加氫裂化裝置節(jié)能途徑探討.pdf

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1、加氫裂化裝置節(jié)能途徑探討朱海洋(中國(guó)神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209)摘要：在St際油價(jià)持續(xù)低迷的狀況下，各煉油廠利潤(rùn)普遍下滑，所以，節(jié)能降耗在生產(chǎn)中的重要性日益顯著。本文分析了影響加氫裂化裝置能耗的主要因素，提出了降低能耗的幾種節(jié)能措施。關(guān)鍵詞：加氫裂化；能耗；節(jié)能加氫裂化是在高溫高壓和催化劑存在的條件下，原料油與氫氣充分接觸而發(fā)生加氫，裂化和異構(gòu)化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油的加工過(guò)程，生產(chǎn)過(guò)程中能量消耗巨大，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能研究具有重要的意義。本文著重分析了影響加氫裂化裝置能耗的因素，并

2、提出了相應(yīng)的節(jié)能措施。1加氫裂化裝置主要能耗加氫裂化裝置的生產(chǎn)運(yùn)行是在高溫、高壓的條件下進(jìn)行的，所以決定了其生產(chǎn)過(guò)程的能耗比較大。在所有能耗中，瓦斯、電能以及蒸汽所占比重較大，占整個(gè)能耗的約95％。由于反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行壓力較高，導(dǎo)致反應(yīng)進(jìn)料升壓泵與新氫壓縮機(jī)將消耗大量的電能，循環(huán)氫壓縮機(jī)所消耗的3．5MPa蒸汽量也較大。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所需要的大量的熱能主要由加熱爐和各部分換熱回收提供。由于反應(yīng)產(chǎn)物以及分餾塔產(chǎn)物溫度較高，可回收利用的能量也較多，所以，降低能耗的主要途徑應(yīng)該是盡可能的降低瓦斯，電以及蒸汽的用量，同時(shí)充分

3、利用換熱回收能量。2加氫裂化裝置的能耗影響因素及節(jié)能措施2．1選擇合適的催化劑在開(kāi)工初期，催化劑活性較高，反應(yīng)在較低的溫度下即可達(dá)到很高的轉(zhuǎn)化率，隨著裝置運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)，催化劑活性將會(huì)降低，維持反應(yīng)所需的溫度也將提高。但是過(guò)高的反應(yīng)溫度將加大反應(yīng)加熱爐的負(fù)荷，增大瓦斯的消耗。所以，為了降低裝置能耗，應(yīng)該積極采用活性較高，穩(wěn)定性較好的催化劑，使反應(yīng)在較低的溫度下就可以進(jìn)行，從而節(jié)省加熱爐的瓦斯消耗。2．2合理控制反應(yīng)溫度加氫裂化反應(yīng)所需溫度較高，提高溫度將加快反應(yīng)的速度，提高轉(zhuǎn)化率，但過(guò)高的溫度同時(shí)會(huì)導(dǎo)致逆反應(yīng)速度加快

4、，降低轉(zhuǎn)化率，同時(shí)也會(huì)使產(chǎn)品中輕組分變多，降低液體收率，所以，合理控制反應(yīng)溫度尤為重要。反應(yīng)器入口所需熱量主要靠反應(yīng)加熱爐以及高壓換熱器來(lái)提供。從節(jié)能的角度，為了節(jié)省瓦斯的消耗，降低加熱爐負(fù)荷，需要盡可能多的利用高壓換熱器來(lái)吸取反應(yīng)產(chǎn)物的熱量。但是從安全方面考慮，在緊急情況下需要通過(guò)停爐來(lái)迅速降低反應(yīng)器入口溫度，所以，加熱爐負(fù)荷不能太低，否則停爐達(dá)不到降低溫度的要求，通常要求反應(yīng)加熱爐出入口溫差在15-25℃之間。2．3合理控制反應(yīng)壓力加氫裂化工藝所需反應(yīng)壓力較高，高壓有利于加氫反應(yīng)的進(jìn)行。但是高壓將使系統(tǒng)能耗增加，

5、增大反應(yīng)進(jìn)料泵以及循氫機(jī)和新氫機(jī)的出口壓力，加大系統(tǒng)的能耗。由于不同性質(zhì)的原料油對(duì)壓力的要求不一樣，例如，在壓力不太高的情況下，脫硫與烯烴飽和反應(yīng)就可以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化深度，但是低壓下脫氮反應(yīng)較為困難，需要較高的壓力。所以對(duì)于不同的原料油可以選擇不同的反應(yīng)壓力，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，可以適當(dāng)降低反應(yīng)壓力。在加氫裂化過(guò)程中，起主要作用是氫分壓，即氫氣在循環(huán)氫中所占的百分比與系統(tǒng)壓力的乘積。所以，應(yīng)該提高循環(huán)氫純度，當(dāng)純度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，及時(shí)排出部分廢氫，以提高氫純度，氫純度提高了就可以適當(dāng)?shù)慕档拖到y(tǒng)總壓力，達(dá)到降低能耗

6、的目的。2．4控制較高的新氫純度新氫純度對(duì)加氫裂化裝置能耗的影響也很大，新氫純度每下降1．0％，反應(yīng)部分能耗約增JJ[17％。所以，應(yīng)該嚴(yán)格控制新氫純度，一般為不小于99．5％。2．5選擇合適的氫油比氫油比是指混氫量與原料油的比值，提高氫油比可以抑制縮合反應(yīng)，減慢生焦反應(yīng)的速度，延長(zhǎng)催化劑使用周期，同時(shí)較高的氫油比可以使反應(yīng)溫度較為容易控制，防止超溫現(xiàn)象的發(fā)生。但是氫油比過(guò)高，意味著循環(huán)氫壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，相應(yīng)的3．5MPa蒸汽的用量也會(huì)增加，同時(shí)，由于混氫量的增加，也加大了反應(yīng)加熱爐的負(fù)荷，增大了瓦斯的消耗，并且過(guò)

7、大的循環(huán)氫量帶走了大量的反應(yīng)熱，同時(shí)加大了高壓空冷的負(fù)荷。所以，高氫油比將使裝置能耗增大，降低氫油比可以有效的降低系統(tǒng)能耗。在日常生產(chǎn)中，在保證安全生產(chǎn)以及產(chǎn)品合格的前提下，適當(dāng)降低循環(huán)氫壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，在節(jié)省了3．5MPa蒸汽的同時(shí)，由于混氫量的降低，加熱爐負(fù)荷也得以降低，節(jié)省了瓦斯，同時(shí)也減小了高壓換熱器與高壓空冷的負(fù)荷，對(duì)于加氫裂化裝置的節(jié)能降耗具有顯著效果。一般來(lái)說(shuō)，氫油比控制在600ppm以上即可。2．6液力透平的應(yīng)用加氫裂化裝置中，高分到低分壓降較大，通常能達(dá)到IOMPa左右，大部分采用角閥來(lái)降壓，這樣白白

8、損失了較多的壓力能。如果能引進(jìn)液力透平，充分利用這部分能量，來(lái)作為進(jìn)料泵的輔助動(dòng)力，將會(huì)有效地降低進(jìn)料泵的用電量。2．7加熱爐節(jié)能措施在加氫裂化裝置的能耗中，燃料氣消耗所占比例較高，占到裝置總能耗的約33％，因此加熱爐是加氫裂化裝置用能的重要環(huán)節(jié)。提高加熱爐效率，減少瓦斯用量是裝置節(jié)能降耗的有效手段。2．7．1充分利用反應(yīng)加熱爐的熱量反應(yīng)加熱爐