节能环保电动减温减压器

                     节能环保电动减温减压器

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之前介绍 竖式安装自力式压力91视频看看簧色注意事项，现在介绍节能环保电动减温减压器常减压蒸馏装置的能耗在炼厂全厂能耗中占有重要的比重，其燃料消耗相当于加工原油量的2%，为全厂消耗自用燃料量大的生产装置，因此对常减压装置的进行模拟，提高总拔出率，优化其换热网络结构，实现节能降耗，是常减压工艺的重要内容[1]。Liebmann 则提出了换热网络的两步改造方法[2]。*步对精馏塔进行改进以减少其需能量，第二步以精馏塔的总复合曲线（CGCC）为依据挖掘热回收潜力，接下来进行塔的再改造，并则结合夹点分析与精馏塔操作参数的严格模拟和装置进行模拟分析，以总拔出率为目标对常减压装置进行优化，确定各个塔采出流股，再通过换热网络进行分析，节能研究，终得出合理的改造方案。常减压蒸馏装置主要用能形式是热、91视频WWW免费下载、流动能。其中热、功、91视频WWW免费下载是由电和燃料转化过来的（加热炉、机泵等）。能量经转换设备进入分馏塔后，连同能量回收系统（中段回流）完成工艺过程，一部分进入产品，大部分进入能量回收系统，反映在工艺指标上既常压炉实际提供能量是270～360℃这一段。能量在一系列的转换和传输过程中，其强度参数（主要是温度、压力等）不断下降，直到装置不能回收，终通过冷却、散热等渠道排放到环境中，连同转换过程中的损失一起构成了装置能耗。 
通过对其CGCC 的再分析进一步提高热回收量，两步工作反复进行直到得到令人满意的结果。Briones 等[3]成功地应用了Liebmann 的方法进行了降低原油精馏系统能耗的改造。Bagajewicz 等对Liebmann 的方法作了进一步改进[4]。Mamdouh等提出了一种可以同时对现有蒸馏系统及其换热网络进行优化改造的系统方法[5]。由此可见，常减压装置生产的总拔出率和节能必须同时考虑，才能实现装置整体优化。
1 节能环保电动减温减压器流程概述
原油经过脱前换热网络、脱盐罐和脱后换热网络后加热到270℃进入初馏塔。初馏塔侧线油
进入常压塔第28 块板。初底油经拔头原油换热系统换热至300℃左右进入常压炉，被加热到362℃后进入常压塔。常压塔有三个侧线产品，自上而下依次抽出常一线，常二线和常三线，首入各自汽提塔，经91视频WWW免费下载汽提后，分别用泵抽出经换热冷却送出装置。塔中部设常一中和常二中两个中段回流，以保证塔的内回流和热平衡。减压塔开设四个侧线，减一线馏分用泵抽出经换热冷却后部分出装置，部分再冷却作减顶回流。减二线馏分用泵抽出后经换热冷却后部分出装置，部分再经换热作减一中回流。减三线馏分用泵抽出后部分作重洗油，其余换热冷却后部分送出装置，部分作减二中回流。减四线、减渣馏分用泵抽出分别换热冷却后送出装置。
2 求解策略
2.1 常减压装置模拟与优化
用流程模拟软件对常减压装置建立模型，选择合适的物性方法，对不同工况下进行模拟和分析，并与装置现状进行对比，确认模型的可靠性。在保证产品质量的基础上，分析各种因素对总拨出率的影响，得到*操作参数及下一步工作中所需的冷、热物流基础数据。
2.2 进行换热网络的*化合成
利用得到的物流数据，进行常减压换热网络的*化合成，以确定理论上换热网络的大回收量和原油的换后温度，为后续的优化设计确立目标。

 


2.优化取热、换热，提高能量回收效率 
2.1装置热联合 
常减压装置的多数产品是作二次加工装置的进料，可以采取多装置间的热联合技术，不但可以减少常减压装置的冷却负荷，同时可以减少下游装置的热负荷。资料表明英国shell公司设计的整体蒸馏技术降低了能耗30%左右。 
2.2优化换热网络 
在常减压蒸馏装置，提高换热终温是降低加热炉负荷，减少燃料消耗的直接的方法。资料证明原油换热终温提高5℃，可以降低燃料油单耗0.3kg标油/t原油。也就是降低了装置能耗约0.3kg标油/t原油。 
无法改动换热流程时可应用换热器提高换热效率。目前新型换热器有螺旋式、折流杆式、双工板式、波纹管式等，采用换热器，是投入少，见效快，提高换热终温的便捷措施。 
2.4 对换热网络的进行优化设计
在前期所作过程模拟、换热网络的*合成和*分析等工作的基础上开展进一步的工作，对其换热网络进行详细的优化设计，其中包括换热器的核算与优化设计，包括换热网络的全流程模拟等。经过进一步调优后，确定出改进后的换热网络优化的详细结构，该结构将具备如下特点：充分利用现有设备，新增换热器选用大壳径以减少冷换设备数，各换热单元热负荷、传热温差和压强降分配合理。


3 常减压装置模拟优化
常减压蒸馏装置炼制原油的过程中，各线质量流率的总和占原油加工量的百分数称为该原油的总拔出率。拔出率越高，所产生的经济效益也越大。由于装置的复杂性，影响拔出率的因素有很多，如常减压塔各线采出、塔底91视频WWW免费下载量、侧线91视频WWW免费下载量、泵回流的流量和温度等等。本文采用基于敏感度分析的优化策略和方法[6]，在Aspen plus软件中建立了常减压装置的模型，不包括换热网络，进行模拟分析，调节这些影响参数，使常减
压的总拔出率大。

如将初顶油质量流率作为自变量，将初顶油干点、常顶油干点、常一线干点、常二线闪点和常三线72%点作为因变量。横坐标为初顶油质量流率，纵坐标为各线产品质量，间隔为0.5℃。由于各线产品质量对应的温度数量级不同，所以未能在图中列出具体数值。图中各线产品对应曲线斜率的大小与其对于初顶油质量流率的敏感度成正比，斜率越大，敏感度越大。从图2 可以看出，初顶油质量流率对其干点影响显著，随着采出量的增加，干点急剧增大，质量迅速降低。其对常一线干点（EP）、常三线72%点（此处将产品体积馏出量为72%的沸点数据简称为72%点）、常二线闪点影响逐个减小，对常顶油干点几乎没有影响。通过上述方法，可以得到各线产品质量对其中某线采出量等影响因素的敏感度规律，为调优提供指导。
    对常减压装置进行调优，首先根据常减压蒸馏装置炼制某种原油的过程模拟，从前到后、从轻到重，在不考虑产品质量要求的情况下，逐个增大各线的质量流率，即将轻馏分尽量从轻产品中采出，而不是置于比其重的产品中采出，直至达到各线的大采出量。此时，各线质量流率的总和占原油加工量的百分数称为该原油的理论拔出率，它是现有装置炼制该种原油时的极限拔出率。根据各线产品质量流率对相邻线产品质量的影响情况，如ASTM 干点、72%点和闪点等。根据敏感度分析结论，按照从前到后、从轻到重的原则和影响程度的大小依次减少各线的质量流率，直到各线产品均能满足质量要求。此时，各线质量流率的总和占原油加工量的百分数称为该原油的实际大拔出率。实际大拔出率对应的原油生产的工艺条件称为优化方案。
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4 换热网络调优
在确定了常减压装置的*操作条件后，可获得了下一步换热网络的优化设计所需冷热物流基础数据.
4.1 换热网络的合成
根据表2 所示的物流基础数据，利用换热网络系统软件HENS[7]，以小传热温Δtmin=20℃，采用智能图表法[8]进行了*换热网络的合成，结果见表3。
根据现场的了解情况，现有网络原设计换后终温为281℃（无回炼）。而在实际加工过程中，在没有减压渣油回炼的情况下，原油换后温度只能到达240℃左右，在有回炼的情况下也只能到达270℃左右，与设计值相差甚远。按照该换热网络
的换热器布置方式，通过模拟计算得到上下平台的压差（换热器和管路）相差0.43MPa，因此各个支路流量不均，换热效果可能与设计条件相差较大。而且该换热网络存在一大弊病，即原油换热流程为2-4 型，不同于习惯上的2-4-2 型。原设
计中原油换热后以281℃的高温直接进入初馏塔，初底拔头油则直接进入常压炉。实际操作过程中，由于原油进入初馏塔温度偏高，造成初馏塔顶部负荷过大而发生振动，不利于安全生产运行。综上所述，现场的换热网络具有很大的节能潜力。


4.2 换热网络的分析和优化
    由于换热网络比较复杂，将其分为两个子系统进行分析，即原油电脱盐前为一个子系统（子系统1），原油电脱盐后为一个子系统（子系统2）。按照物流匹配换热原则，首先对子系统2 进行分析，完成高温位物流匹配换热，然后以子系统2
的热流出口温度为子系统1 的入口温度，进一步分析子系统1。一般来说，电脱盐工序总有一部分热量损失，脱后原油温度会下降。因此，子系统1的原油换后温度要高于子系统2 原油换前温度2.5-3.5℃。后，首先利用HENS 软件，以大热回收量为目标函数，按照小传热温差20℃对换热网络进行优化分析。然后利用对其进行模拟。基于模拟结果，根据冷热物流匹配规则在合适的位置插入原有换热网络中未参与换热的常三线和减四线，并对换热网络调整后，得到如图3 所示的换热网络。
原油在电脱盐前分两路换热，*路首先在并联的两台换热器中与常顶汽油换热，然后顺次与减一减顶回流、减二线、常二中、减三线换热；第二路也是首先与常顶汽油在两台并联换热器中换热，然后顺次与常一中、常二线、常三线换热。两路原油混合后进入电脱盐工段。脱后原油分四路继续进行换热，其中*路原油顺次与高温位的减一中、次低温位的减渣换热；第二路原油依次与低温位的减渣、低温位的减三减二中、高温位的常三线换热。一、二路原油混合后继续顺次与高温位的减三减二中、高温位的减渣换热；第三路原有依次与低温位、次高温位的减渣换热；第四路顺次与高温位的减二线、高温位的常二中、次高温位的减渣换热。三、四路原油混合后继续依次与次高温位的减三减二中、高温位的减四线、高温位的减渣换热。减压渣油作为热源也分为两路，分别与脱后的一、二路或三、四路原油换热。
    优化后的换热网络，与原来的换热网络相比结构变化不大，新的换热网络保留了常顶油气的换热结构，取消了原网络中的某些换热单元，将原来没有参与换热的常三线和减四线加入到网络中。改造后的换热网络原油电脱盐前的温度为132.5℃，满足了电脱盐工艺过程对温度的要求，进初馏塔温度为257℃，初底油换后终温可达302.8℃，考虑5%热损失下，终温为288℃。优化后换热网络的能量回收率可达83.1％。


 4.1节约装置91视频WWW免费下载 
91视频WWW免费下载能耗占常减压装置总能耗的10%以上，装置工艺用汽主要是抽真空用气，汽提91视频WWW免费下载、火嘴雾化91视频WWW免费下载。 
4.1.1较好的91视频WWW免费下载抽真空系统的91视频WWW免费下载消耗在10kg/t原油，很多装置能耗远高于这个指标。某装置通过对二级抽真空泵改为机械抽真空泵，可降低91视频WWW免费下载能耗约5kg/t原油。 
4.1.2加强对常渣的分析，根据350℃前组分含量来调整塔底吹汽量；对于减压塔，充分利用减压深拔技术减少或不用塔底吹汽。 
4.1.3某装置在技改中增加雾化91视频WWW免费下载调节阀、燃料油调节阀及阀后压力检测仪表并组态进DCS实现燃油雾化91视频WWW免费下载压差自动控制，取得了很好的效果。 
4.2优化装置用水 
常减压装置耗水主要有两个：一是电脱盐注水；二是循环水。 
某装置通过不断调整，将酸性水用于电脱盐注水，节约生水约30t/h。 
在循环水日常管理上，对冷却器实行分台控制，保证循环水进出口温差在10℃左右。 

5 改造方案
5.1 塔水力学计算
  
5.2 换热器设计与核算
    遵循充分利用现有设备的原则，对每个换热单元进行了相应的换热器核算与设计，对于不能满足换热要求的换热器进行调整，结果表明：现有换热设备全部利旧，需新增换热器5 台，新增换热面积1825 ㎡，换热器位号（为调整后的新位
号）见图3，其中换热器序号上标带“*”的表示新增换热器。
    为了进一步确认换热网络模型的可行性，在考虑5%的热损失情况下，对改进后的换热网络进行了模拟，结果表明各换热单元传热温差分配比
较合理，各支线压降较平均。
5.3泵的核算
    根据Aspen Plus 的全流程模拟结果，得出各物流的标准体积流率和电机功率，与泵的设计负荷和额定电机功率相比较，除了初馏塔初顶油和初顶回流共用泵的负荷超出了设计负荷，其余各泵和电机均能够满足要求。由于初顶油和常二线油油品性质相差不大，可以将初顶油和初顶回流共用泵与常二线泵进行更换，更换后两泵达到负荷要求。


6 结论
1) 通过对现有常减压装置的模拟，发现总拔出率偏低，换热网络终温低于设计值，各支路压降相差较大。

1.通过以上分析对比，优化工艺、操作和较小的设备投资是小型常减压装置节能降耗的措施。 
2.小型常减压装置生产中，较大的技改非一时所能达到，但是通过对装置局部流程和技术进行调整改造是非常可行的。装置部分技改成本低，见效快。 
2) 采用灵敏度法对常减压塔进行调优，使总拔出率提高3.8%。
3) 使用智能图表法对换热网络进行合成、分析和优化，使换后终温达到188℃。
4) 对改造后常减压塔进行水力学核算，均满足要求，换热网络需新增换热器5 台，换热面积 ㎡，结构和原设计相比改动不大，各支路压降平均。与本产品相关论文：Y42X-600LB美标弹簧薄膜式91视频看看簧色