王國聖 高陽

摘要：蠟油加氫裂化裝置是煉廠中的用能大戶，其操作水平及用能狀況對全廠能耗有著重要的影響，優(yōu)化工藝技術(shù)，減少工藝用能，改進設(shè)備，不斷探索節(jié)能降耗的措施具有極其重要的意義。本文以某煉廠蠟油加氫裂化裝置為例，介紹了加氫裂化裝置的用能原理和特點，詳細分析了影響加氫裂化裝置能耗的主要因素，并提出了相對應(yīng)的節(jié)能降耗措施，通過采取提高加熱爐熱效率、投用液力透平、優(yōu)化工藝流程、保證裝置高負荷運行、采用變頻調(diào)節(jié)器等措施，有效降低加氫裂化裝置的燃料氣、電、蒸汽等主要項目的消耗，達到降低裝置能耗的目的。

關(guān)鍵詞：蠟油加氫裂化裝置；能耗分析；降耗措施

1.加氫裂化裝置工藝流程概述

某煉廠蠟油加氫裂化裝置采用美國UOP 公司專利技術(shù)，裝置由反應(yīng)部分、分餾部分、脫硫部分和公用工程部分等組成，采用一段全循環(huán)加氫裂化工藝。反應(yīng)部分采用一段循環(huán)、爐后混油方案、熱高分工藝流程。分餾部分采用汽提塔、分餾塔出航煤、柴油方案。分餾塔采用分餾進料加熱爐，催化劑的硫化采用濕法硫化方案，催化劑再生采用器外再生方案。裝置以減壓蠟油為原料，主要產(chǎn)品為石腦油、航空煤油、柴油及未轉(zhuǎn)化油。少量的加氫裂化未轉(zhuǎn)化油去重油催化裂化作為原料，冷低分氣脫硫后去PSA 裝置進行氫氣提濃，含硫干氣至輕烴回收裝置。

該蠟油加氫裂化裝置其工藝流程是冷原料油經(jīng)原料油聚結(jié)脫水器脫水，并與自常減壓裝置來的熱減壓蠟油混合，然后與分餾部分的循環(huán)柴油在原料油/循環(huán)柴油換熱器換熱，通過原料油自動反沖洗過濾器除去大于 25μm 的固體顆粒，最后進入原料油緩沖罐。原料油緩沖罐中的原料經(jīng)原料油泵升壓后，先經(jīng)熱高分氣/原料油換熱器、反應(yīng)產(chǎn)物/冷原料油換熱器、反應(yīng)產(chǎn)物/熱原料油換熱器換熱，再與來自循環(huán)氫壓縮機，經(jīng)過熱高分氣/冷循環(huán)氫換熱器、熱高分氣/熱循環(huán)氫換熱器換熱、并經(jīng)循環(huán)氫加熱爐加熱的循環(huán)氫混合后，進入加氫裂化反應(yīng)器進行加氫精制、加氫裂化反應(yīng)。

2.影響加氫裂化裝置能耗的主要因素

2.1裝置的能耗構(gòu)成。

通過對該煉廠蠟油加氫裝置2015～2017 年度裝置的主要能耗包括燃料氣、蒸汽、電、水等公用介質(zhì)的設(shè)計和實際消耗表進行對比分析可以看出，電耗和燃料氣消耗所占比例最大，3.5MPa 蒸汽消耗所占比例雖然高，但壓縮機副產(chǎn)的1.0MPa 背壓蒸汽又拉低了裝置整體蒸汽能耗，大概占到裝置總能耗的5.7%～9.6% 左右，而循環(huán)水、除水等介質(zhì)消耗比例相對較低。

2.2操作條件

操作條件對加氫裂化裝置的能耗有直接或間接的影響，例如反應(yīng)系統(tǒng)中的氫油比、空速、壓力、溫度以及催化劑的選擇等等。裝置反應(yīng)條件越苛刻，裝置能耗就會越高。

2.3裝置處理量

裝置處理量大小的影響。處理量越高，總能耗就越高，但裝置的單耗就會降低，均攤成本也會降低。

2.4原料油組分以及裝置目的產(chǎn)品的要求

原料油組分的輕重優(yōu)劣不同，達到預(yù)定產(chǎn)品質(zhì)量所需的反應(yīng)深度不同，相應(yīng)的能耗也不同。一般而言，原料組分越重，性質(zhì)越差，能耗越高；產(chǎn)品質(zhì)量要求越高，能耗越高。

針對以上能耗認真研究分析，對癥下藥，采取針對性的節(jié)能降耗措施。

3.降低加氫裂化裝置能耗的措施

3.1加強加熱爐的管理與調(diào)整，提高加熱爐熱效率

（1）及時調(diào)整加熱爐的燃燒狀況，節(jié)省燃料氣用量。重視空氣預(yù)熱器的使用，經(jīng)常關(guān)注加熱爐的排煙溫度，將排煙溫度控制在120～130℃（設(shè)計指標120～200℃），避免因排煙溫度過高造成熱量損失。

（2）注意降低過?？諝庀禂?shù)，使其維持在適當(dāng)?shù)姆秶粘２僮髦袊栏窨刂萍訜釥t氧含量在 1%～3%之間，避免空氣過剩帶走大量熱量。

（3）定期去現(xiàn)場調(diào)整燃燒不好的火嘴，定期檢查現(xiàn)場每個火嘴有無燃料氣泄漏現(xiàn)象。

3.2投用液力透平，回收裝置能量

在加氫裂化裝置的能耗中，電耗所占比例最大，而電耗中的77%～84% 為高壓電耗，因此，降低高壓電耗對降低加氫裂化裝置的能耗具有重要意義。采用液力透平是降低高壓電耗的有效途徑。在裝置檢修期間，蠟油加氫裝置重點對液力透平進行了檢修和維護，與此同時，蠟油加氫裝置原料油泵液力透平一次性投用成功。經(jīng)過一段時間運行后，蠟油加氫裝置富胺液能量回收透平一次性投用成功且運轉(zhuǎn)正常。通過對兩套裝置投用液力透平前后的電流及成本對比表進行分析投用后電流節(jié)省明顯。

3.3優(yōu)化工藝流程

優(yōu)化蠟油加氫裂化裝置工藝流程可以有效降低裝置總能耗，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。蠟油加氫裂化是一個高壓、高溫而且放熱量很大的過程，有效利用反應(yīng)過程中放出的熱量，對降低整個加氫裂化裝置的能耗具有非常大的作用。減少裝置的散熱量，合理安排換熱流程，讓大部分的熱量能得到充分的回收利用，可提高裝置反應(yīng)放出熱量的利用效率。這些熱量可用于對原料的加熱，以及分餾系統(tǒng)產(chǎn)品的預(yù)加熱，減少裝置強行冷卻浪費的能量，盡可能地減少公用工程中的冷、熱循環(huán)水，以此達到降低裝置能耗的效果。

3.4保證裝置高負荷運行

裝置的負荷率大小直接影響單位能耗。在高負荷運行時，循環(huán)氫壓縮機、新氫壓縮機、原料油泵等設(shè)備的用能效果將大大提高，因此，裝置維持長期高負荷生產(chǎn)，也是加氫裂化裝置節(jié)能降耗的重要措施之一。

3.5投用壓縮機赫爾比格無極氣量節(jié)能設(shè)備

蠟油加氫裝置新氫壓縮機安裝了最新節(jié)能設(shè)備——赫爾比格無極氣量調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)備。2016 年公司大檢修后開工期間，裝置開新氫壓縮機時，便第一時間投用了此節(jié)能措施。經(jīng)對比，裝置在相同負荷的情況下，蠟油加氫裝置兩套壓縮機電流合計為860A。投用赫爾比格節(jié)能設(shè)備之后，兩套壓縮機電流合計為680A，每h 節(jié)省電流180A。每天可節(jié)省44893.44kWh，每年按運行10 個月計算，可節(jié)省1346.8 萬kWh，可節(jié)省成本754.2 萬元。

3.6采用變頻調(diào)節(jié)器

本廠蠟油加氫裂化裝置共有26 臺空冷使用了變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的投用，為裝置降低電耗起到了一定作用。根據(jù)科學(xué)計算，當(dāng)電動機實際負荷低于設(shè)計的68%，而且額定功率大于10kW 時，合理使用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，能夠有效降低裝置能耗。

3.7裝置采用的其它節(jié)能措施

（1）P203、P202、分餾塔底熱油泵采用蒸汽透平，降低電耗；

（2）循環(huán)氫壓縮機油泵采用蒸汽透平，降低電耗；

（3）裝置根據(jù)天氣氣溫變化，及時調(diào)節(jié)水冷器中循環(huán)水量；

（4）在低負荷情況下，鼓風(fēng)機K201 采用永磁調(diào)速技術(shù)，降低電耗。

4.結(jié)束語

對于能耗占比較高的蠟油加氫裂化裝置來說，合理利用現(xiàn)有能源、降低裝置能耗、節(jié)約能源對于提高煉廠效益來說十分重要，因此，除針對上文中總結(jié)的主要能耗因素分析和針對性降耗之外，裝置還可以采取在油泵上增加蒸汽液力透平、及時調(diào)節(jié)裝置水冷器循環(huán)水流量、鼓風(fēng)機采用永磁調(diào)速技術(shù)等措施，以真正實現(xiàn)裝置的節(jié)能降耗。

參考文獻

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（作者單位：中國石油四川石化有限責(zé)任公司）