一套溶劑精制裝置加熱爐能耗分析及節能優化

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　　摘 要：針對2014年“老三套”潤滑油節能改造，對NMP溶劑精制裝置精制液加熱爐分析了改造前后熱效率的變化，并根據日常加熱爐操作中出現的問題進行研究，提出了改變換熱器形式以提高入爐溫度，從而減少加熱爐熱負荷、減少燃料消耗的措施，為裝置降低能耗提供可行性途徑。
　　關鍵詞：溶劑精制；能耗；加熱爐；換熱器
　　第一套溶劑精制裝置始建于1959年，原來采用苯酚溶劑精制工藝，1984年裝置進行了節能大改造，由苯酚改為NMP（甲基吡咯烷酮）溶劑，抽出液回收由原來的單效蒸發改為雙效蒸發工藝，雖然裝置采取了很多的措施提高加熱爐效率，但裝置能耗與國外同類裝置相比，還有較大的差距，僅燃料消耗一項就高出1.5-6個能耗單位。從裝置能耗結構看，燃料消耗占裝置總能耗的70%左右，因此，要降低裝置能耗，首先要提高加熱爐效率，降低加熱爐的燃料氣消耗，2014年“老三套”潤滑油節能改造將裝置現有的精制液加熱爐更新為圓筒爐，同時增加鼓引風機及空氣預熱器系統充分利用煙氣中攜帶的熱量預熱空氣，提高加熱爐熱效率。
　　1 裝置能耗分析
　　2 舊加熱爐存在的問題
　　首先根據以往數據的各項指標，來進行初步分析運行情況，
　　由表-2可以看出，爐-1氧含量平均值為9.75%；爐-1過?？諝庀禂灯骄禐?.76；爐-1排煙溫度平均值為274℃；爐-1熱效率平均值為78%。
　　3 精制液加熱爐入爐溫度存在的問題
　　分析原因可能是由于殼程流動的是自塔-3來的精制油，溫度高達265℃左右，查閱相關資料發現可能多為膠質結焦，還有部分瀝青質；其次由于所使用的換熱器為常用的U形管換熱器，所以在曲率較小處會比較容易有不同程度的雜質堵塞，從檢修清洗時發現，換熱器中沖洗出來的為黑色粉末狀雜質，而且從檢修清洗完換熱器到開始運行后只有半年多的時間就開始堵塞，而堵塞一旦形成就會形成惡性循環，會給操作、生產帶來一定的麻煩，而且還會增加能耗；其次精制油到冷-4溫度過高，再加上冷換區循環水本身壓力、流量就不充足，冷-4換熱面積難以對如此高溫的精制油降溫合格，因此出裝置的精制油總是超標，尤其在加工減三線、減四線時，這種情況尤甚。
　　4 換熱面積堵塞后的狀況
　　在已知入爐處理量，物料性質（密度，粘度等），換熱性質等參數下，通過工藝計算此換熱過程的傳熱系數，根據實際傳熱數據計算出換熱器在堵塞后換熱面積僅為53.3m2，而實際需求的最小換熱面積為66.6 m2，因此堵塞后的換熱器面積不能夠滿足換熱需求。
　　5 采取措施
　　現在所使用的為U型管換熱器，此類型換熱器雖然結構簡單，造價便宜，管束可從殼體內抽出，但僅易于清洗殼程，管程不易清洗，在管程曲率較小處很容易堵塞。而采用浮頭式換熱器將比較好的解決這樣的問題。
　　6 結論
　　通過此次加熱爐改造項目：精制液加熱爐由原來的雙斜頂爐改為圓筒爐，精制液加熱爐、抽出液加熱爐共用一套煙氣余熱回收裝置，我們預估熱效率將會從原來僅有的78%提高到91%左右，抽出液加熱爐熱效率也有小幅改善，由原來的85%提高到87%左右；精制液加熱爐燃料單耗由原來的6.92kg/t降至估算的5.86kg/t，抽出液加熱爐燃料單耗由原來的11.77kg/t降至預估的11.5kg/t。
　　基于平時操作中遇到的換熱器堵塞問題，在此提出了改變換熱器的措施來提高入爐溫度，經過計算可提高20℃，即相當于提高加熱爐熱效率，減少加熱爐燃料消耗。同時也減少了操作難度，降低了生產安全風險。此措施預估可以將燃料單耗減少1.15kg/t，燃料費用可減少30萬/年。
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