加氢裂化装置用能分析及节能措施(2)
发布时间:2021-06-06
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中外能源
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SINO-GLOBALENERGY2011年第16卷
节能改造、优化操作,以降低装置能耗。装置2008年、2009年、2010年的综合能耗分别为1523.3MJ/t、
2800kW,HydroCOM气量调节系统自2009年6月7日投用后,各级返回阀全关,节能效果显著。新氢压缩机在50%的负荷下工作,电机电流从170A降到90A左右,每年可节电约590×104kW·h。
1313MJ/t和1150MJ/t,取得较好节能效果。3.1应用节能工艺流程
加氢裂化装置反应换热流程,采用节能效果较好的炉前混氢方式,加热炉为混合进料加热炉,在简化换热流程的同时,也提高了换热效率,加热炉负荷小[2]。反应流出物采用热高压分离器工艺流程,提高了反应产物的热能利用率,节省了操作费用,同时避免了稠环芳烃在空冷器管束中的沉积和堵塞。以一套1.5Mt/a加氢裂化装置为例,选择热高压分离器流程,可使能耗降低168MJ/t[3]。
3.3装置热进料改造
加氢裂化装置实现了与Ⅲ套蒸馏装置的热联合,Ⅲ蒸馏减压蜡油不经水冷器,直接作为热进料,以120℃温度进入加氢裂化装置。这样,既可降低Ⅲ蒸馏减压装置循环水消耗,又可减少原料油和分馏塔中段循环的取热量,增加了1.0MPa蒸汽产量。
3.4增加循环氢纯度,提高氢气利用率改造
对于高压加氢裂化装置而言,新氢纯度每下降
3.2节电改造
由表1可知,在加氢裂化装置的能耗中,有
1.0%,反应部分能耗约增加7%。加氢裂化装置于2008年4月增加了一条制氢专线(二),装置将经变压吸附后的高纯度氢气送加氢裂化专线,把高纯度氢气作为加氢裂化用氢,新氢纯度由97.7%提高到
46%~49%为电耗。因此,降低电耗是降低加氢裂化装置能耗的有效方式。
3.2.1高压贫胺液泵改造
高压贫胺液泵(P3003A/B)设计的额定流量为
99.9%。从2008年2月份和4月份数据可以看出,装置负荷在59%左右时,提高新氢纯度可以降低能耗50MJ/t(见表2)。当1.0Mt/a催化重整装置开工后,经变压吸附后的重整高纯度氢气,继续利用该专线送加氢裂化,来降低装置的能耗。
表2氢气纯度对能耗的影响
项目装置负荷率,%综合能耗/(MJ·t)
-1
142m3/h,正常流量为118m3/h。实际生产中,受原料硫含量达不到设计值3.2%以及贫胺液吸收效果好等因素影响,循环氢脱硫塔贫胺液实际用量为45~
60m3/h。由于贫胺液实际流量和设计值偏差较大,造成贫胺液泵运行效率低,仅为30%~40%。因此,
2008-02-01~29
59.61700.3
2008-04-02~23
59.11650
2009年6月对P3003B进行小叶轮更换改造,机泵额定流量由142m3/h降到70m3/h,泵轴功率由
782kW降到450kW,改造后机泵最小流量由53m3/h降到25m3/h。投用后,P3003B的小流量阀可以关死,在同样的贫胺液流量为55m3/h情况下,机泵电流从76A降到约68A,全年节电约59.8×104kW·h。
3.5操作优化
3.5.1维持适宜的氢油体积比
氢油体积比是加氢裂化装置的重要操作参数,直接影响加氢裂化反应过程、催化剂寿命和装置能耗。对某1.5Mt/a单段两剂全循环加氢裂化装置进行能量平衡测试时发现,在反应器的能量平衡中,循环氢带入的热量占反应器总热量的70%左右[4],因此,可以判定氢油体积比对反应器的用能影响较大。降低氢油体积比可使循环氢压缩机的蒸汽用量减少,同时降低加热炉热负荷和燃料消耗以及空冷风机电耗。开工初期,加氢裂化装置精制反应器入口氢油体积比一度达到1500,这在增加循环机动力消耗的同时,也加大了换热系统的负荷。优化调整后,目前装置氢油体积比已降至1000左右。
3.2.2在新氢压缩机应用HydroCOM气量调节系统
加氢裂化装置新氢压缩机为往复式压缩机,其流量调节采用逐级返回的方式,在装置负荷较低或新氢压缩机裕量较大时,大量氢气从出口经返回线返回入口,如长时间在这种工况下运转,将导致大量电能无谓损耗,造成能耗的巨大浪费。Hydro
COM气量调节控制系统解决了这一缺点,其实质是回流调节,即部分在吸气阶段被吸入气缸的气体,在压缩阶段被重新推回吸气腔,减少压缩机每次循环过程中的实际压缩气量。装置新氢压缩机共设置3台,正常情况下为2开1备,新氢压缩机入口压力为2.4MPa,采用三级压缩,电机额定功率为
3.5.2降操作温度,减少燃料气消耗
热高压分离器操作温度的选择影响装置能耗。