重油催化裂化装置节能优化分析

赵晓东

摘 要：21世紀，我国逐步进入信息化时代，各类新型技术的广泛应用带动了生产力与生产水平的大幅度提升。在这样的时代大背景下，我国传统的重油催化裂化设备的综合性能已难以满足日益增长的节能环保需求，有待改进。本文意在，对该催化裂化装置的使用情况及节能水平进行系统化分析，并提出一系列整改措施。

关键词：重油催化；裂化装置；节能；研究

一直以来，石化行业作为我国经济发展的支柱型产业发挥着关键性作用。近年来，我国社会经济发展带动了能源油耗的逐年激增，能源紧张已成为制约我国经济发展的首要难题。因此，逐步提升重油催化裂化设备的综合性能，有效提升能源利用率，是当前我国石化企业的首要工作任务。

1 我国炼油装置存在的问题

时下，经济全球化已成为世界经济发展的主流趋势，在带动了各国家和地区经济发展水平稳步提升的同时，也引发了一系列的能源危机。而我国作为世界上最大的发展中国家，幅员辽阔，资源丰富，石油资源储备量较高；一方面，近年来随着我国社会主义市场经济的高速运转，经济产业结构调整与优化，人民生活水平日益提升，带动了我国人口数量与人口密度的逐年激增，在这样的发展前提下，我国原有的石油资源已难以满足日益增长的人民需求；另一方面，我国工业化脚步日益加快，日常生产环节所消耗的石油总量逐年攀升，且短时期内不会下调。除上述因素以外，人民物质生活的大幅度提升，带动了我国车辆制造业及化工业的迅猛发展，对于石油的消耗情况有所提升。基于上述现象，我国日益增长的能源需求与现有的石油储备之间出现了尖锐的矛盾，能源问题逐步成为困扰我国经济发展的重要难题。而随着我国近年来生态环境的恶化情况加剧，加之环保工作的深入开展，我国政府对传统的石油提炼行业提出了更高的时代要求，即在有效减少石油提炼过程中装置耗能的同时，充分实现绿色环保无污染的行业标准；严格按照我国环保部门的节能需求，充分符合当前我国可持续发展的战略方针。而催化裂化是石油提炼工作的重要环节，是保障原有提纯工作安全性与合理性的首要前提。但值得注意的是，在进行催化裂化装置的使用过程中，装置自身消耗的能源总量较高。传统炼油厂的原油催化裂化环节，其主要催化对象为汽油与柴油，也是能源企业的主要工作内容。根据对2016年我国炼油企业的能耗情况进行分析，催化裂化装置的能源消耗总量占据全国炼油企业耗能的三成以上。因此，逐步应用新型炼油技术、减少装置运行的能源消耗、借鉴外企先进的炼油理念，增强国产炼油企业的综合实力，是当前我国炼油企业的时代任务。而充分提升能源利用率、优化资源使用情况、实现绿色生产已成为当前我国炼油企业的核心工作。

2 装置能耗分析

中原石化总厂的重油催化裂化装置是由中国石油华东设计院设计的同轴式催化裂化装置，于2006年进行多产异构烷烃的催化裂化工艺技术扩能改造，装置设计处理量提高到500kt/a，装置设计基准原料为中原油田文留石蜡基常压渣油，产品分布和收率都达到了设计要求。随着原料日趋变重，产品分布逐步变差，高附加值产品收率下降，装置能耗上升。为考察装置的生产运行情况和能耗状况，并对装置的实际处理能力和各系统的操作参数是否合理有一个全面和正确的评估，为装置的进一步优化操作提供合理依据，中原石化总厂与中国石油大学合作，于2012年7月对改造后的装置进行了标定，装置的能耗标定结果见表1。

3 节能措施及应用情况

3.1 节能风机改造

空冷风机普遍采用轴流风机输送空气，风机不但能耗高，而且它的状态好坏直接影响整个生产线的稳定。风机叶轮是唯一对气体做功的部件，叶片的性能好坏直接决定风机的效率和整体性能。为了进一步降低风机用电，提高风机稳定性，对车间共计9台电机驱动风机的叶片进行改造，由普通叶片改为全三维高效节能轴流风机叶片。叶片采用玻璃钢材质、环氧树脂加碳纤维的中空结构，叶片的刚度大，传动部件的负载轻，且表面涂有环氧树脂，耐腐蚀、抗紫外线。通过CFD软件计算，沿径向设计成不同的扭曲度，升阻比大、无二次流动，保证了二维流动在宽广的工作范围内具有非常低的流动损失。

3.2 提高空冷利用效率

干气与热路液化气的对比见表3。由表3可看出，干气具有较大的压力推动力，且温度比热路液化气低25℃左右，用温度较低的干气完全替代热路液化气作为补压介质，液化气全部进空冷冷却器冷凝。改造前需6台空冷全开才能满足生产，现改不凝气充压后，只需开3～4台即可满足生产需要，与空冷节能风机配合使用，使得空冷喷淋软化水用量也较以前有大幅下降，每天可节约30t，一年可节约35万元。

4 结束语

为保障节能效果与经济效益，应加强对装置的标定工作，为分析产品分布和调整产品结构提供真实可靠的数据，指导操作优化的方向。在分析和实施节能降耗的工作过程中，能获得更多的实践经验。通过精细化管理手段降低装置加工损失以及做好水、电、汽、风的节约使用，可进一步降低装置能耗。

参考文献

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