催化重整装置节能降耗分析

仝点子（中石油青海油田分公司格尔木炼油厂 青海 格尔木 816000）

中石油青海油田分公司格尔木炼油厂催化重整装置1997年投产运行，以生产高辛烷值汽油为主，重整反应采用两段混氢、催化剂分段装填工艺。在2009年产品质量升级改造中由11.57万 t/a扩能至19万 t/a（以重整反应进料计）。改造过程中对加热炉、重整反应进/出料换热器、脱氯反应器、部分泵、分馏塔塔板等大型设备进行了改造和更换。现将改造后节能挖潜工作进行分析探讨如下。

1.节能设备改造及更新

1.1 四合一加热炉对流段改造为余热锅炉

四合一加热炉原对流段加热热媒水供动力车间原水加热用，取热管线较长，热损失大，750℃左右的高温烟气热量未能合理利用。2009年质量升级改造中，将原对流段改造为额定蒸发量为 5t/h，产 3.82MPa、440℃中压蒸汽余热锅炉，停用原 P4206热媒水循环泵，所用中压除氧水直接由动力车间供应。投产后，所产中压蒸汽完全满足全厂中压蒸汽品质要求。按照“中国石油能源及耗能工质折标准油系数”中3.5 MPa蒸汽折标准油系数为88/吨，除氧水（锅炉给水）为9.2/吨计算，仅此一项能将装置综合能耗由60Kg标油/吨下降到50Kg标油/吨左右。

1.2 新增一台脱氯反应器

在改造前，脱氯反应器仅一台，脱氯剂饱和后只能装置停工更换脱氯剂，这样即不利于装置长周期运行，而且开停工一次，增加车间成本。在2009年质量升级改造中，新增一台脱氯反应器，两台脱氯反应器可单独运行也可并可串。这样正常生产时投用一台，备用一台或将表现出穿透的迹象的脱氯反应器放在前，新装脱氯反应器串联在后，避免了因脱氯剂饱和而停工更换，节约装置生产成本，有力保证了装置长周期运行。

1.3 新建低温热取热系统

2009年改造中，将预分馏塔顶冷却器、蒸发塔顶冷却器、预加氢反应产物冷却器、稳定塔顶冷却器、稳定器冷却器改用热媒水取热，取热后的热媒水送自生活区加热日常生活用水。合理利用低温热源，降低循环冷却水用量。

2.节能技术改造

2.1 四合一余热锅炉新增产低压蒸汽流程

在余热锅炉改造设计中，仅产中压蒸汽，无并低压蒸汽流程。在实际生产运行中发现在催化重整装置开停工过程中，催化剂预处理、热氢带油等工序运行时间较长，四合一炉烟气温度较低而不能产中压蒸汽，只能将蒸汽放空，大大浪费中压除氧水和热量。在2010检修中新增产低压蒸汽流程，开工过程中在烟气温度达到400℃时，所产蒸汽温度达到200℃以上，能满足低压蒸汽品质要求，所产蒸汽排往低压蒸汽管网，避免浪费。在装置操作基本正常后，烟气温度达到700℃时，改排中压蒸汽管网。在装置一次开停工过程中可避免1000吨中压除氧水及所产低压蒸汽浪费。

2.2 增设拔头油、C5油外排罐区流程，降低稳定塔负荷

改造前，预分馏塔塔顶拔头油、蒸发塔塔顶C5油全部排入稳定塔，改造后拔头油、C5油外排罐区外销，降低稳定塔气相负荷和杂质含量，在同等产品质量下稳定塔底温、顶温较改造前降低了10℃。稳定塔底加热炉F4205瓦斯量减少约30m3/h。

3.生产工艺优化

3.1 加热炉最大量掺烧PSA尾气，降低天然气耗量

“中国石油能源及耗能工质折标准油系数”中天然气折标准油系数为930/吨，PSA尾气为450/吨。从折算系数可以看出，多用PSA尾气做燃料气将大大降低装置综合能耗。从装置综合能耗分析看，若PSA尾气掺烧量占总燃料气量80%时能将装置综合能耗由50Kg标油/吨下降到45Kg标油/吨以下。

“炼厂内部产品劳务价格表”中天然气为0.98元/方，而PSA尾气（干气）约0.58元/方。从两者价格看，降低天然气耗量将降低装置单位加工成本。另外，炼厂PSA尾气为全厂自产瓦斯气经脱硫、提氢后的瓦斯气，是炼厂自产自消，多用PSA尾气将降低整体炼油加工成本。

3.2 开工过程中氮气逐级使用

在2010年开工中，各装置都需大量氮气，为降低氮气消耗，缓解厂部氮气压力，催化重整装置开工气密时，将氮气按压力等级逐级利用。将预加氢反应系统2.5MPa、重整系统1.8 MPa氮气泄至蒸发塔、稳定塔1.0MPa气密，塔气密完后再将氮气泄至苯抽提装置预分馏两塔0.5MPa、0.4MPa气密。氮气的逐级利用，不仅节约大量氮气，降低车间成本，还使开工进度不会因氮气而受严重影响。

3.3 装置自产瓦斯气尽可能的排入脱硫装置，减少排火炬量

装置自产瓦斯排入脱硫装置脱硫、脱硫后送入PSA装置B套提氢，提氢后再送自各装置做燃料气，自产瓦斯气回收越多，各装置用天然气做燃料气耗量降低越大，单位加工成本降低越多。

装置操作正常后除预分馏塔顶不凝气因压力较低无法排往脱硫装置外，其他自产瓦斯气全排入脱硫装置处理，减少排火炬量。

4.结论

4.1 四合一炉对流段改造成余热锅炉，可使装置综合能耗下降10Kg标油/吨。

4.2 新增一台脱氯反应器可避免因脱氯剂饱和而停工更换，节约装置生产成本，有力保证了装置长周期运行。

4.3 新建低温热取热系统，合理利用低温热源，降低循环冷却水用量。

4.4 四合一炉余热锅炉开停工时产低压蒸汽，可节约中压除氧水1000吨及所产低压蒸汽。

4.5 增设拔头油、C5油外排罐区流程，降低稳定塔负荷，可节约燃料气耗量30 m3/h。

4.6 尽可能掺烧PSA尾气，如若PSA尾气掺烧量占总燃料气量80%时能将装置综合能耗下降5Kg标油/吨。

4.7 合理分配重整反应进/出物料换热器E4201、E4202换热量，能降低燃料气耗量50 m3/h。

4.8 开工气密过程中，氮气逐级利用，不仅节约大量氮气，降低车间成本，还使开工进度不会因氮气而受严重影响。

4.9 装置自产瓦斯气尽可能的排入脱硫装置，减少排火炬量，降低单位加工成本。