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重油催化裂化装置能耗分析及节能措施

2018-05-09仲雷

科学与财富 2018年8期
关键词:节能能耗措施

仲雷

摘 要:本文首先对炼油化工催化裂化生产装置进行概述,并分析重油催化裂化装置能耗情况,随后进一步探讨重油催化裂化装置的相关节能降耗措施,希望能提高炼油化工生产装置的经济效益。

关键词:重油催化裂化装置;能耗;节能;措施;分析

引 言

当前,我国炼油企业均存在能耗过高的问题,而在整体企业能耗中,重油催化裂化装置的能耗占了3成以上,而这无疑会对企业的经济效益产生较大影响,所以分析重油催化裂化装置能耗,并采取有效节能措施对于降低企业综合能耗,提高其经济效益有着极为积极的现实意义。

一、催化裂化装置概述

在炼油行业中,一个较为常用的二次加工设备是催化裂化装置,也就是分解原油为汽油、柴油以及煤化气等能够应用的成分,而在实际分解过程中需要利用催化剂、热工设备等外力来完成,所以这也是在炼油过程中一项较为重要的能耗装置。通常来说装置主要有同轴式、高低并列式以及同高并列式三种,其原理在于根据碳正离子来进行裂化催化。但是近年来,国际原油价格逐步升高,加上催化裂化原料不断加重,催化裂化装置节能问题已迫在眉睫。

二、重油催化裂化装置能耗分析

通常情况下,我国重油催化裂化装置能耗包括了蒸汽消耗、水资源消耗、电力消耗以及低温热输出消耗等内容,其中,能耗最高的要数烧焦消耗与电力消耗,所以这也是对装置进行节能的重点方向。因为催化裂化装置需要在特定热工环境中进行,因此,一个较为重要的能耗就是蒸汽输出量。所谓“重油”在字面上可以理解为需要较重的原料来进行催化裂化反应,加上其具有较强作用力与复杂的分子结构,所以在一般气压与温度下是无法将其分离。而在重油催化裂化装置中一项重要的回收介质是水蒸气,此外,压力装置也要消耗一定能量。

三、重油催化裂化装置节能措施

(一)降低焦炭产率

进行重油催化裂化装置节能的一项重要措施就是降低焦炭产率,具体可从如下几方面着手:第一,将干气预提升量进行优化,不但要确保气压机负荷,催化催化剂上的重金属,而且还能够加大油气分压,达到降低生焦率的目的。第二,需根据相应要求来达到汽油烯烃指标,并且需要对平衡剂的活性进行控制,防止添加过量催化剂,致使催化剂活性偏高,导致生焦量逐步增多,如此一来不但需要消耗更多催化剂,而且还导致生焦量增加。第三,需要对原料的性质改变予以全面考虑,并据此来对反应深度进行调整,确保能够维持管出口温度在一个较为科学范围当中,并且还能够将干气产量以及焦炭量减少。第四,需要结合干气中甲烷和氢气比例来对注入的金属钝化剂的量进行实时调整,并且还需根据实际情况来改变钝化剂类型来将其效果充分发挥出来,降低污染焦的产率。第五,不但要对汽提蒸汽量进行优化,而且还需要合理提升汽提短催化剂的藏量,以便于能够有效延长催化剂在汽提段的提留时间,并且还能有效减少可气提焦,控制沉降器料位于65%-70%范围内,以實现降低蒸汽损耗量,减少使用循环水的数量的目的。

(二)提高烟气系统的能量回收率

在实际运行重油催化裂化装置时,烟机会随着运行工况的下降而出现下降的情况,从而在很大程度上限制了烟气能量回收情况,所以要想实现节能效果,可采取如下几方面措施:首先,需要对烟机入口的催化剂粒度与浓度进行严格把控,间可能降低一次与二次磨损。其次,需要确保再生压力维持在一个较高状态,以确保烟机入口压力充足。再者,需要对阀门、油站等相关辅助设备进行密切观察,避免其出现异常情况。最后,还需重视抓好轮盘的冷却蒸汽质量。

(三)优化分馏、吸收稳定操作

在运行重油催化裂化装置时,应当要尽可能的减少打冷回流,或是不打冷回流,以便于能够将塔顶的冷却负荷减少。并且,还能够采取对分流他优化的方式来将循环用水量降低,并将柴油汽提塔蒸汽关停,将蒸汽的消耗量减少。除此之外,还可对吸收系统开展稳定操作,采取降压的方式来将气压机工号减少,从而达到降低汽轮机蒸汽损耗量的目的。不仅如此,还应当采取降低塔顶冷却负荷与塔底重沸器热负荷的方式来将能量消耗减少,达到节能的同时还能提升经济效益。

(四)改造余热锅炉的吹灰系统

在重油催化裂化装置中出现排烟温度偏高的主要原因是余热锅炉的内管束的积灰,所以要想节约能源消耗,则必须要科学改造余热锅炉的吹灰系统。在确保原吹灰运行正常情况下,采取有关技术来清除掉积灰。

(五)降低电耗量

在运行装置过程中,要想将电耗量降低可以采取如下几种方法:首先,定期管理和维护空冷器,且需要对其进行及时的养护,以便于能够在第一时间将风机皮带脱落等问题发现并予以解决。其次,做好机泵节能功能,采取变频泵,且将其当做主泵来进行运行。再者,应当要根据实际情况来对流程进行合理更改,减少部分机泵运行,从而实现能量节约。

(六)对循环水系统进行优化

首先,应当要合理改造循环水系统,并采取工艺水冷器循环水串联以及富气压缩机复水器出口循环水相串联的形式来进行,提高单位气体流量,将其温度减小,并串联至装置各工艺冷却循环水的入口总线上,以便于能够保证入口温差在2-3℃左右。此外,还应当要采用回收装置来将低温余热进行收集,包括循环塔、分馏塔等装置中的温度,从而达到节约能源的目的。

四、结束语

重油催化裂化装置能耗较大,采取有效的节能措施降低其能耗是当前相关企业所迫切需要解决的问题,在实际运行管理过程中,应当要采取有效措施,通过降低焦炭产率、提高烟气系统的能量回收率、优化分馏、吸收稳定操作、改造余热锅炉的吹灰系统、降低电耗量、对循环水系统进行优化等方式来降低重油催化裂化装置的能耗,提升企业经济效益。

参考文献:

[1] 裴贵彬, 李克见, 赵炯,等. 重油催化裂化装置节能优化分析[J]. 石油化工, 2016, 45(11):1390-1395.

[2] 王恒, 袁大辉, 李强,等. 重油催化裂化装置工艺运行技术分析[J]. 炼油与化工, 2015(4):19-23.

[3] 嵇岳明. 优化低温热流程 降低催化裂化装置能耗[J]. 齐鲁石油化工, 2016, 44(1):47-49.

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