加氫裂化工藝節能技術及應用

才智(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315000)

0 引言

在進行中質餾分油深加工的過程當中，加氫裂化是非常重要的一個環節，其涉及的操作方案相對比較多，而且原材料范圍寬，產品方案較為靈活。對于一些裂化一體化的企業來說，使用加氫裂化進行產品的生產以及加工工作可以將產品的質量進行提升，但這與化工原料之間也存在密切聯系。因為使用加氫裂化工藝進行產品的加工工作，需要輸入較多的能量，能源消耗程度比較高，所以在進行實踐操作的過程中，工作人員必須要對操作的環境和操作的條件進行優化，保證裝置能耗以及產品的收率。該工藝在實踐操作的過程中，具有進料和氫氣的升溫升壓都需要提供大量能量的特點，整個系統的能源消耗率比較高。而且加氫的過程本來就是強放熱的過程，所以從整體的情況來看，加氫裂化工藝可供回收利用的熱量特別多。如果能夠通過進出裝置物料又聯合的方式對整個系統進行改造以及優化，那么裝置的節能效率就可以得到明顯提升。

1 加氫裂化工藝技術概論

在石油化工生產領域加氫氯化是一種非常先進的技術工藝，它在進行石油提煉過程當中可以產生很好的作用。特別是在開展石油煉制工作時，需要經過高溫高壓的作用，才可以保證石油的相關性能，有效地發揮溫度需控制在400～500 ℃之間，壓力需要控制在10～15 MPa的條件下。只有在這樣的條件下，才能使得氫氣和相關的催化劑發生裂化反應，并成功地將重質油轉換為輕質油、煤油、柴油等產品。目前整個行業在將重質油提煉成為輕質油時，都會選擇加氫類化工藝技術，該技術的產品回收率達到98%以上。而且與其他類型的普通催化裂化煉制的效果相比，加氫裂化的輕質油煉制質量相對較好。所以在最近這幾年，石油化工企業在進行產品加工的過程中，都會優先選擇加氫裂化工藝技術。但是以普通的催化裂化煉制技術相比，加氫類化的工藝條件要求相對較高，需要較高的成本投入，企業必須根據產品加工的實際情況，不斷購買先進的器材以及優化技術的相關內容。當然相關企業也需要花費更多的時間以及精力，對加氫裂化工藝技術進行深入的研究，這樣才能夠有效解決能源危機的時代，能夠提煉更高效更優質的產品。

在可持續發展的時代，各國在進行產品生產以及能源開發的過程中，都非常注重經濟增長，同時要保護環境要注重經濟效益。現在生產清潔油品已經成為了各個國家能源研究的主要方向，而不同的資源企業在進行產品生產的過程中，對油品的質量要求也越來越高。加氫裂化工藝屬于石油加工工藝，它是在催化劑的作用下經過一系列的反應之后轉變為輕質油的一個加工過程。要想使石油企業的發展越來越快并獲得一個較為廣闊的前景，那么相關企業就需要更加深入研究加氫裂化的相關技術，不斷優化技術的內容。

2 加氫裂化工藝的分類

我們可以將加氫裂化工藝分為固定床、懸浮床、沸騰床三種不同的類型。固定床加氫裂化工藝可以分為兩種不同的類型：一段加氫裂化是固定床加氫裂化工藝的第1種類型，它是主要用于脫瀝青油、減壓蠟油以及出汽油的產品加工生產工作中，因為一段加氫裂化工藝在進行實踐操作的過程當中只有一個反應器，所以所有的生產過程都是在同一個反應器進行。反應器當中的內容又可以分成兩個部分，分別是精制段以及裂化段。第2種固定床加氫裂化工藝屬于二段加氫裂化。這就是指產品在進行生產的過程中需要使用兩個反應器，而且兩個反應器都裝著不同功能的催化器，第1個反應器主要是對原量油進行精制，可以讓一些活性比較高的催化劑發揮出儀器原有的作用，但是工作人員也需要對其進行預先處理。第2個反應器主要是為加氫裂化的過程提供場所，因為加氫裂化的過程是比較活躍的，在這一環節當中單獨提供反應器可以最大限度使得生產中間的餾分油和汽油得到保障。

第2種類型的加氫裂化工藝是懸浮床工藝，可以用比較劣質的原材料進行加工，主要的加工流程就是使用一些細粉狀的催化劑，將其與原料進行充分融合之后，加入到反應器當中共同流動。而在這些過程當中加氫裂化的反應就可以產生此時催化劑就會懸浮在液體當中，并且跟隨著反應之后的產物一起流出[1]。

第3種類型的加氫裂化工藝屬于沸騰床加氫裂化工藝。它需要以液體流動的帶動作用作為載體，將一定顆粒的催化劑進行加工，以及生產使其形成氣體、液體、固體三種不同類型的床層，接著讓這些產品與氮氣原料油以及催化劑充分地接觸之后就可以完成加氫裂化的反應過程。

3 節能對策

3.1 增加加熱余煙道氣余熱回收系統

目前大部分石油化工企業在進行產品生產的過程當中，很多使用的設備都是20世紀60年代和70年代設計的內容，特別是與熱回收系統以及加熱系統等，很多企業工程師雖然在企業發展的過程中都根據設備使用的具體情況進行了相應改造，但是從整體的情況來看，改造的效果并不是非常明顯，使得系統在實際運行的過程中仍然存在問題。其中在多種系統以及組件設備中，存在最嚴重的問題就是加熱爐當中的氣體并沒有進行處理而是直接燃燒，沒有經過一些措施直接排放，這就造成了非常嚴重的能源浪費。很多有經驗的工程師都知道，在系統運行的過程中，最為常見的具有高效率的傳熱元件是熱管。熱管的工作過程不需要外界的相關元素進行干擾，能夠進入到自動化工作的狀態，它是利用管內的液體不斷地蒸發以及冷凝這一循環狀態，實現熱量傳遞的目的。在進行熱量回收工作期間，很多企業都已經開始逐漸使用熱管進行加熱爐煙道氣與熱的回收工作，而且相關資料顯示使用熱管進行用量的回收以及利用，能夠將空氣預熱的溫度提高到143 ℃以上。而且從整體的情況來看，整個加熱爐的工作效率也可以提升6%左右[2]。

3.2 優化新型閥門

石油企業在進行產品的生產以及加工期間，很多設備都必須要安裝閥門，但是傳統的閥門并不能滿足新型的生產工藝，當前使用的緊急閥門參數指標，在整體的運轉工作當中獲取的效果比較低，因為它的精度比較差。再加上相關截止的長期腐蝕傳統閥門的使用效率，開始不斷下降，一些泄壓閥的內部已經開始出現內漏的問題。從長遠的角度來看，傳統的閥門使用效率已經不斷降低，它會造成很大程度的浪費問題，甚至會威脅到整個系統的運行和現場工作人員的生命安全。有部分石油企業已經將傳統的閥門換成6級加壓控制閥門，與此同時還配備了儀表風管，這一優化方式可以及時地在系統故障維護期，保證20 min左右的鎖死工作。而且這一優化措施還能夠在一定程度上減少氫氣的浪費，從而帶來較大的經濟效益[3]。

3.3 采用新型燃燒器

使用傳統的燃燒器進行產品的生產和加工工作，因為燃燒的效率非常低，所以會存在非常大的熱量損耗的問題。而且隨著系統使用年限的增加，熱效率會不斷變低。因此為了推動加氫裂化工藝技術的進行企業需要裝置新型的燃燒器。目前LGH-Q型的燃燒器是最先進的燃燒器，可以在很大一定程度上提高整體的燃燒效率，提高導熱性，同時也可以在節約動力的基礎上節約大量的燃料。除此之外，該類型的燃燒器能夠幫助整個爐熱感具有均勻的加熱過程，并整體提高熱強度和熱效率，使得整個裝置的傳熱性能不斷提升。通過調節裝置的燃氣量，對裝置的燃燒狀況進行調整，系統的燃燒效率就可以得到明顯提升。而且和傳統的燃燒器相比，在相同的熱量下可以節約很多燃料[4]。

3.4 減少氫氣的泄漏

據了解，循環壓縮器在進入到運行狀態之后，因為外界因素的影響會存在較為明顯的氫氣泄漏問題，這就直接造成了氫氣的浪費。針對這一情況，現場工作人員在系統運行期間，必須要對循環氫壓縮機放空閥內漏的情況進行仔細檢查，并對存在的問題及時解決，避免浪費的問題。

4 結語

在上文針對加氫裂化的工藝節能技術進行了簡單探討，分析具體應用的內容，在對這些資料進行詳細地分析及探討之后，可以了解該工藝技術對社會發展產生的重要影響。從整體的情況來看，加氫裂化工藝節能技術還具有很大的發展空間。文章在針對加氫裂化工藝技術以及相關的應用進行論述時，因為受到能力以及經驗的共同限制，沒有做到面面俱到。希望文章分析的內容能夠在一定程度上推動加氫裂化工藝節能技術的發展，促進我國石油行業快速發展。