加氢裂化装置节能增效的分析与探讨

黑大伟 刘涛(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319)

加氢裂化装置节能增效的分析与探讨

黑大伟 刘涛(陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319)

随着国民经济的发展，对于石油化工行业的需求日益提升。加氢裂化装置是石化企业极为重要的设备之一，对于石化产品的深加工发挥着不可替代的作用。在国家构建节约型社会的趋势促动下，如何提升加氢裂化装置的节能化、高效化和环保化显得十分必要。目前我国加氢裂化工艺还存在一些不足，因此加大对加氢裂化技术装置的研究、完善和创新，是石化企业所面临的共同课题。

加氢裂化；节能增效；工艺；分析

国民经济的发展离不开石油化工行业的能源支撑与保障，然而石化企业在生产过程中，也会造成巨大了能量损耗，例如：水、电、汽和燃料等。耗能量问题不仅会对企业经济效益造成影响，而且还关乎环保问题，此外还涉及到石油资源合理利用的转化效率。随着企业市场竞争压力的不断加剧，以及在节约型社会的趋势促动下，如何实现生产加工过程的节能增效意义十分重大。加氢裂化装置在石化工业中占据着极为重要的地位，本文针对分析了加氢裂化装置在生产应用过程中的能耗现状，进而探究加氢裂化装置实现节能增效的策略与途径，以期为加氢裂化装置的优化利用提供参考和借鉴。

1 对加氢裂化装置的阐述

加氢裂化装置的种类很多，按照反应器来区分，可包含为一段法和二段法。其中，一段法装置原理是将原料油、循环油及氢气等混合物经过加热，再导入到装有粒状催化剂的反应器中，再此基础上，混合物分别经高压和低压分离器，进而实现液体产品与气体的分离，最后分离出的液体在分馏塔的蒸馏作用下得到所需的石油馏分产品。基于一段法裂化强度较弱以及工艺流程相对简单的特点，目前主要以生产中间馏分油为主要目标。其次，二段法与一段法相比，区别在于增加了一个反应器，其中在第一级反应器中，主要是去除氮和硫化合物等物质，从而形成加氢精制阶段。而在第二级反应器中，则为加氢裂化反应阶段。基于二段法裂化深度较强以及对原料适应性强、产品分布可调节性较大的特点，一般应用于汽油生产当中。不过二段法的流程也十分复杂，而且前期投资及后期维护费用也很高。最后，加氢裂化装置的主要设备包括有加氢反应器、高压换热器、高压空冷、高压分离器、反应加热炉、新氢压缩机、循环氢压缩机和自动反冲洗过滤器等。

2 加氢裂化装置在生产应用过程中的能耗影响因素

加氢裂化装置是在高温、高压和临氢的环境下生产运行的，因此能源消耗巨大。其中生产中对于电力和蒸汽的消耗最为剧烈，而在反应器入口及分馏塔塔底的加工中，同样需要大量的热量作为保障，以维持装置生产所需。这对于加热炉和换热回收的能耗会产生较大的影响。此外，加氢裂化装置所需的工作压力较大，因此蒸汽和热量的消耗损失也呈现出上升的趋势。因此，要想实现加氢裂化装置的节能增效目标，必须要掌握和了解能量消耗分布情况，针对不足之处并合理加以改进，同时优化能源监管与控制，最终达到综合降耗的目标。

2.1 工艺流程布置

加氢裂化工艺流程是否科学、合理和规范，对于节能增效具有着决定性的影响作用。不仅要根据原料以及产品的需求制定高效和标准的流程设计，同时在催化剂的选用上也要经过严密的试验。而加氢裂化装置常用流程一般可分为一段全通过流程、二段全循环流程以及二段串联通过或全循环流程三种。以上流程要根据实际情况和具体生产，从而采用其中最为适宜的方式。

2.2 反应压力

反应压力与催化剂的反应活性及稳定性有着直接的关联，而且对于产品的质量影响同样不可忽视，因此是加氢裂化工艺的重要参数。系统反应压力越高，就会造成补充氢压缩机、反应进料泵、高压注水泵以及贫液泵的压力随之上升，进而增加电耗。

2.3 反应温度

加氢裂化工艺需要适宜的反应温度，随着反应器工作时间的增加，必然造成催化剂的失活现象发生，因此提高温度从而弥补活性的损失就势必造成能耗的增加。此外热负荷影响也会增加能耗。

2.4 氢油比

氢油比的增加一方面提高了脱硫率，有利于氢转化的速度和效率。然而氢油比的增加也会造成系统压力加大，同时必须要增加输送循环氢的动力，因此会产生蒸汽、燃料和电力能耗增高问题。

3 探究加氢裂化装置实现节能增效的策略与途径

3.1 工艺及操作条件的优化

首先，石化企业要全面统筹并针对性规划，根据原料油性质、运行时间安排和产品收率目标等环节，有效使用加氢裂化装置催化剂，并提高对安装质量的监控，以防止热点现象发生。其次，要合理控制氢油比，可以根据催化剂径向温差以及催化剂失活速率等因素，从而下调氢油比，以减少氢气的浪费，并减轻企业生产投资的成本。最后，精制与裂化温度要精密匹配。石化企业要根据实际操作情况，在装置运行后期，降低精致段反应温度，并提升裂化反应器入口温度，这样能够确保装置的节能低耗运行。

3.2 提高能量回收率

一方面，加氢裂化装置要进一步完善换热系统，并降低冷却排气能，通过减少散热量的方式，提高能量转换的效率。另一方面，还要提高加热炉和机泵的效率，充分降低蒸汽的消耗，并实现蒸汽利用的循环化与逐级化。

3.3 创新加氢裂化工艺技术

通过利用液力透平原理、热高分方案以及气量无极调节等新技术应用对现有装置进行改进，这样不仅提升了加氢裂化工艺的节能效果，才外还增加了产能。因此应用最新节能系统和设备，是一项十分有利的节能举措。

总之，加氢裂化装置的能耗问题不容忽视，这需要石化企业不断在技术改革中突破创新，进而采取实效性和针对性的节能策略和手段，以确保石化企业市场核心竞争力的有效形成，最终推动石化行业实现稳定可持续发展的长期目标。

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