加氢裂化装置用能分析及节能措施(3)
发布时间:2021-06-06
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第3期
于长青.加氢裂化装置用能分析及节能措施
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对于同一装置,通常热高压分离器的操作温度越高,循环氢的纯度也越高,溶解氢量也越大,相应地补充氢的用量也就越大,同时反应加热炉的负荷也会增大。对于中油型的加氢裂化装置,若设置硫化氢汽提塔,建议热高压分离器的温度保持在220~
还有一定差距,还需要进一步的技术改造。
4.1增上变频电机
对于功率较大的机泵,增上变频电机,无疑是节能的有效途径。一般来说,只要电机实际负荷低于设计值的70%,且功率大于10kW,采用变频调节器就会产生良好的经济效益。广州石化加氢裂化装置额定功率在100kW以上的机泵有P3009、P3010、
250℃,这样既满足塔进料过汽化的温度要求,同时反应进料也可以多换热,降低了反应部分加热炉的负荷[5]。广州石化加氢裂化装置热高压分离器设计操作温度为260℃,实际操作中温度控制在245~
P3011、P3001、P3004等,在装置满负荷时,这些机泵的负荷一般保持在75%~85%,增上变频电机会有较好的节能效果。
高压空冷器A3001一共有8台,目前是通过调整风机叶片角度,开4台或全开8台来控制A3001出口温度。由于风机叶片角度调整幅度不大,造成
250℃,既充分利用反应热,降低反应加热炉负荷,又可以保证热高压分离器出口气体经换热器
E3004换热后,出口温度保持在190℃以上,避免铵盐结晶和系统压降增加。
广州石化加氢裂化装置分馏进料加热炉F3002的出口温度设计为385℃,而国内同类装置设计的出口温度一般为375℃,有10℃的温差。在实际操作中,分馏进料加热炉的出口温度按375℃进行控制,柴油和未转化油分割达到产品质量要求,各产品质量合格,不但降低了加热炉负荷,还减少了燃料气消耗。通过不断优化操作,加氢裂化装置燃料气单耗由2008年的11.26kg标油/t原料,降至2010年的6.63kg标油/t原料。
A3001出口温度不好控制,容易偏高或偏低。在其中4台空冷器增加变频器,来调节A3001出口温度,可以节约电耗,同时使冷高压分离器温度实现优化,减少反应加热炉燃料气消耗。相关资料显示,茂名石化加氢裂化装置2007年2月高压空冷A101增加4台变频器来调节A101出口温度,投用后每小时节电约40kW·h[6]。广州石化也可参考。
4.2低温热利用
加氢裂化装置生产过程中有很大一部分高品位能量变成了低品位(低温)能量,并以各种形式排至环境而损失掉,其利用程度对装置能耗有较大影响。将加氢裂化装置100℃以上物流的热量加以回收利用,则装置能耗可降低10%~20%。分析目前加氢裂化装置的实际情况,高压空冷器入口温度一般为140~150℃,由空冷降至50℃,重石脑油出装置温度需要由空冷和水冷从130℃降至40℃,航煤出装置温度由空冷从110℃降至90℃,尾油出装置温度需要由空冷从200℃降至90℃,柴油出装置前设计先用贫胺液冷却至100℃左右,再由空冷冷却至
3.5.3降低主汽提塔压力,减少蒸汽消耗
加氢裂化装置主汽提塔设计压力为0.9MPa,汽提蒸汽为中压蒸汽,通过对塔顶压力进行优化,将塔顶压力由0.9MPa调整为0.75MPa,把中压蒸汽改为低压蒸汽,用量保持不变。运行结果表明,汽提效果较好,产品质量合格,降低了蒸汽耗量。
3.5.4提高装置负荷率
加氢裂化装置保持高负荷运行对于装置节能降耗十分重要,国内某套加氢裂化装置负荷率与能耗的关系见表3[1]。装置负荷率低,很难进行优化操作。从表1也可以看出,从2008~2010年,广州石化加氢裂化装置处理量不断提高,负荷率从66%提高到97%,能耗降低趋势十分明显。
表3加氢裂化装置负荷与能耗关系
负荷率,%能耗/(MJ·t-1)
50℃出装置,由于贫胺液实际用量比设计用量少很多,造成柴油进空冷前实际温度比设计值(100℃)增加10~20℃,空冷冷却负荷更大。在这些冷却过程中消耗了电、循环水,增大了装置能耗。这些热量如果充分利用,可以达到良好的节能效果。
100基准
76基准+55.2
70基准+84.9
66基准+184.3
4.3采用旋流脱烃,继续提高循环氢纯度
在加氢裂化装置循环氢脱硫塔前设置轻烃聚结器,用于脱除循环氢中的轻烃。通过对聚结器进出口采样分析,发现循环氢中C5以上的烃组分基
4存在问题及今后的节能措施
经过技术改造和操作优化后,广州石化加氢裂化装置能耗显著降低,但是同国内同类装置对比,