
浙江江南工贸集团股份有限公司开发的"W-3系列重质燃油助剂"是国家经贸委节能信息传播中心重点推广的节能新产品,它可以改善重油的低温流动性,提高雾化效果,抑制高温腐蚀,提高传热系数;降低烟气露点温度,减少低温露点腐蚀;减少废气排放,二氧化硫排放可减少98%,综合节油率5%以上,有显著的经济效益和社会效益。
一、开发“W-3系列重质燃油助剂”的目的意义
1、 从节能方面来看:
能源是从类赖以生存的基础。根据BP公司1998统计,世界上一次能源的构成为:石油40%,天然气节23.8%,煤炭26.2%。核能7.4,水电2.6%,石油仍将是最主要的能源。
石油自19世纪中叶发现以来,发展迅猛,目前已成为世界能源供应的主力。1998年美国油气杂志估计世界石油探明储量为1411亿吨,当年石油产量约33.2亿吨,1999年为40.2亿吨,预计2020年为55亿吨,2060年为65.4亿吨,年均增长2%左右。中国是发展中国家,年均增长5%以上,但石油产量年均增长只有1.8%,因此中国进口石油量逐年增长,1997年为3547万吨,2000年为7000万吨,2001年为6000万吨,预计2010年中国进口石油量将为石油需求总量的40%,可能比例还要增加。目前油价飞快上涨,节能形势愈来愈严峻,节能已不再仅是节约一点资金的问题,而是关系国计民生的大事。
2、从环保方面来看:
重油燃烧产生大量的二氧化碳,少量的未完全燃烧的烃类和粉尘。二氧化碳和甲烷是温室效应的主要原因,大气中二氧化碳浓度翻了一番,将导致全球气温提高5度,甲烷仅管浓度很低,但其作用是二氧化碳的25倍,目前国际上都在限制二氧化碳的排放。
重油燃烧产生的硫和氮和氧化物是形成酸雨的主要原因,我国1998年一半以上的城市降水PH<5.6,华中地区PH5.0,酸雨出现频率>70%,1995年统计酸雨造成的损失达130亿。
大气污染,空气质量下降,大气中总悬浮物(TSP)和二氧化硫超过世界卫生组织规定的2倍。1998年全国有环境检测的332个城市中空气质量达二级标准的只有27.6%,严重污染的超过国家三级质量标准达43.5%。
3、从重油本身来看:
我国有220个炼油厂,总加工能力2.6亿吨,装置利用率70%,实际加工量约1.8亿吨。在石油加工过程中,我国轻油率平均只有60%,重油产率高达24%,商品重油达18.9%即3400万吨/年,如何用好这部份资源,让它发挥最大的经济效益,也是节能工作的一个重要部分。
原油逐渐变重(目前世界上所加工原油的平均相对密度为0.8514,2000年上升到1.6%),各炼油厂为提高自身的经济效益,又采用各种现代化的加工工艺,使轻质油品和能转化成轻油的组成部分全都深拔出来,致使渣油越来越重,质量越来越差,使重油在使用过程中带来很多困难。
A、凝固点高,流动性差。
炼油厂的减压渣油凝固点往往高达45℃,常温下即使是夏天也呈固态,无法进行管道输送,所以凡是重油所到之处,都需花费大量的蒸气伴热,保温。以保持其流动性。
B、粘度大,影响雾化效果。
炼油厂的减压渣油效果即使加热到100℃,其粘度也高达500MM2/S以上,有时高达700多,在输送过程中使油泵功率增加,同时雾化效果不好。燃烧不完全,喷嘴易堆油,易结焦,影响燃烧效率。
C、金属含量和硫含量高,引起高温腐蚀和低温露点腐蚀。
金属V.Na.K等在炉膛的高温中开成金属氧化物,一般V2O5的熔点为650℃左右,它能与Na2O.K2O等形成熔点低于530℃的低共融体。因为炉膛的高温区往往是高于530℃的,所以这部分炉渣熔融,粘附在炉体和管壁上,破坏了炉管上的金属保护层,使其直接受到烟气的化学化学腐蚀。而且这些粘附的炉渣越积越厚,很难除去,降低了炉管的传热系数,影响烟气的流动,最终导致油耗上升,加热炉检修周期缩短。
重油中硫在炉膛中氧化变成SO2,同时SO2在过剩O2和V2O5的催化作用下变成SO3,当排烟温度低于175℃时,SO3遇水变成硫酸,产生严重的低温露点腐蚀。
D、油泥,机杂,水分多。长时间存放容易分层,容易造成喷枪堵塞或熄火。
为了解决以上问题,有以下几条措施:
(1)采用减粘裂化工艺,使减压渣油的粘度大幅度下降,同时还可以付产少量轻质油品。
(2)调合方法,向减渣中调入部分蜡油和质量较差的轻质油品,生产20#,30#,40#炉用油和180#,380#等牌号重质燃料油。
(3)有些锅炉干脆设计成烧0#柴油。
(4)减压渣油加氢裂化,进一步提高渣油质量,并使油品轻质化。
这些措施都各有优点,本文不作祥细评述。但是要增加大量的设备,化费巨资。我们开发“W-3系列重质燃油助剂”的目的就是用向重油中加入助剂的方法以达到节能,改善环保,克服重油各种缺点的目的。
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