的方式回收小透平等的乏汽，以提高熱媒水溫度6/5/20231233、除氧器整合及乏汽回收乏汽回收一例某催化定排擴(kuò)容器D804的高溫水產(chǎn)生的乏汽定排乏汽量4噸/小時(shí)，壓力0.1MPa；熱力除氧器D801外排產(chǎn)生的乏汽量4噸/小時(shí)，除氧器的除氧溫度120℃左右，壓力0.2MPa。兩個(gè)乏汽排放點(diǎn)各上了一套乏汽回收裝置。裝置投用后每小時(shí)節(jié)約4～6噸蒸汽，可回收除氧水8噸/小時(shí)，年效益在800萬元以上。節(jié)約蒸汽量得到除鹽水溫升的校驗(yàn)及裝置外送汽量增加的驗(yàn)證6/5/20231243、除氧器整合及乏汽回收6/5/2023125３、除氧器整合及乏汽回收部分企業(yè)除氧器整合及乏汽回收潛力圖6/5/2023126４、制除鹽用新鮮水加熱蒸汽替代制除鹽水用新鮮水加熱也是一個(gè)很好的熱阱。一般情況下，離子交換樹脂在30℃時(shí)活性好，交換容量高，新鮮水溫度尤其是地下水溫度達(dá)不到此值。因煉油企業(yè)除鹽水耗量大，這部分新鮮水如用蒸汽加熱，蒸汽耗量是一個(gè)可觀的數(shù)值，尤其是冬季。因除鹽水系統(tǒng)對(duì)全廠影響較大，一般企業(yè)不愿意用裝置余熱加熱除鹽水，擔(dān)心換熱器泄漏影響水質(zhì)。6/5/2023127４、制除鹽用新鮮水加熱蒸汽替代制除鹽水用新鮮水加熱蒸汽替代方案一冬季利用熱水采暖回水加熱新鮮水實(shí)例:某北方廠水處理使用地表水制水，冬季水溫最低4℃，原采用蒸汽加熱，蒸汽耗量最高達(dá)12t/h，2007年11月開始進(jìn)行發(fā)行，采用就地采暖回水加熱，新鮮水溫度控制在25℃以上，加熱蒸汽全部取消耗，因采暖回水溫度降低，裝置取熱量增加，采暖系統(tǒng)未受影響。因不與工藝物料直接接觸，物料泄漏影響制水系統(tǒng)的可能大為減少，裝置運(yùn)行一年多，未出現(xiàn)任何問題。6/5/2023128４、制除鹽用新鮮水加熱蒸汽替代制除鹽水用新鮮水加熱蒸汽替代方案二利用循環(huán)水回水加熱新鮮水