渣油加氢蜡油加氢装置原料直供料节能改造技术方案

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渣油加氢蜡油加氢处理技术在原油劣质化和产品清洁化交互推动下,正逐步成为炼厂最主要的原油二次加工技术手段,并得到了快速的发展。某公司目前拥有2套渣油加氢装置和1套蜡油加氢装置,分别为处理能力1800 kt/a的Ⅰ渣油加氢装置(简称Ⅰ渣加)、处理能力2000 kt/a的Ⅱ渣油加氢装置(简称Ⅱ渣加)以及处理能力2600 kt/a的蜡油加氢装置(简称蜡加)。
Ⅱ渣加进料为Ⅱ常减压蒸馏装置(简称Ⅱ常)、Ⅲ常减压蒸馏装置(简称Ⅲ常)、Ⅳ常减压蒸馏装置(简称Ⅳ常)渣油和Ⅲ、Ⅳ常重蜡,Ⅰ渣加进料为Ⅱ常、Ⅲ常渣油和Ⅲ、Ⅳ常重蜡。蜡加进料为Ⅲ、Ⅳ常重蜡,以及Ⅲ延迟焦化(简称Ⅲ焦化)蜡油。
1 渣加蜡加装置现有供料方式及存在问题
目前,某公司直供料比例较低,尚有较大提升空间。常减压重蜡、渣油等并未全部直供下游渣加、蜡加。原料周转不仅能耗和损耗大,还存在上游装置物料降温进罐,罐区维温及下游装置需升温操作等不合理用能。
1.1 渣加原料渣油
目前,Ⅱ渣加渣油原料来自Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ常渣油直供料、蜡油(渣油)加氢原料罐区罐供料,直供料同时也可进蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐。Ⅰ渣加渣油原料来自Ⅱ、Ⅲ常渣油直供料、蜡油(渣油)加氢原料罐区罐供料,直供料同时也可进蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐,罐供料由加氢原料泵区蜡加-7#/8#/9#泵输送。
现有渣油加氢装置供料方式为直供与罐供切换操作,当常减压装置开始直供渣油加氢装置原料时,储运部原料工区同时手动控制原料罐收油阀门开度,并操作原料泵回流阀门,逐步降低罐供量直
至最后停泵。现有操作方式,罐供与直供切换时间长、难度大、自控水平低,占用人员多,需要3~4名内外操协调完成。
1.2 渣加和蜡加原料重蜡
目前,Ⅰ、Ⅱ渣加重蜡原料来自Ⅲ、Ⅳ常重蜡直供料或蜡油(渣油)加氢原料罐区罐供料,直供料与罐供料流程连通,造成直供量与罐供量对顶,无法进行直供。
蜡加重蜡原料来自Ⅲ、Ⅳ常重蜡直供料或蜡油(渣油)加氢原料罐区罐供料,直供料与罐供料流程连通,造成直供量与罐供量对顶,无法进行直供。
1.3 蜡加原料蜡油
目前,Ⅲ焦化蜡油具备直供蜡加流程,供料量约28t/h。蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐TK-663/664储罐为焦蜡冷料储罐,罐前操作阀门为手动阀门,无法满足直供罐供快速切换操作要求。加氢原料泵区加氢-2#/2A#泵为焦蜡罐供原料泵。
2 直供料节能改造技术方案
直供料节能改造技术方案不改变装置原料、产品及加工方案,仅对装置供料方式进行改造完善,改造完善后,渣油加氢装置、蜡油加氢装置供料以直供料、热供料为主,罐供仅在装置开停工或突发情况下供料。
2.1 常减压渣油直供渣加渣油原料系统
2.1.1 渣加装置内
Ⅱ、Ⅲ常渣油付Ⅰ渣加直供料增设返回蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐流程,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ常渣油付Ⅱ渣加直供料增设返回蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐流程。Ⅰ、Ⅱ渣加通过调节调节阀控制直供料多余的量返回(渣油)加氢原料罐区储罐。2.1.2 系统及机泵
将Ⅱ、Ⅲ常冷渣直供与进蜡油(渣油)加氢原料
渣油加氢蜡油加氢装置原料直供料节能改造技术方案
杨旭钧
南京金凌石化工程设计有限公司 江苏 南京 210042
摘要:本文介绍了某公司渣油加氢、蜡油加氢装置原料供料现状及存在的问题,提出了渣油加氢、蜡油加氢装置原料直供料、热供料节能改造的技术方案。
关键词:直供料 热供料 节能降耗
Technical scheme for energy saving revamp of direct feed feedstock for residue hydrotreating unit and wax 
oil hydrotreating unit
Yang Xujun
渣油加氢
Nanjing Jinling Petrochemical Engineering Co.,LTD ,JiangSu Nanjing 210042
Abstract:This paper introduces the status quo and existing problems of feedstock supply for residue hydrotreating unit and wax oil hydrotreating unit in a
 company,The technical scheme of energy-saving revamp of residue hydrotreating and wax oil hydrotreating units with direct feed and hot feed is put forward.
Keywords:Direct feed;Hot feed;Energy saving
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罐区储罐流程隔离,设置为独立的流程;将Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ常热渣直供与进罐流程隔离,设置为独立的流程。
渣油付Ⅰ、Ⅱ渣加改为装置直供料为主后,机泵流量调节范围加大,为15~300m 3/h,加氢原料泵区现有蜡加-7#/8#泵(Q=250 m 3/h)流量偏大,不适合作为渣加辅助供料泵,将加氢原料泵区蜡加-9#泵(Q=150 m 3/h)作为辅助供料泵,蜡加-7#/8#泵作为备用泵。
2.2 常减压重蜡直供渣加和蜡加蜡油原料系统
2.2.1 蜡加装置内
在蜡加装置内增设Ⅳ常重蜡返回蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐流程,多余的Ⅳ常重蜡可通过现有及改造流程返回罐区储罐。在蜡油加氢装置内增设Ⅲ常重蜡返回蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐流程,多余的Ⅲ常重蜡可通过现有及改造流程返回罐区储罐。
2.2.2 系统及机泵
将Ⅲ常重蜡直供装置与进蜡油(渣油)加氢原料罐区储罐流程隔离,设置为独立的流程。重蜡付Ⅰ、Ⅱ渣加改为装置直供料后,加氢原料泵区机泵仅作为小流量补充,蜡加-4#泵(Q=100 m 3/h)流量偏大,不适合作为渣加辅助供料泵,将蜡加-4#泵更换为流量50 m 3/h机泵,作为渣加辅助供料泵,蜡加-5#泵(Q=100 m 3/h)作为备用泵。重蜡付蜡加改为装置直供料后,机泵流量调节范围加大,将蜡加-1#泵(Q=150 m 3/h)作为蜡加辅助供料泵,蜡加-2#/3#泵(Q=150 m 3/h)作为备用泵。
2.3 Ⅲ焦化蜡油供蜡加蜡油原料系统
Ⅲ焦化装置蜡油供蜡油加氢装置流程不变,为确保装置平稳供料,需对储罐进行改造。将2台焦蜡储罐中的一台由冷油罐改为热油罐,罐前操作的手动阀门增设气动执行机构,实现远程快速开关阀门。
3 预期效果
对于炼油企业,上下游装置间的直供料和热供料是今后企业实现节能改造的方向和重要途径,通过实
施直供料和热供料不仅可以降低一次能源消耗,减少上下游装置对物料的反复降温和升温,还可以减少储运中转过程,降低储运输送和维温产生的能耗,降低储罐蒸汽耗量[1],同时减少储罐尾气排放,节能效果和环保效果都比较突出。见表1。
通过直供料节能技术改造,渣加原料渣油系统可实现Ⅰ、Ⅱ渣加渣油原料直供为主罐供为辅,常
减压渣油直供Ⅰ渣加量由20t/h提升至101t/h,直供Ⅱ渣加量由60t/h提升至122t/h,通过调节回罐量保证平稳供料,当渣加装置直供料出现异常情况时,可以快速响应调节泵供量,罐区和泵区仅需1名内操、1名外操配合完成。
通过直供料节能技术改造,渣加和蜡加重蜡原料系统实现Ⅲ常重蜡直供与罐供Ⅰ、Ⅱ渣加及蜡加均为单独供料,Ⅳ常重蜡直供与罐供Ⅰ渣加及蜡加为单独供料,常减压重蜡直供量可达75t/h。蜡加及Ⅰ、Ⅱ渣加通过蜡加装置内的调节阀调节Ⅲ、Ⅳ常重蜡的回罐量,保证供料平稳。当装置直供料出现异常情况时,可以快速响应调节罐供量。
通过直供料节能技术改造,蜡加焦化蜡油供原料系统实现蜡油出装置温度由70℃调高至120℃。
3.1 节能效果
装置采用热供料、直供料后,上游装置减少冷却水用量,下游装置减少加热炉一次能源(燃料油、燃
料气)消耗,对上下游装置都有较好的节能效果。下游装置所需物料可由上游装置物料泵直接供给,减少了由于泄压而损失在储运罐区的压能,可停开数台由罐区向下游装置的输油泵,从而产生节电效益[1]。
Ⅲ常减压装置渣油直供渣加装置后,供料温度可由120℃提高到155℃,停用5台冷却器,节约循环水120t/h;Ⅰ、Ⅱ渣加渣油全部改直供后,进装置混合原料油温度提高3℃,Ⅰ、Ⅱ渣加共节约燃料气0.04t/h;2台渣油原料储罐保持低液位,停开或微量开储罐加热器,节约蒸汽8400t/a;加氢原料泵区渣油输送泵蜡加-7#/8#/9#泵仅在突发情况下运行,正常情况下停用。
Ⅲ常重蜡现为出冷料输送至蜡加原料罐,流量35t/h。直供渣加及蜡加后,停用1台冷却器,重蜡出装置温度由85℃提高到130℃,减少循环水50t/h;Ⅳ常重蜡出装置温度已提高到120℃以上,节能效果不明显;蜡加反应炉节约燃料气消耗0.2t/h。常减压重蜡直供渣加和蜡加后,1台5000 m 3和1台10000m 3蜡油储罐保持低液位,停开储罐加热器,分别节约蒸汽1680t/a、4200t/a;加氢原料泵区蜡加-1#~5#泵仅在突发情况下运行,正常情况下停用。
Ⅲ焦化蜡油直供蜡加后,蜡油出装置温度由70℃调高至120℃,2台蜡油出装置冷却器改为封油冷却,停用1台冷却器,冷却负荷减少;焦化蜡油直供蜡加后,1台5000 m 3蜡油储罐保持低液位,停开或微量开储罐加热器,节约蒸汽1680t/a;加氢原料泵区焦蜡泵加氢-2#/2A#泵仅在突发情况下运行,正
表1 改造前后直供料热供料对比
序号上下游供料装置直供料名称改造前直供量/(t·h -1)改造后直供量/(t·h -1)
增加量/(t·h -1)
罐供温度/
℃直供温度/
℃1常减压渣油直供Ⅰ、Ⅱ渣加渣油802231431201552常减压重蜡直供渣加、蜡加
重蜡0757*******
Ⅲ焦化蜡油供蜡加
蜡油
0282870
120
合计
80
326
246
(下转第38页)
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计算基础,按照2个月的吸附量进行计算。以污水汽提(Ⅰ)为例,其酚差为35mg/L,处理量按照120t/h,吸附2个月酚的量为6t。按照10t活性炭吸附2t挥发酚计算,吸附6t活性炭需要30t活性炭。活性炭的密度大约为0.45t/m 3,约需活性炭66.7m 3。
由于酸性水中的挥发酚有一部分会随着酸性气进入硫磺回收,可按照液氨中的挥发酚计算。液氨密度:0.617t/m 3,液氨流量2t/h,液氨中挥发酚含量取100mg/L,则2个月的吸附量为0.46t。活性炭的密度大约为0.45t/m 3,约需活性炭5.1m 3。
由于液氨脱罐设置在储运系统时吹扫较困难,建议设置在污水汽提装置,按一用一备两个一组进行设置。既方便切换吹扫,也方便污水汽提(Ⅰ)、污水汽提(Ⅱ)分开控制,但投资相对较大。
4 结束语
对液氨发红的原因排查了操作参数、脱硫剂、挥发酚的影响,未发现主要影响因素。针对该现象,建议增设液氨脱罐,最好是专用脱罐更方便控制。
参考文献
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作者简介
罗伟强(1983-),男,本科,工程师,从事技改技措管理工作。
常情况下停用。见表2。
3.2 降低罐区罐容和罐顶尾气排放
实施直供料、热供料后,蜡油(渣油)加氢原料罐区只需保留必要的备用储罐即可,5台渣油蜡油储罐可以停用或改作其它用途,减少储罐的定期检
维修成本。实施直供料、热供料后,进入中间储罐的物料减少,储罐产生的尾气大幅减少,尾气治理成本也将大幅降低。某公司目前在其炼油区域厂西布置1套尾气回收设施,主要处理蜡油(渣油)加氢罐区10台蜡油、渣油储罐罐顶尾气。实施直供料、
表2 节能降耗表
序号节能 项目节能实物量能源折算值(kg标准油)折合标油
(104kg标准油)能源单价节能效益 (万元)1循环水266×104t/a 0.0615.960.44元/t 117.042蒸汽  1.596×104kt/a
76121.3122.89元/t 196.133电145.32×104
(kW·h)/a 0.2231.970.58元/(kW·h)84.294
燃料气0.216×104
t/a
950
205.21838元/t
397合计
374.43
794.46
注:年开工时间按8400h,原油加工量按18000kt/a计;能源单价按2019年某炼厂评价价格(税前价格)计。
热供料后,进入蜡油加氢及加氢裂化原料罐区的蜡油减少1705.2kt/a、渣油减少1201.2kt/a,共2906.4 kt/a物料可不进储罐,减少罐顶尾气排放量约3482.8kN m 3/a。
4 结束语
直供料节能改造技术方案符合国家、地方各级各类规划及国家产业政策、重视节能降耗,减少物料周转,降低了损耗和能耗。若某公司实现渣油加
氢、蜡油加氢装置原料直供料、热供料工艺,完善直供流程,提高储运自动化水平,可降低公司能耗约0.2kg标油/t原油,年节能经济效益近800万元。
参考文献
[1]齐铁忠.热供料直供料技术在炼油装置中的综合应用[J]. 石油石化节能,2008(5):30-34.
[2]GB/T 50441—2016石油化工设计能耗计算标准[S].北京:中国计划出版社,2016.
(上接第35页)

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