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摘 要：中海油气（泰州）石化有限公司沥青-燃料油型常减压装置建于2004年，公司注重新技术新设备的开发应用及节能降耗推进工作，本文结合技改技措项目在常减压装置上的应用，对近年来公司在能量优化利用、水环真空泵和水轮机应用等方面开展的一系列节能措施进行初步探讨。
关键词：节能降耗 能量优化利用 水环真空泵 水轮机
一、前言
中海油气（泰州）石化有限公司，现有150万吨/年沥青-燃料油装置一套。公司为塑造绿色能源企业形象，近年来积极开展节能新技术应用调研。在提高炼油装置能量利用率、降低全厂能耗方面做了大量技术尝试和改进，下面以公司多年来开展的技改技措项目为案例，浅析其在节能降耗方面的作用。
二、常减压装置技改技措
1.水环真空泵代替二级蒸汽抽真空
水环真空泵由于其具有等温压缩、对灰尘不敏感、吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气等优点，在化工、石油、制药、造纸等领域得到广泛的应用[1]。水环真空泵工作时，泵体内装有适量的水作为工作液，当叶轮顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。随着叶轮稳定的转动，吸、排气过程可连续不断的进行，因此可以连续不断的抽吸气体。
泰州石化常减压蒸馏装置原减压抽真空系统采用增压器、一、二级蒸汽抽真空，蒸汽用量占装置蒸汽用量的50%左右，占装置总能耗的17～20%。由于蒸汽喷射器能量损失大、效率低，同时产生大量酸性水，加重了环保压力。改造后采用混合抽真空，利用水环真空泵代替最后一级蒸汽喷射器。
水环真空泵使用后，以电耗代替蒸汽耗，真空度达到-98.5～99.5Kpa，完全能够达到减顶抽空的技术要求，具体运行参数见表1。
装置处理量为170t/h时，抽蒸汽用量由改造前的4.08t/h降为1.36t/h，大大降低蒸汽消耗。按常减压蒸馏装置年加工原油135万吨、8000小时/年运行时间进行测算，每年可节约1682吨标煤，投资回收期为9个月，能耗测算见表2。
2.换热流程优化
螺旋折流板管壳式换热器以螺旋状的折流板支撑传热管束，使得壳程流体沿着折流板做螺旋运动，减少了管板与壳体之间结垢，从而提高换热效率[2]。
泰州石化沥青-燃料油常减压装置由于加工原油的多样性与复杂性，换热物流的性质和流量与设计之初相比发生了较大的变化，原油三段换热配比已不能适应现有原油加工的需要。针对工艺装置综合用能高以及运行过程中存在的壳体结垢且阻力降大等问题，利用换热网络模拟分析和数据核算，最终确定采用螺旋折流板换热器优化装置运行质态，降低装置综合能耗。
经过强化传热减少热能浪费，改造后原油流程系统一次换热温度的上升，有效的改善电脱盐系统运行工况、提高脱盐脱水效果；二次温度的提高加大了闪蒸塔的气化量，减少加热炉燃料消耗，达到节能降耗的目的。换热流程效果对比见表3。
此次项目改造可降低加热炉热负荷约309×104kcal/h，可节省燃料油343kg/h，折合装置能耗约1.96kgEo/t原油，年效益可增加1372万元。
3.水轮机改造
水动风机冷却塔是一种新型的高效节能冷却塔，其核心技术是以微型双击式冷却塔专用水轮机取代电机作为风机动力源。水轮机的工作动力来自循环水泵的富余扬程，工作时不仅保证水轮机的运行参数，而且循环水泵的能耗不变。水轮机的输出轴直接与风机相连并带动其转动，达到节能目的 [3]。
装置公用工程系统配备的1500m3/h循环水冷却塔改造前后示意图参见图1和图2。
图1 改造前 图2 改造后
改造前后电单耗对比参见表4。
经过节能改造，循环水场电力单耗从平均1.71kwh/t下降至1.4kwh/t，装置年电力单耗从6.01kwh/t下降至5.14kwh/t，经过夏季循环水用电高峰期的运行，循环水进出口温差保持在5℃以上，循环水系统正常运行，节电效果明显，年总节能费用为45.9万元。
三、结论
通过对公司150×104t/a重交沥青装置用能现状分析和研究，结合现有生产设备，集成应用装置换热网络优化、两级蒸汽抽真空改蒸汽-水环泵复合抽真空、循环水风机改高效水轮机直接驱动三项节能技术，目前常减压装置综合能耗降为9.20 kgEo/t，实现了常减压装置深度节能挖潜，降低装置能耗。为常减压装置综合节能开辟了新的技术路径，也为石化行业同类装置全面节能提供新的思路。
参考文献：
[1] 吴泰忠.水环真空泵的智能化节能控制[J].机电工程技术（ISSN：1009-9492），2006，35（5）：77-79
[2] 黄阔，邓先和，陈庆辉.螺旋折流板管壳式换热器壳程局部传热及流阻[J].化学工程（ISSN：1005-9954），2008，36（2）：13-16
[3] 杨潘溪，张秀玲.水轮机在循环水冷却塔中的应用[J].氮肥技术，2012，33（5）：28-31
关键词：节能降耗 能量优化利用 水环真空泵 水轮机
一、前言
中海油气（泰州）石化有限公司，现有150万吨/年沥青-燃料油装置一套。公司为塑造绿色能源企业形象，近年来积极开展节能新技术应用调研。在提高炼油装置能量利用率、降低全厂能耗方面做了大量技术尝试和改进，下面以公司多年来开展的技改技措项目为案例，浅析其在节能降耗方面的作用。
二、常减压装置技改技措
1.水环真空泵代替二级蒸汽抽真空
水环真空泵由于其具有等温压缩、对灰尘不敏感、吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气等优点，在化工、石油、制药、造纸等领域得到广泛的应用[1]。水环真空泵工作时，泵体内装有适量的水作为工作液，当叶轮顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。随着叶轮稳定的转动，吸、排气过程可连续不断的进行，因此可以连续不断的抽吸气体。
泰州石化常减压蒸馏装置原减压抽真空系统采用增压器、一、二级蒸汽抽真空，蒸汽用量占装置蒸汽用量的50%左右，占装置总能耗的17～20%。由于蒸汽喷射器能量损失大、效率低，同时产生大量酸性水，加重了环保压力。改造后采用混合抽真空，利用水环真空泵代替最后一级蒸汽喷射器。
水环真空泵使用后，以电耗代替蒸汽耗，真空度达到-98.5～99.5Kpa，完全能够达到减顶抽空的技术要求，具体运行参数见表1。
装置处理量为170t/h时，抽蒸汽用量由改造前的4.08t/h降为1.36t/h，大大降低蒸汽消耗。按常减压蒸馏装置年加工原油135万吨、8000小时/年运行时间进行测算，每年可节约1682吨标煤，投资回收期为9个月，能耗测算见表2。
2.换热流程优化
螺旋折流板管壳式换热器以螺旋状的折流板支撑传热管束，使得壳程流体沿着折流板做螺旋运动，减少了管板与壳体之间结垢，从而提高换热效率[2]。
泰州石化沥青-燃料油常减压装置由于加工原油的多样性与复杂性，换热物流的性质和流量与设计之初相比发生了较大的变化，原油三段换热配比已不能适应现有原油加工的需要。针对工艺装置综合用能高以及运行过程中存在的壳体结垢且阻力降大等问题，利用换热网络模拟分析和数据核算，最终确定采用螺旋折流板换热器优化装置运行质态，降低装置综合能耗。
经过强化传热减少热能浪费，改造后原油流程系统一次换热温度的上升，有效的改善电脱盐系统运行工况、提高脱盐脱水效果；二次温度的提高加大了闪蒸塔的气化量，减少加热炉燃料消耗，达到节能降耗的目的。换热流程效果对比见表3。
此次项目改造可降低加热炉热负荷约309×104kcal/h，可节省燃料油343kg/h，折合装置能耗约1.96kgEo/t原油，年效益可增加1372万元。
3.水轮机改造
水动风机冷却塔是一种新型的高效节能冷却塔，其核心技术是以微型双击式冷却塔专用水轮机取代电机作为风机动力源。水轮机的工作动力来自循环水泵的富余扬程，工作时不仅保证水轮机的运行参数，而且循环水泵的能耗不变。水轮机的输出轴直接与风机相连并带动其转动，达到节能目的 [3]。
装置公用工程系统配备的1500m3/h循环水冷却塔改造前后示意图参见图1和图2。
图1 改造前 图2 改造后
改造前后电单耗对比参见表4。
经过节能改造，循环水场电力单耗从平均1.71kwh/t下降至1.4kwh/t，装置年电力单耗从6.01kwh/t下降至5.14kwh/t，经过夏季循环水用电高峰期的运行，循环水进出口温差保持在5℃以上，循环水系统正常运行，节电效果明显，年总节能费用为45.9万元。
三、结论
通过对公司150×104t/a重交沥青装置用能现状分析和研究，结合现有生产设备，集成应用装置换热网络优化、两级蒸汽抽真空改蒸汽-水环泵复合抽真空、循环水风机改高效水轮机直接驱动三项节能技术，目前常减压装置综合能耗降为9.20 kgEo/t，实现了常减压装置深度节能挖潜，降低装置能耗。为常减压装置综合节能开辟了新的技术路径，也为石化行业同类装置全面节能提供新的思路。
参考文献：
[1] 吴泰忠.水环真空泵的智能化节能控制[J].机电工程技术（ISSN：1009-9492），2006，35（5）：77-79
[2] 黄阔，邓先和，陈庆辉.螺旋折流板管壳式换热器壳程局部传热及流阻[J].化学工程（ISSN：1005-9954），2008，36（2）：13-16
[3] 杨潘溪，张秀玲.水轮机在循环水冷却塔中的应用[J].氮肥技术，2012，33（5）：28-31