損失大？效益低？一大波石化節能減耗技術原理和應用案例來幫你！
節能降耗
石油化工是高耗能、高污染排放的行業，節能減耗技術的開發和應用十分重要。
今天小七給大家帶來了一些節能減耗技術的原理及案例，一起來看看吧。
石化用能特點
石化節能技術
一、板式空冷技術
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技術原理
板式空冷器採用全焊接板束作為傳熱單元結構，採用LT波紋板片作為傳熱元件。
由於板片的波紋使流體與板片間的流動增大了傳熱，在很低的雷諾數下形成湍流，大大提高了傳熱效率；波紋板片的靜攪拌作用也使結垢有所降低。
由於板片相互疊紋，單板換熱面積大，加上傳熱效率高，在完成同樣換熱的情況下，板式空冷器的體積小，重量輕，採用後可大大節約設備安裝空間。
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節能減排效果
以板式空冷器在某煉油廠60萬t/a的氣分裝置中的應用為例，說明該技術所能產生的節能效果和經濟效益。
由上表可以看出， 丙烯塔頂冷凝器工位，與水冷器相比，節省操作費用77.9%，在16年操作周期內，節省總投資71.2%。
與濕空冷相比，板式空冷器重量減輕了48.6%，佔地面積減少72.2%，耗水量降低66.5%， 節省操作費用60.3%。在16年操作周期內，節省總投資58.3%，經濟效益十分顯著。
二、裝置間熱聯合與熱供料技術
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技術原理
熱聯合是將熱量多餘的裝置輸出熱給另一套裝置作為熱源來加熱工藝介質，其出發點是在大系統內尋找合適的熱匹配，達到能量優化利用的目的。
熱供料是熱聯合的一種形式，它是兩套裝置或多套裝置間的物料供給關係：即上游裝置的產品物流不經過冷卻或者不完全冷卻，也不送至中間罐儲存再用泵送到下游裝置，而是直接（或經過1個熱緩衝罐） 引至下游裝置作為進料。
這樣可以避免物料的冷卻和再加熱，減少換熱網路的兩次傳熱（火用）損。
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節能減排效果
某公司熱聯合和熱供料實施效果
以上煉油裝置熱聯合及熱供料投用後，實際降低煉油能耗1.31kgeo/t，折算人民幣約為2.4元/t，按原油加工量420×104 t/a 計，每年可產生的經濟效益約為1千萬元左右。
三、高效加熱爐除灰技術
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技術原理
燃氣激波吹灰技術
該技術就是製造可控制的燃料爆轟，以產生一道強度可控的超音速衝擊波——激波。
激波劇烈的壓力脈動縱波對積灰產生一種先壓後拉的作用，使受熱面上的積灰受激波的衝擊而破碎、剝落、脫離積灰基底。
聲波吹灰技術
聲波吹灰利用了聲學、振動學和疲勞學等原理，把一定強度的聲波送入運行中爐體內的積灰區域。
聲波的激烈而快速變化的振動會使這些區域中的空氣分子與灰粒子產生振蕩，灰粒子間相互碰撞，使附著在受熱表面的積灰脫離受熱表面而懸浮起來。
積灰和結垢在聲波的作用下，從受熱面剝離而被帶出煙道，達到清灰的目的
化學清洗技術
以常減壓裝置為例，在裝置停工過程中，在系統退料後引入催化柴油，作為清洗載體，利用裝置原有的加熱爐、循環泵、塔、罐等設備和流程建立局部循環。
當溫度達到130℃左右時，向循環系統中注入一定量的油溶性清洗劑，清洗劑對油污具有浸透、溶解作用，隨著循環流動，油污被除去。
在線清灰技術
在開工狀態下，應用CH清灰劑，清除灰垢，避免裝置非計劃停工的發生。
化學藥劑在高溫下分解，在催化劑的作用下分解產物為鹼性氧化物，氮氣及氧氣等。相當於在加熱爐燃燒過程中補充了氧氣。從而使燃料燃燒更充分，以減少CO和S及固體碳的生成。
同時鹼性氧化物還可以與煙氣中的酸性氣體反應。生成質脆且無粘性的無機鹽，進而阻止酸性氣體被吸附到受熱面上而腐蝕設備。
熔融的無機鹽具有清除灰垢的作用，它可以與管壁上的硬質灰垢形成共熔點的混合物，低共熔點的混合物熔化後成為液體而脫落。
另一方面，硝酸鹽與硫和炭相遇時還發生微爆作用，形成微衝擊波使不熔的硬質沉積物脫落。
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節能減排效果
燃氣激波吹灰技術
燃氣激波吹灰器投用後，加熱爐的運行周期明顯延長。
在線清灰技術
以中海油氣（泰州）石化有限公司在線清灰項目的實施效果為例。
在原油進料量增大的前提下（常爐進料量從131.5t/h上升到148.6t/h），常爐出口溫度維持在365.8～366.8℃時，常爐上輻射段溫度降低了123.0℃（從853.3℃下降到730.3℃）。常爐下輻射段溫度降低了163.8℃（從792.7℃下降到628.9℃），爐膛溫度下降明顯。
相比之下，清灰劑使用後對爐膛下輻射段的效果比上輻射段為好。
常減爐使用清灰劑後，煙氣溫度均較清灰前下降，爐熱效率也有所提高。
四、新型強化傳熱燃燒器技術
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技術原理
讓燃料在預燃室充分預燃後，通過燃燒室出口文氏管效應極大的提高了火焰的喉口噴射速度，從而在輻射式底部形成較強的低壓區。
在高速火焰的射流和低壓區的雙重作用下形成輻射室內高溫煙氣對流循環，使爐膛內的氣流更加均勻的同時延長了高溫煙氣在爐膛輻射室內的滯留時間，從而使加熱爐輻射室的對流傳熱比例大幅提高
因此在很大程度上降低了傳統加熱爐輻射室軸向和徑向熱強度的不均勻性，從而有效提高了輻射室的傳熱效率。
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節能減排效果
某石化2009年7月在常壓爐中安裝了12套LGH /Q300Ⅱ新型強化傳熱燃燒器。9月1號裝置開工，噴嘴投用，10月份車間對裝置進行標定，改造前後加熱爐運行參數對比見下表。
改造後，排煙溫度下降顯著，由改造前的215#下降到180#，煙氣帶走的熱量損失減少。
爐膛平均溫差減小，由於輻射室對流傳熱被強化，煙氣更加平穩有效，改造後爐膛內部之間溫差下降10# ~15#，爐膛內熱量分布更加均勻合理，從而提高了加熱爐的操作彈性。
五、二級冷凝流程技術
目前，延遲焦化裝置焦化主分餾塔設計多採用一級冷凝方案。
為了降低吸收穩定部分負荷，節能降耗，提出焦化分餾塔二級冷凝方案。
具體流程如下：焦化分餾塔頂油氣經過冷卻器冷卻至80～90℃後進入分餾塔頂一級油水分離罐，一級油水分離罐頂油氣冷凝至40℃進二級油水分離罐，一級油水分離罐底汽油抽出和出裝置的穩定汽油混合經冷卻後，作為產品送出裝置，二級油水分離罐頂富氣進富氣壓縮機，粗汽油由粗汽油泵達到吸收塔，如下圖所示
同時，此項技術也適用於催化分餾和吸收穩定系統。
六、熱高分流程技術
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技術特點
熱高分流程與冷高分流程相比，需要增加部分高壓設備，流程較複雜。
同樣條件下，熱高分流程反應產物空冷器的熱負荷遠小於冷高分流程反應產物空冷器的熱負荷，相當於多回收了這一部分熱量。
另外採用熱高分流程可以有效避免稠環芳烴在反應產物空冷器管束中的沉積和堵塞。
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節能減排效果
從能耗及投資兩方面比較結果看，冷高分流程比熱高分流程能耗大133.7MJ/t（3.19×104kcal/t），即每年操作運行費約多762.93萬元，投資多657.65萬元。熱高分流程有其十分明顯的優越性。
七、高效板式換熱器技術
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技術特點
板式換熱器與傳統的管殼式換熱器的主要技術差別是用波紋板形成換熱器的溝槽。
這些溝槽能造成很強的湍流和混合，使傳熱效率比傳統的管殼式設備高出3~5倍。在相同的工藝操作條件下， 與管殼式換熱器相比， 板式換熱器中的結垢速度可以大大降低。
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節能減排效果
換熱面積為297.3m2 左右的高效板式換熱器只需要不到1.49m2的佔地面積，總佔地面積（包括工作面積）約為9.3m2。相應的管長為6.1m的管殼式換熱器的佔地面積為14m2左右，包括工作面積和管殼束牽引在內的總佔地面積為55.8m2左右。
美國一家大型煉油廠在原油預熱系統中安裝9台板式換熱器， 安裝板式換熱器與常規管殼式換熱器相比，原油進加熱爐入口的溫度提高37.8℃。
八、超聲波在線防垢技術
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技術原理
超聲脈衝振蕩波在換熱器管、板壁傳播，在金屬管、板壁和附近的液態介質之間產生效應，破壞污垢的附著條件，防止換熱設備在運行過程中結垢，提高換熱設備傳熱能力，降低達到同樣工藝要求所需的能耗量，實現節能目的。
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節能減排效果
中石化上海高橋分公司煉油3部3#800萬t常減壓蒸餾裝置換熱網路超聲波防、除垢技術改造後年節能量約7272tce。
九、兩級液體噴射器抽真空技術
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技術原理
用液體作動力介質， 循環液體從噴嘴處高速噴出， 在噴嘴下方形成負壓區域，將氣體抽入噴射器的混合室，在氣體吸入口產生真空。
氣液混合物隨後進入分離器， 使氣液兩相分離，氣體被升壓後離開系統。循環液從分離器的底部用泵抽出，經冷卻後輸送到噴射器的噴嘴，形成噴射循環。
在溶液循環和氣體升壓過程產生的熱量以及氣體帶入的熱量被循環溶液攜帶，在空冷器或水冷器移出系統。
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節能減排效果
中國石油青海油田格爾木煉油廠在國內首次採用了減壓塔頂兩級液體噴射器抽真空技術，2009年10月該系統試運行，總能耗降低47％左右。
十、膜技術處理回用煉廠水技術
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技術特點
該技術主要包括陶瓷膜除油除鐵技術、複合膜處理技術、阻截除油技術、活性分子膜超微過濾組合多官能團纖維吸附技術。
以陶瓷膜除油除鐵技術為例，當凝結水中的乳油（粒徑>100μm）、分散油（粒徑為10～100μm）、乳化油（粒徑為0.1-10μm）、鐵及懸浮雜質通過陶瓷膜管過濾器時，陶瓷膜管會起到架橋、攔截、阻濾的作用，使油、鐵及懸浮雜質停留在濾膜上，而使水通過濾膜。
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節能減排效果
經過陶瓷膜除油除鐵技術處理後，凝結水油含量和鐵含量由75.6mg/L、108μg/L降至0.56mg/L、14μg/L。
除油率和除鐵率分別達到了99.26%、87.04%，pH值、總鹼度無明顯變化，電導率略有下降。
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