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煉油裝置低溫余熱在油品儲運系統中的應用

文檔作者：楊春劍文檔來源：中國石化齊魯分公司勝利煉油廠		更新日期： 2026年08月18日	點擊數：
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工業技術 齊魯石油化工，2016，44(QILU PETROCHEMICAL 3TE)C：H1 8N3OL—O1G8Y6
煉油裝置低溫余熱在油品儲運系統中的應用
楊春劍
(中國石化齊魯分公司勝利煉油廠，山東淄博255434)
摘要：針對齊魯勝利煉油廠北區油品儲運系統各油罐的維溫所需熱量進行了分析發現，該廠第三加氫裝置改造
后，可外供110℃的低溫熱水用于維溫各油罐的蠟油溫度，不僅可節約大量蒸汽，避免高溫凝結水排放，而且第三加氫
裝置減少了熱水降溫所需的能耗，節能降耗效益顯著。
關鍵詞：罐區儲運節能低溫熱維溫效益
中圖分類號：TE83 文獻標識碼：B 文章編號：1009—9859(2016)03—0183—04
煉油廠油品儲運系統儲存多種重質油品，如
渣油、蠟油、重污油、油漿等。為了保證儲運生產
正常進行，需對這些重質油品管線進行伴熱、儲罐
需加熱維溫。因此，每年需要消耗大量的蒸汽。
1 油品儲運系統概況
中國石化齊魯分公司勝利煉油廠(簡稱齊魯
勝利煉油廠)北區油品儲運系統主要擔負著向減
壓渣油加氫脫硫裝置(VRDS裝置)、單程一次性
通過加氫裂化裝置(SSOT裝置)、加氫裂化裝置、
第二催化裝置、加氫裝置等提供原料及接收其中
間產品的任務。儲運的重油品種有減壓渣油、重
油加氫渣油、3套常減壓裝置的減二線／減三線蠟
油、加氫裂化蠟油、重油加氫蠟油，以及焦化蠟油、
催化油漿及各裝置的重污油。由于這些油品在低
溫時具有很大的黏度，其中含蠟油品因蠟結晶會
發生凝固，為了滿足裝置對原料的溫度要求及油
品輸轉的要求，就必須提高或保持油品的溫度，從
而降低這些油品的黏度，提高其流動性。因此，必
須對油罐內的油品進行加熱及重油管線進行伴隨
加熱。
2012年前，齊魯勝利煉油廠全部是利用蒸汽
對重質油品加熱、伴熱：一是用蒸汽通過油罐中的
管式加熱器對儲存的重油進行加熱：二是利用蒸
汽伴熱線對管線內重油進行伴熱。
據統計，2012年至2015年，齊魯勝利煉油廠
北區油品儲運系統使用蒸汽量情況見表1。從表
1可以看出，油品儲運系統每年消耗蒸汽大約
58 000 t，每噸蒸汽按185元計，每年需要花費大
約1 000萬元。
表1 油品儲運系統使用蒸汽量統計
注：最新低壓蒸汽市場價格以185元／t計算。
2 低溫熱應用可行性分析
齊魯勝利煉油廠第三加氫裝置改造后，可外
供溫度110℃ 的低溫熱水約273 t／h，按回水溫度
80 cIC計算，可由放熱公式 計算其提供的熱量：
Q=cm(t2一t1)／3．6×10 (1)
式中：Q為放出的熱量，kW；c為水的比定容
熱容，J／(kg·℃)；m為水的質量，kg；t 一t 為供
水與回水的溫度差，cC。
查閱資料 可知，在標準大氣壓下、20℃時，
水的比熱容為4 200 J／(kg·oC)。因此，第三加
氫裝置的低溫熱水每小時放出的熱量Q=cm(t：
一t1)／3．6×10 =4 200 J／(kg·℃)×273 000 kg
×30℃ ／3．6×10 = 9 555 kW 。
油品儲運系統渣油儲罐的維溫控制指標為
110～160℃ ，因此110℃的低溫熱水無法滿足渣
收稿日期：2016—05—31；修回日期：2016—08—01。
作者簡介：楊春劍(1985一)，男，工程師。2008年畢業于遼
寧石油化工大學油氣儲運專業，現在中國石化齊魯分公司勝
利煉油廠生產調度部從事油品管理工作。電話：0533—
7571622，13964403270。
齊魯石油化工
QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 2016年第44卷
油儲罐的正常維溫。由于蠟油儲罐的維溫控制指
標為60～90 cI=，因此，以油品儲運系統1臺5 000
m 的蠟油儲罐601罐為例核算，具體計算過程如
下：
a)罐壁散熱系數
罐壁散熱系數計算公式 如下：
Kbi=A bi／db (2)
式中：K i為罐壁散熱系數，W／(ITI ·℃)；A j
為罐壁保溫材料的導熱系數，W／(131·oC)；d i為
保溫材料厚度，In。
601罐罐壁保溫材料均為海泡石，查表 得
海泡石的導熱系數A i=0．058 W／(131·℃)，保溫
材料厚度按60 mm計算，將數據代入式(2)，Kbi=
0．058 W／(in·oC)／0．06 ITI=0．97 W／(1TI ·℃)。
b)罐頂散熱系數
罐頂散熱系數主要由油面至混合氣的外部放
熱系數、混合氣內部放熱系數、罐頂外部放熱系
數、罐頂輻射放熱系數、罐頂保溫層厚度、保溫層
導熱系數等參數決定，計算過程相當復雜繁瑣，可
按照表2參數估算 J。
表2 罐頂散熱系數 W／(1il ·℃)
由表2知，601罐罐頂導熱系數K 可選取
1．4 W／(1"13 ·℃)。
c)罐底散熱系數
罐底散熱系數與罐底各層的相應導熱系數有
關。由于罐底油泥沉積物、鋼板、土壤等情況難以
判斷，具體精確計算困難，但罐底相對于管壁散熱
較少，粗略估算罐底散熱系數K =0．1 W／(1TI
· oC)。
d)熱量計算
601罐設備主要參數見表3。
表3 601罐設備主要參數
儲存公稱容tR／ 設備規格(D×h)／ 檢尺總高／ 儲存溫度／
介質 rn ITI in ℃
蠟油 5 000 22．722 x13．630 14．350 80
根據表3數據可得：罐壁面積S =,rrDh=
3．14×22．722×13．630=972．46(m )；罐頂面積
S2=1．4arr =1．4×3．14×(22．722／2) =567．35
(In )；罐底面積S =盯r。=3．14×(22．722／2) ：
405．25(ITI )。
環境溫度t 取山東省淄博市地區平均氣溫，
冬季取0℃ 、夏季取20 qC。601油罐儲存溫度按
80 c(=維溫，則該罐冬季所需熱量Q=(s i+
S2 ，di+S3 di )(t—t0)=(972．46×0．97+567．4
×1．4+405．25×0．1)(80—0) =142．3(kW)；
同理可知夏季所需熱量為106．7 kW。
齊魯勝利煉油廠北區油品儲運系統能用低溫
熱水維溫的蠟油、油漿等20臺，儲罐維溫所需熱
量計算結果見表4。
表4 20臺儲罐維溫所需熱量計算結果 kW
由表4可以看出，齊魯勝利煉油廠第三加氫
裝置低溫熱水所釋放的熱量完全可以滿足該廠北
區油品儲運系統蠟油儲罐的維溫所需要的熱量。
因此，齊魯勝利煉油廠第三加氫裝置低溫熱應用
于該廠北區油品儲運系統罐區蠟油儲罐的正常維
溫及蠟油管線伴熱替代蒸汽是可行的。不僅可以
降低蒸汽用量，實現降本增效，又能減少凝結水的
排放所產生的污水處理費用。
3 技術改造
3．1 蠟油儲罐加熱器的更換
經分析，齊魯勝利煉油廠北區油品儲運系統
中的2O臺儲罐(加熱面積見表5)的加熱器年久
失修。為保證安全運行及加熱效果，決定將這20
第3期 楊春劍．煉油裝置低溫余熱在油品儲運系統中的應用
臺儲罐加熱器全部改造為齊魯勝利煉油廠第三加
氫裝置熱媒水的油罐加熱器。即全部更換為加熱
面積更大的“無水擊”加熱器(加熱面積見表5)，
加熱器型號為CBX—JRQ2．5—3．0。其主要特
點：加熱面積大，升溫速度快，運行管理方便，調整
方式多。
GBX—JRQ2．5—3．0加熱器結構如圖1所
示。
表5 原有／現有儲罐加熱器面積
fn 6mm 4000am I
＼土／巾108mm×6mm l j lIL tb57mm x 6mm L?
l l淳三 三≠三三 三二=三三三三島三筆 三三≠ 二 三二二距=二三 去三三哿 號Ii ijI} l
I f 聾 聾善 竅萇寄l l I黑
a 一型加熱器結構(共3O組)
由76mm x 6mm
b 二型加熱器結構(共2組)
圖l CBX—JRQ2．5—3．0加熱器結構示意
3．2 罐區配管改造
從齊魯勝利煉油廠第三加氫裝置低溫熱水管
網鋪設DN100 mm管線2條，分別為供水線和回
水線。鋪設至4個罐區內，罐區供、回水線上分別
設有DN25 mm倒淋頭，回水線上加溫度及流量監
控。低溫熱水系統與儲罐加熱器結合處采用兩進
兩出的方式。為保證加熱效果，按照加熱器的組
數及結構，10000 in 的儲罐采用四進四出。
罐區低溫熱配管的改造應考慮到當齊魯勝利
煉油廠第三加氫裝置停工檢修時，無低溫熱可用
時的解決方案。因此，本次改造只在原有管路系
統上增設低溫熱加熱的旁路管線，原有蒸汽系統
仍保留不動。無低溫熱水時可切換至蒸汽管路系
統維持運行，不影響生產。
4 節能及效益
2014年齊魯勝利煉油廠第三加氫裝置低溫
熱綜合利用項目投用。該廠北區油品儲運系統的
10臺儲罐使用了第三加氫裝置低溫熱水維溫，維
溫效果較好，溫度始終在80℃ 以上。2015年1
月份對各罐區低溫熱水流量及溫降統計情況見表
6。
表6 各罐區低溫熱水使用情況統計
以一個罐區為例，流量按40 t／h，溫降按4℃
計算，由式(1)可計算出低溫熱水每小時所提供
的熱量如下：4 200 J／(kg·℃)×40×10 kg×4
~C／3．6 ×10。=0． 187 kW，即每小時所提供的熱量
(q)約為6．72×10 kJ。換算成所需蒸汽用量的
公式如下 ：
m=q／1 000(H1一 ) (3)
式中：m為蒸汽質量，t；q為低溫熱水放出熱
量，J； 為蒸汽焓值，查“水和水蒸氣在飽和狀態
下的焓值表”_4 得2 782．5 kJ／kg；H2為冷凝水焓
值，查“水和水蒸氣在飽和狀態下的焓值表”_4 得
763．25 kJ／kg。
由公式(3)計算可得所需蒸汽用量為0．33 t
即相當于每小時需0．33 t蒸汽。因此，齊魯勝利
煉油廠北區油品儲運系統4個罐區每月節約蒸汽
量為950．4 t。冬季按4個月計算，每年冬季可節
約蒸汽3 801．6 t。由于生產加熱的需要，春、夏、
秋三季保守估計，按每小時節約0．15 t蒸汽計算，
可節約蒸汽量：0．15 t／h×24 h×30 d×8×4=
3 456 t。即全年可節約蒸汽量：3 801．6 t+3 456 t
= 7 257．6 t。
按照最新的低壓蒸汽市場價格185 t計
算，則全年可以節約成本：7 257．6 t×185 Tr．／t=
134．3萬元。
2014年上半年與2015年上半年蒸汽用量對
比見表7。
齊魯石油化工
QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY 2016年第44卷
表7 2014年與2015年上半年蒸汽用量統計t
由表7可以看出，2015年上半年齊魯勝利煉
油廠北區儲運系統共使用蒸汽27 419 t，與2014
年同期相比減少2 457 t。主要原因是齊魯勝利煉
油廠第三加氫裝置低溫熱的投用。因此，預計全
年可節約蒸汽5 000 t，蒸汽價格約185 Yc／t，即全
年創效92．5萬元。
5 結語及建議
(1)齊魯勝利煉油廠第三加氫裝置所產生的
低溫熱的再利用，實現了企業節能降耗的目的，效
益顯著。
(2)2014年齊魯勝利煉油廠三加氫低溫熱綜
合利用項目順利投用，建立起齊魯勝利煉油廠北
區熱水主管網，并對部分設備改用熱水替代蒸汽。
(3)齊魯勝利煉油廠北區油品儲運系統依托
該管網，結合生產允許的條件，還有可以利用低溫
熱的設備，擴大低溫熱使用范圍，進一步達到節能
降耗的目的。
參考文獻
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北京：機械工業出版社，1994：76，94—95．
APPLICATIoN oF LOW TEM PERATURE W ASTE HEAT FRoM
THE REFINING oIL UNIT oN SToRAGE AND TRANSPoRTATIoN
SYSTEM oF THE oIL PRoDUCT
Yang Chunjian
(Shengli Refinery of Qilu Branch Co．，SINOPEC，Zibo Shandong 255400)
Abstract：Aimed at analysis on heat required for keeping the oil tanks temperature of the
oil product storage and transportation system in north area of Qilu Shengli Refinery．11 O oC low
temperature hot water provided from the third reformed hydrogenation unit which could keep wax
oil temperature in the oil tank．Massive steam was saved and high temperature condensate water
discharging was prevented，and energy consumption for cooling the third hydrogenation unit was
decreased，obvious benefits on the energy saving and cost reducing were obtained．
Key words：tank area；storage and transportation；energy saving；low temperature heat；
keep temperature；benefit
從異丁醇制備噴氣燃料和其他重質燃料
一種用于制備噴氣燃料和其他重質燃料的方法，所述方法包括：使至少一種C，至c 異烷醇與第一
催化劑接觸使異烷醇的至少一部分轉化為異烯烴、異烯烴二聚物和水；將至少部分異烯烴二聚物與第二
催化劑接觸將轉化為異烯烴三聚物；將異烯烴三聚物加氫形成可作為噴氣燃料、煤油或其他重質燃料使
用的異烷烴。(美國催化蒸餾技術公司)／BR112012028710，2016—07—19 (本刊摘編)

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