催化裂化設備節能技術分析

摘 要：在石油煉化裝置中，催化裂化設備對能量的消耗較大，運行的成本高，通過采用先進的節能技術措施，可以有效地降低催化裂化設備的運行成本。文章分析了催化裂化設備能量消耗的影響因素，提出了提高催化裂化設備運行效率，降低設備能耗的技術措施。通過研究，對于提高催化裂化設備的能量利用率、降低設備的運行成本、提升經濟效益均具有重要的作用。

關鍵詞：催化；裂化；節能；因素；技術；措施

中圖分類號：TE624.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0177-02

1 催化裂化技術原理

石油工業對于促進我國經濟發展，改善人民生活水平發揮著非常重要的作用。石油煉制工藝經過不斷的發展，已經從最初簡單的蒸餾方法，發展成為現代先進的煉油工藝。

催化裂化技術是原油深度煉制的重要技術。該技術利用原油發生較大的催化裂化反應，從而生產高品質的油品、氣體的工藝。原油催化裂化裝置一次性投資不是很大，但是能獲得較大的效益。催化裂化技術隨著石油工業的發展得到了快速的發展。催化裂化工藝主要是針對重油的深度煉制工藝。在催化裂化工藝發展過程中，催化劑的發展占有非常重要的位置。催化劑的參與可以有效提高催化裂化裝置產品的轉化率，催化劑的適用條件和應有效果明顯提升，特別是在重質油和劣質油的煉制中，催化劑的作用顯得尤為重要。

催化裂化裝置在使用的過程中需要消耗大量的能量，通過催化裂化設備節能措施的研究，可以有效的降低設備的能耗，提升催化裂化工藝的效益，文章介紹了降低催化裂化設備能耗的節能措施。

2 催化裂化設備的運行流程分析

催化裂化設備在運行的過程中，首先在反應裝置內，原油經過高溫等作用，利用催化劑，將原油中重質組分經過一系列的化學反應，逐漸的轉變成輕組分，形成經濟價值更大的烴類。在生產輕組分的同時，重油反應生成的焦炭等成分，會不斷的覆蓋到催化劑上，從而影響到催化劑繼續發生作用。通過放入空氣方法可以有效的解決該類問題，空氣進入后，覆蓋到催化劑的焦炭會燃燒，焦炭燃燒后催化劑可以繼續發揮作用。

在焦炭燃燒的過程中會產生大量的熱量，這些熱量可以為催化裂化提供能量。分餾裝置主要是根據各組分的沸點不同進行分離。為了能夠實現該功能，需要保證分餾塔在不同的高度具有不同的穩定溫度。通過設計的取熱裝置，可以實現分餾塔不同位置溫度的不同。吸收裝置是將分餾塔分離出來的產品再進行精煉的過程。要實這種精煉，需要具有一定的溫度和壓力。

因此，需要對產品進行加壓處理。吸收裝置工作的最佳條件是高壓低溫，因此需要增加吸收裝置的冷卻設備。再生煙氣和能量的回收裝置，主要實現將反應過程中生產的煙氣以及產生的熱量進行回收。高溫的煙氣通過余熱回收裝置，可以將熱量吸收生產蒸汽，實現高溫煙氣余熱的回收。

3 催化裂化設備的節能改進

3.1 改進主分餾塔以降低設備的運行能耗

通過對主分餾塔的改進可以降低設備的運行能耗，達到節能的目的。為了節約設備的改造成本，提升改造效益，原設備繼續采用，對主分餾塔的結構和工藝進行改進。實現主分餾塔質量達到使用要求，同時滿足各種條件。為了提高塔板的運行質量，采用新型的溢流塔盤裝置，新型溢流塔盤裝置的流程均相等。這樣在溢流塔盤工作的過程中，液體流動的距離基本上一樣的。而且溢流塔盤還能夠控制流體流動的方向，有效地提高了系統的工作效率。溢流口的增大后，雖然溢流的效率得到了提高，但是對于各個溢流口氣液兩相分布就提出了較高的條件，需要每個溢流口的氣體和液體比例盡量一致。通過利用專門的入口流量分布裝置就可以的解決該問題，流量分布裝置可以保證每個入口的氣體和液體比例一致。

3.2 保留吸收塔的塔體，采用新型塔盤裝置

為了降低吸收塔改進成本，提高設備改造效益，將吸收塔的塔體保留，采用新型的塔盤裝置。將塔內的連接部件、加固材料等都去除，為后續的改進提供基礎。依據吸收塔的改進設計圖紙，對吸收塔進行改進。在滿足工藝條件的基礎上，將上下兩個塔盤設計不同的方式。應用的塔盤使用雙溢流方式，上下兩個部分采用的塔盤降液管不同，上部的降液管設計成垂直下落的方式，而下部的降液管則設計成傾斜的方式，通過采用這種設計，可以有效的增加系統氣液流通量。在吸收塔流程設計時，為提高運行效率，在塔內設計了回流裝置。在吸收塔的入口以及回流裝置的出入口，可以設計相應的流體分布裝置，提高流體運行的可控性。

塔盤充分利用了各裝置的優點，可以應用在環境惡劣的條件下，提高裝置的運行效率，而且可以從側方位實現氣體的排放。這種結構可以實現氣液兩相的分離流動，氣體的運動方向和塔盤延展的方向一致，而且和流體流動的方向呈90 ？觷。氣液兩相流動的過程中，流體通過塔盤流動的阻力較小，這樣可以提高流體的流動能力。塔盤輸送不但會增加氣液兩相流的處理量。通過規模化的應用可以得到，塔盤處理的方式要比傳統的處理方式處理量增加10%左右。塔盤結構的工作負荷要比常規結構的工作負荷減少1/3。而該結構可以應用到載荷變動較大的條件下。該結構具有良好的通用性，可以和其他裝置匹配良好，有效提升了裝置后續的改進空間。當氣體通過塔盤結構后，氣體可以形成強烈的推動作用，因此可以有效的去除污垢。氣液兩相流流動過程中，氣體和液體的分布均勻，有效地提高氣液兩相流的流動效率，提高氣體和液體分離的效率。

4 結 語

催化裂化設備是原油煉制過程中非常重要的裝置。催化裂化設備在運行過程中會消耗大量的熱量，通過采用先進的催化裂化節能技術，可以有效降低設備的能耗。焦炭燃燒過程中，會產生大量的熱量，這些熱量可以為催化裂化提供能量。分餾裝置主要根據各組分的沸點不同進行分離。高溫的煙氣通過余熱回收裝置，可以將熱量吸收生產蒸汽。溢流塔盤還能夠控制流體流動的方向，有效地提高了系統的工作效率。利用流量分布裝置可以保證每個入口的氣體和液體比例一致。塔盤都使用雙溢流的方式，上下兩個部分采用的塔盤降液管不同，上部的降液管設計成垂直下落方式，而下部的降液管設計成傾斜方式。塔盤處理的方式要比傳統的處理方式，處理量增加10%左右。通過研究，對降低催化裂化設備的能耗，增加煉化企業經濟效益的具有非常重要的作用。

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