酮苯脱蜡装置的技术改造与优化

高键，叶晓明，吴长海

（中国石油兰州石化公司炼油厂，甘肃兰州　730060）

酮苯脱蜡装置的技术改造与优化

高键，叶晓明，吴长海

（中国石油兰州石化公司炼油厂，甘肃兰州730060）

本文介绍了兰州石化公司一套酮苯脱蜡装置实施的一些技术改造与优化措施，通过技术改造，使得这套老装置（1958年由原苏联援建）能耗逐年降低，实现了节能减排，并且装置总体技术经济指标有一定的提高，提高了装置的经济效益。

溶剂脱蜡；节能减排；技术改造

1　装置概况

兰州石化公司一套脱蜡装置，采用冷点稀释工艺，1958年由原苏联援建。原设计能力为9.17万吨/年，1991年由洛阳设计院设计，于同年施工建设，1992年投产，装置加工能力达25万吨/年。装置由脱蜡结晶系统、脱蜡回收系统、冷冻系统、脱蜡真空泵系统、脱蜡过滤系统、脱油结晶、脱油回收系统、脱油真空过滤系统组成，2013年7月至11月，实施了“‘老三套’润滑油生产装置自控系统，加热炉节能改造”，装置实现了DCS控制。装置采用两段脱蜡两段脱油联合工艺［1，2］，可进一步降低装置蜡膏含油；结晶系统采用冷点稀释工艺，可改善蜡的结晶；脱蜡滤液回收系统采用先进的“五塔三效蒸发”回收工艺，装置能耗低；回收系统设有溶剂干燥系统，可降低溶剂含水；脱蜡过滤系统采用两段过滤工艺，能提高去蜡油收率3～5个百分点；冷冻系统全部采用美国约克公司制造的螺杆冷冻机，降低了操作难度，2014年7月又对控制面板升级，提高了冷冻机操作安全性。

2　分析与研究

2.1装置能耗对比

近年来，兰州石化一套酮苯装置能耗平均为2 907.17 MJ/t，比其他同类装置的平均水平低约 3 70.81 MJ/t。以 2013年数据汇编为例（见表1）。

水、电和燃料的单耗均处于同类装置平均水平，而蒸汽在14家同类装置中位居第三，这意味着在脱蜡脱油联合装置中位居第一。

2.2新技术应用和生产、技术经济水平的对比

2.2.1加热炉节能改造2013年11月之前，溶剂脱蜡联合车间24单元一共用两台加热炉。其中，炉-1是蜡下油、蜡液混合用炉，即“一炉两用”，炉内中间设有隔板，三分之二的空间用于加热蜡下油，另外三分之一的空间用于加热蜡液，因为燃料气都是瓦斯，且都从同一管线中来，瓦斯的流量压力相同，极易造成炉膛温度相互影响，造成加热炉操作波动，且热效率不高，根据2013年1～5月加热炉热效率统计是81％左右，单独加热蜡下油的炉-2，也只有80％左右，有时只能达到70％多。

为了解决炉-1一炉两用造成的去蜡油加热炉和蜡回收加热炉炉膛温度相互影响的问题，2013年装置进行了加热炉改造，将2台现有的加热炉拆除，新上3台加热炉分别用于去蜡油、蜡及蜡下油回收系统。炉子所用燃料都是炼油厂瓦斯气，炉-1型号是11.704 MWΦ168-Φ168，介质是去蜡油，有8个燃烧器，设计消耗瓦斯0.42 kg/s，设计热效率93.2％，设计热负荷11.704 MW；炉-2型号是8.5 MW-Φ152-Φ152，介质是蜡液，有6个燃烧器，设计消耗瓦斯0.308 8 kg/s，设计热效率93.2％，设计热负荷8.5 MW；炉-3型号是8.36 MW-Φ152-Φ152，介质是蜡下油，有6个燃烧器，设计消耗瓦斯0.302 1 kg/s，设计热效率93.2％，设计热负荷8.36 MW。有烟气余热回收系统，投用初期，由于缺乏经验和设备硬件缺陷，余热回收系统不能正常投用，经过不断摸索，分析原因，总结经验，加强操作管理，热效率逐步提高。从公司2012年和2014年加热炉监测情况看，最高最低相差13％。2014年热效率平均实现一档达标（见图1，图2）。

2.2.2应用回收多效蒸发工艺溶剂回收系统原来采用五塔三效蒸发工艺，把蜡和蜡下油溶剂回收系统采用四塔二效蒸发工艺使换热率从40.0％上升到45.6％，热回收率从40.0％提高到60.0％，炉负荷下降2.26％，后冷量下降25.2％，装置能耗降低约690 MJ/t。统计数据中，燃料和蒸汽消耗之和低于其他同类装置平均值435 MJ/t。从各装置改造的经验看，一套酮苯脱蜡装置的每个溶剂回收系统能耗在189.6 MJ/t左右。

2.2.3采用滤液循环技术兰石化一套酮苯的结晶系统原设计中没有三滤液循环工艺，在2009年全采用了三段滤液循环改造，这样既减轻了蜡下油回收加热炉的负荷，又降低了结晶系统新鲜溶剂比，溶剂比降低0.50：1，装置能耗降低50 MJ/t，脱蜡油收率上升0.50％，蜡含油上下降了0.08％。

表1　兰州石化一套酮苯装置能耗情况

2.2.4采用离心泵输送冷蜡原来蒸汽往复泵用离心泵代替，改变了原来蜡液只能用蒸汽往复泵不能用电泵的观念。可节约蒸汽1.5 t/h，可使装置能耗降低约3.86 MJ/t。而同类装置中不少仍采用蒸汽泵输送蜡液。

图1　2012年监测数据

2.2.5循环水有自流回水改压力回水自流回水改为压力回水，减少了循环水的跑冒滴漏现象，动力厂供水部循环水浓缩倍数上升。装置采用水冷器出口阀门控制，上下水温差冬季6℃～9℃，夏季6℃～11℃，循环水用量明显下降。

2.2.6伴热线及加热器凝结水系统改造如何消除装置一年四季到处冒汽的现象，装置在2013年对凝结水系统进行了改造。将所有伴热线和热器凝结水全部集中改进集合线，然后进公司回水管网，凝结水回收率达到95％以上，装置现场再无以前的到处冒汽的现象。2.2.7加强生产技术管理由于兰石化一套酮苯的生产、技术管理严格，操作平稳率较高，结晶各流冷冻平衡，冷点和各部加入溶剂温度控制严格，结晶效果好，使装置脱蜡温差低（2℃～3℃），过剩质量少，冷冻量较低，使装置能耗降低。同类装置中脱蜡温差大都高于2℃，最高的达到9℃。以油品和溶剂的比热（-20℃）计算，并考虑到溶剂比和冷冻设备的效率，脱蜡温差每上升1℃则装置的冷冻量增加9.2 MJ/t原料（结晶溶剂比为3.80：1），电耗增加约9.70 MJ/t原料，装置能耗将上升约33.5 MJ/t。

表2　四年蒸汽消耗情况

还有一些做法是对热溶剂加热器的蒸汽及时调整，如果不温洗滤机时，就采用乏汽加热；温洗和化套管时改用主汽加热。再就是保证蜡液能正常输送情况下，避免一段蜡泵不走空行程，这样也可以降低蒸汽消耗。还有就是根据气温调节伴热线给汽阀门开度，只要保证管线不冻凝，就可节约蒸汽0.3 t/h。从近四年蒸汽消耗情况可以看出（见表2）。

图2　2014年监测数据

3　结论和建议

3.1兰州石化一套酮苯装置能耗水平的结论

兰州石化一套酮苯近年来在应用新技术、设备更新和节能技术改造等方面做了不少工作，取得较好的节能效果，老装置能运行到现在，又不落后，可谓永葆青春，装置能耗仍处于国内中上水平，确有不少成功的经验值得同类装置学习和借鉴。

3.2积极更新设备

设备性能对酮苯脱蜡装置生产和能耗影响较大，通过较大规模地更新设备，使装置能耗有较大幅度的降低。日前有不少新型设备可以选择应用，如：前苏联套管结晶器更换兰石研究所套管、采用进口冷冻机、冷冻后冷采用表面蒸发空冷，应用离心泵输送冷蜡等均已被实践证明有良好的节能效果。

3.3在技术改造中增加技术含量

装置通过技术改造收到良好的节能效果，实践证明：多效蒸发回收溶剂，多段滤液循环工艺等工艺技术对节能和提高收率均有良好效果，各装置在技术改造中应尽量全面采用这些技术。

3.4重视加强生产和技术管理

经验证明：严格管理，优化操作，提高操作平稳率，对装置节能有十分重要的意义。各装置应落实有效的管理和技术措施，使操作平稳率真正得到提高，认真抓好结晶各流冷冻的平衡，冷点和各部温度的控制，必能见到牧果。

［1］侯祥麟.中国炼油技术［M］.北京：中国石化出版社，2001.

［2］胡徐腾.走向炼化技术前沿［M］.北京：石油工业出版社，2004.

Technical transformation and optimization of ketone
benzol dewaxing units

GAO Jian，YE Xiaoming，WU Changhai
（Lanzhou Petrochemical Company Refinery，CNPC，Lanzhou Gansu 730060，China）

This paper introduces the Lanzhou petrochemical company a ketone benzene dewaxing unit in the implementation of a number of technological transformation and optimization measures，through technical transformation，making the old device（1958 from the former Soviet Union aid）energy consumption decreased year by year，to achieve energy saving and emission reduction，and device，the overall technical and economic means marked increase and improve the economic benefit of the unit.

solvent dewaxing；energy saving and emission reduction；technological transformation

TE965

B

1673-5285（2016）08-0129-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.029

2016-05-31

高键，男（1969-），炼油厂溶剂脱蜡联合车间生产组长，邮箱：gaojian4@petrochina.com.cn。