董国良(山东海化集团有限公司,山东 潍坊 262737)
姚红霞(山东潍坊润丰化工股份有限公司,山东 潍坊 262737)
炼油厂催化重整中的节能改善
董国良(山东海化集团有限公司,山东 潍坊 262737)
姚红霞(山东潍坊润丰化工股份有限公司,山东 潍坊 262737)
炼油厂催化重整过程中,重整环节需要巨大的能耗,为了从整体上达到节能优化的目标,就必须加大重整改造力度,采取措施来控制重整环节的能耗。炼油厂需要探索全新的节能生产模式,以此来优化调节催化重整设备,有效控制能耗,节省成本。本文分析了炼油厂催化重整中的节能改善措施。
炼油厂;催化重整;节能改造;措施
实验与实践表明,在整个炼油厂总能耗中,催化重整设备内重整反应所占比例超高达到60%,第二高的能耗部分则为预加氢,达到27%,剩下的系统运行能耗通常只有10%左右,对此必须加大对催化重整的改造力度,重点控制重整环节的能量损耗,其中加热炉的能耗是重整部分的核心,必须积极控制其运行功率,以此来优化提升重整环节的能量损耗。
1.1 加热炉的节能重整
加热炉属于加热设备,属于高能耗装置,应该成为节能改造的重要对象之一,改造后的加热炉要依然保持常规提供热量,同时则要控制能耗,具体措施如下:
1.1.1 控制散热中的热量损耗
加热炉散热过程中必然要损耗一部分热量,导致能源浪费,要找到影响散热损耗的关键性因素,例如:风速、外界环境温度、炉体温度等,这些因素之间也相互影响,通常外部环境温度以及风速会影响炉壁温度,进而影响散热量,对此为了控制热量损耗,则需更新炉外壁材料,优选高保温炉壁,维持外壁温度平均分布,控制热量的损耗,达到节能目标。炉内壁适合选择高温辐射涂料,以此控制热量散发。
1.1.2 及时清理炉灰
加热炉经过长期地内部燃烧,炉壁内必然会聚集一些灰土、污垢,随着污垢的增多、变厚必然影响加热炉热量的供应,甚至可能污染炉管以及回收系统的管束,形成巨大的阻力,将加剧能量损耗,对此就要是清除其内外灰垢,从而确保加热炉及时散热,提高热效率。
1.1.3 控制排烟温度
实验表明,加热炉的热效率会随着其排烟温度的上升而下降,对此为了提升加热炉的热效率,达到节能降耗的目标,就必须控制排烟温度。通常情况下加热炉所排放烟气内含大量硫(2%)此时烟气处于高温状态,达到130~140度,通常要提升430度的裕度来控制低温露点,然而,此时热效率较低,现实运营中应该控制排烟温度,为了不让加热炉被腐蚀,尝试引进余热回收系统,达到排烟温度控制的目标。
1.1.4 优化调整换热系统
目前的催化重整系统能耗方面存在局限性,具体原理为:让脱苯的汽油同脱C5塔进料之间换热,以此为基础通过稳定汽油,冷却装置降温至40度以下再流出装置,这其中伴随着水体的流出,也形成一部分损耗。对此就要优化换热网,可以换成芳烃油来代替实施换热,依然把稳定汽油当做冷却器进料,达到冷却目标,再把它同油产品之间换热,以此来优化换热流程,控制循环水的使用,从而达到节能降耗的目标。
1.2 预加氢部分的优化改造
催化剂的积碳速率会受到氢油比例的干扰,通常来说,氢分压越高则相对促进加氢反应,控制积碳的形成。对此,可以尝试提升氢分压,然而,当氢分压超出特定标准时,可能造成循环氢压缩机承受较高的载荷、负重,加大能耗,同时也加剧了预加氢反应产物之后的冷负荷,增加了能耗。对此应重点做好预加氢部分的节能改造与优化,对此需要调节氢油比例,通过这种措施来控制预加氢后冷部分的氢气流量,控制冷却设备的温度,从整体上控制损耗。
1.3 创建低温取热系统
要尝试对各种冷却设备进行改造,例如:预分馏塔顶冷却器、稳定塔顶冷却器等加以改造,重新选择热媒水来进行取热处理,之后再传输热媒水,用来发挥对生活自来水的加热,这样就达到了对热源的充分使用,有效控制了循环冷却水的使用。
1.4 增设脱氯反应器
未经节能改良前,只设一台脱氯反应器,脱氯剂更新中需要设备等停运,造成了资源的浪费,提升了系统运行成本,可以尝试设置两台脱氯反应器,二者并列工作,也可以分先后运行,一台积极投入运行,另一台留作候补备用,在这种情况下即便脱氯剂饱和,也无须让脱氯器停工,能够有效控制成本。
1.5 逐级使用氯气
炼油厂各系统设备实际运行中都要有充足的氮气作为支撑,氮气消耗也是能耗的一部分,必须积极控制氮气消耗,这就需要催化重整开工气密过程中,根据N2压力来分成等级逐级使用。逐级使用N2的方法一方面能够减少N2的浪费,充分利用了氮气,另一方面也有效控制了系统的运行成本。
1.6 掺烧PSA尾气,控制天然气用量
炼油厂系统对各类气体都制定了耗能工质这标准油系数,不同气体的系数不同,例如:天然气为930/t,PAS尾气的系数只有:450/t。二者之间的比例相差悬殊,对此不妨尝试增加PAS尾气的掺烧量,将其当做燃料来为各项设备与装置提供能源,这样就能有效控制能耗,减少燃料成本。而且PAS尾气的价格要远远低于天然气。
1.7 控制排火量
各项设备运行中将产生瓦斯,要确保其排向脱硫设备,发挥脱硫功能,经脱硫处理逐渐传输至PSA设备,再进行提氢处理,同时把瓦斯向各类设备传输用做燃料,经过不断地回收瓦斯,对应的天然气耗费量则将显著下降,对应的成本也得以下降。
炼油厂催化重整的节能改造具有十分深远的意义,不仅能降低生产成本,也能保护资源能源安全,从整体上控制能耗,取得生态环保多方面的成果。
[1]康伟青,南国枝,范维玉.催化裂化回炼油抽出油的烷基化研究[J].石化技术,2013(04).
[2]张敬伟,王伟超.连续催化重整装置火灾爆炸危险性浅析[J].科技风.2012(08).