加氫裂化裝置降耗分析及節能措施

摘 要：在當今的中國市場上，對清潔燃料的需求逐漸增加，清潔燃料的制造將變得更加困難。在制造過程中使用加氫裂化裝置不僅有助于制造各種低硫的極性硫磺石油產品，而且還可以提高精煉廠的效率。但是，在燃料加工過程中使用加氫裂化設備也會增加能耗因素，從而增加了生產的總體投資。因此，在生產、節能、燃料、電力、蒸汽、工業和其他資源的第二個周期中，可以實現其1.8×106t/h的功率分析。在第二個運行周期（2014年）開始時，該裝置的能耗達到25.95kg/h（標準油）。經過生產的不斷優化創新和節能降耗后，2016年，單位能耗下降到24.03kg，實現了降低每噸（標準油）裝置能耗的目標，并提供了其他液壓裝置的節能經驗。

關鍵詞：加氫裂化;節能降耗;節能措施

21世紀是知識經濟時代，世界上所有國家都在執行著重于經濟發展、環境保護和利益的發展戰略。可以通過降低對石油產品的需求以保護環境，進行燃料生產生產是普遍趨勢。烴單元的能耗有幾個因素，它們是能耗的主要來源，例如反應速率和反應溫度。而在實際應用過程中，應解釋這些因素，促進節約能源技術的改進過程。

1 裝置能耗分析

表1顯示2019年油氣公司的狀況和能源消耗。

2019年，確定的總能源消耗為25.95kg/h（標準油），在中國石化總部排名中屬于中等水平（最高標準油為17.76kg/h）。由于許多模塊參數和項目數據之間的巨大差異，因此在過度處理和質量指標存在一些問題。舉個例子，精制油的氮含量約為5mg/kg，小于20mg/kg，產品溫度低于預期的750m3/m3（標準氣體）。此外，由于某些功能參數的組合不佳以及單位熱量損失低，使得單位的總能耗也在增加。在評估設備的能耗時，如果設備面臨高能耗，需要確定影響設備能耗的因素。通過使用合適的參數可以優化單元的熱交換過程，不僅減少了壓縮機的能耗和蒸汽消耗，還減少了循環水的消耗。當燃料用完時，它可以減少冷卻器，并減少爐子的熱量。表1中對該設備的能耗結構表明，電力和燃料消耗在該單元的總能耗中所占的比例較高，并且能耗為燃燒氣體，分別為47.43%、41.53%。顯然，減少設備總能耗的重點在于降低這兩個指標，預計輸入設備的精密反應堆為16.5MPa。具體取決于高壓烴的性質，確定為了增加原料，基于液胺的氫和循環系統中的壓力，需要大量的電力。該系統包括大型泵，例如反應器進料泵和給水泵等，而氫氣系統包括許多新的加氫裂化裝置。原料的原料配備了用于能量回收的水輪機，從而降低了能耗，新的裝置還配備了連續的氣體調節系統，以減少能耗。

2 降低加氫裂化能耗措施

2.1 控制加氫裂化燃料氣

燃料主要供入三個熔爐，將供熱比添加到汽油單位指數中，意味著將提高原料的最終熱交換溫度，優化加熱操作，提高鍋爐加熱的效率。

2.1.1提高進料溫度

進料通常來自常壓和真空設備以及罐區中的蠟油，這提高了進料溫度，并減少了反應加熱過程的負荷。內部工作是通過反應堆入口溫度控制、供應溫度控制，從而降低了爐氣燃料消耗。需要加強現場巡邏，并注意相關設備的安全性。

2.1.2調整操作參數，降低反應加熱爐負荷

由于該反應是放熱反應，因此適當使用反應熱可提高熱物料的溫度，降低反應氣體的燃料消耗，并且可以降低冷卻空氣溫度。因此，工廠依靠疏水反應釋放的熱量可以滿足反應器整體的溫度要求，從而大大降低了純化反應器的入口溫度，減少了反應器的燃料消耗，并凍結了氫氣還原，還可以減少循環氫，降低壓縮機負荷。反應物流主要由混合有氫氣和經過校準的進料加熱器代替，以進入排熱分離器。要使高溫下降，不僅需要通過進料反應交換器提供大量熱量，而且可以增加反應器入口的溫度以及熱分離器和冷卻劑入口空氣冷卻器的溫度。高溫設計為245℃，工作場所控制的溫度為240±1℃，可根據溫度和鍋爐的負載速度進行調整。通過表2對加氫裂化裝置在不同原料油性質下的氫耗情況做出分析。

2.1.3 調整尾油、柴油分割點，降低分餾塔加熱爐負荷

目前，柴油和尾油的制造設備被安排在一條生產線上，并送到乙烯原料中，因此柴油和尾油的分離無需太多清洗。通過確保充分的氣液平衡，可以充分減少校準塔的供熱量，節省燃料。

2.1.4 提高加熱爐熱效率

調整對爐灶燃燒器加熱的影響，并每天檢查爐灶的燃燒狀況。如果加熱爐有不對勁的地方，需要立即聯系維護團隊進行維護。同時，根據加熱器的熱效率和各種煙囪的順序，調節加熱器的出口溫度。當前加熱器出口溫度控制在117℃。

2.2 調節電能降低能耗

①改進對變頻冷卻空氣氫發動機和不間斷控制系統的檢查，以確保正常運行，并注意在夜間溫度較低的情況下防止冷卻;②斷開驅動器的連接。在實際生產中，一些泵的側邊緣較大，因此沿泵的邊緣切入了驅動器，從而使泵能夠正常運行，并降低泵電流，從而減少電流儲存;③在從設備上清除尾油并降低功耗之前，需要先優化熱量消耗，合理地利用尾油中的熱量，因為在熱交換器之后高溫熱交換器填充了乙烯，并且在從油加熱器中出來之前，冷卻了壓載物的底部，之后冷卻了尾油，可以減少熱交換和制冷負荷。但如果入口溫度過高和水過熱，則熱水會吸收更多的熱量，從而可以正確使用低溫，并減少加熱油中的冷卻空氣。

2.3 工業水降耗分析

①當循環水充滿操作參數和出口溫度時，需要關閉水冷卻閥，同時關閉預期單元的冷卻單元，然后等待泵冷卻;②脫鹽水應按通量的8%處理，應鼓勵團隊成員在通量發生變化時及時控制注水量。

3 加氫裂化裝置的節能措施

3.1 采用熱高分工藝

加氫裂化裝置通常使用熱高分辨率過程，而不是冷高分辨率過程。冷高分辨率過程無效，因為高速處理技術可以減少鍋爐的負荷，并降低能耗。高溫分離過程的步驟如下：使來自烴反應器的反應產物進行熱交換，以達到一定的溫度范圍，此后將高溫分餾熱分離器用于液相和氣相分離。由熱高分離器分離的液體進入流經熱低壓分離器，但是由熱高分離器分離的氣態混合物降低了冷卻溫度，將繼續冷卻過程，然后進入低溫高度。分離器執行液相和氣相的不同分離，進入由低溫高位分離器分離出的氣相循環氫氣系統，并進入低溫下的低位分離器，以高水平分離液相。通過應用上述散熱過程，減少空氣冷卻器的負荷，并加熱鍋爐，可以通過減少能耗來提高熱能的廣泛利用。需要注意的是，氫的量隨著高溫高溫分離器的溫度升高而增加。

3.2 應用液力透平裝置

3.2.1 液力透平基本原理

水力渦輪機是能量回收裝置，其在物體的機械運動中可以將流體的能量轉換成動能。工作原理如下：流體流過渦輪機驅動器以產生勢能，從排氣輪流出的液體在轉子上產生相反的驅動力，轉子沿中心軸轉動。旋轉的中心軸將功率擴展到利用能量的設備和電器，具備有效的效果，水輪機具有將能量流轉換成其他能量并降低壓力的能力。

3.2.2 可設液力透平裝置的位置

加氫裂化設備的主要場所可用于組織水輪機機組進行能量回收并實現節能，主要經過熱壓分離器和高溫低壓分離器。在流經低壓分離器進行分離之前，必須對安裝在發現的熱壓分離器中的液體進行加壓。循環管道中加氫脫硫塔下方有一種胺，放置在圓形脫硫塔下方的含氨基液體必須流入壓降區，從而降低壓力。這兩個地方有共同的特點是壓降大，使用水輪機的效果比較明顯。每個組織都可以使用水力發電機組來調節壓縮機壓力的勢能，并使用其他單元的動力發動機來減輕設備的儲能負擔。

4 結語

當操作加氫裂化裝置時，其能量流動過程有許多影響因素，包括反應壓力：反應溫度和氫油。為了有效降低加氫裂化裝置的能耗并節約能源，煉油廠可以通過高溫分離工藝、不間斷燃料系統、節能工藝等技術來滿足需求。可以提高提煉產品的質量，并為公司的發展提供堅實的技術支持。

參考文獻：

[1]朱海洋.加氫裂化裝置節能途徑探討[J].化工管理，2016 （29）：67.

[2]李中華.蠟油加氫裂化裝置的有效能分析及能量集成[D]. 大連：大連理工大學，2016（24）：49.

[3]張利萍.加氫裂化裝置優化流程探析[J].化工管理，2018， 495（24）：44-45.

[4]孫榮闊.加氫裂化裝置節能措施研究分析[J].化工管理， 2019（34）：149-150.

[5]韓鵬，張飛.加氫裂化裝置降耗分析及節能措施[J].石油石化節能，2017，7（07）：22-26+8.

[6]景潤，陳占剛，陳永強，于建，馬宏建.加氫裂化裝置節能措施的探究分析[J].化工設計通訊，2017，43（06）：93.

[7]張華陽，張奎山，高傳禮.加氫裂化裝置的能耗分析及節能措施[J].廣州化工，2017，42（04）：151-153.

[8]張會兵，蘇燕飛.加氫裂化裝置用能分析及節能措施[J].化工管理，2016（14）：125.

作者簡介：

張偉鋒（1986- ），男，浙江寧波人，專科，應用化工技術，助理工程師，從事調度員崗位，管理全廠各裝置的生產、質量工作。