王国聖 高阳

摘要：蜡油加氢裂化装置是炼厂中的用能大户，其操作水平及用能状况对全厂能耗有着重要的影响，优化工艺技术，减少工艺用能，改进设备，不断探索节能降耗的措施具有极其重要的意义。本文以某炼厂蜡油加氢裂化装置为例，介绍了加氢裂化装置的用能原理和特点，详细分析了影响加氢裂化装置能耗的主要因素，并提出了相对应的节能降耗措施，通过采取提高加热炉热效率、投用液力透平、优化工艺流程、保证装置高负荷运行、采用变频调节器等措施，有效降低加氢裂化装置的燃料气、电、蒸汽等主要项目的消耗，达到降低装置能耗的目的。

关键词：蜡油加氢裂化装置；能耗分析；降耗措施

1.加氢裂化装置工艺流程概述

某炼厂蜡油加氢裂化装置采用美国UOP 公司专利技术，装置由反应部分、分馏部分、脱硫部分和公用工程部分等组成，采用一段全循环加氢裂化工艺。反应部分采用一段循环、炉后混油方案、热高分工艺流程。分馏部分采用汽提塔、分馏塔出航煤、柴油方案。分馏塔采用分馏进料加热炉，催化剂的硫化采用湿法硫化方案，催化剂再生采用器外再生方案。装置以减压蜡油为原料，主要产品为石脑油、航空煤油、柴油及未转化油。少量的加氢裂化未转化油去重油催化裂化作为原料，冷低分气脱硫后去PSA 装置进行氢气提浓，含硫干气至轻烃回收装置。

该蜡油加氢裂化装置其工艺流程是冷原料油经原料油聚结脱水器脱水，并与自常减压装置来的热减压蜡油混合，然后与分馏部分的循环柴油在原料油/循环柴油换热器换热，通过原料油自动反冲洗过滤器除去大于 25μm 的固体颗粒，最后进入原料油缓冲罐。原料油缓冲罐中的原料经原料油泵升压后，先经热高分气/原料油换热器、反应产物/冷原料油换热器、反应产物/热原料油换热器换热，再与来自循环氢压缩机，经过热高分气/冷循环氢换热器、热高分气/热循环氢换热器换热、并经循环氢加热炉加热的循环氢混合后，进入加氢裂化反应器进行加氢精制、加氢裂化反应。

2.影响加氢裂化装置能耗的主要因素

2.1装置的能耗构成。

通过对该炼厂蜡油加氢装置2015～2017 年度装置的主要能耗包括燃料气、蒸汽、电、水等公用介质的设计和实际消耗表进行对比分析可以看出，电耗和燃料气消耗所占比例最大，3.5MPa 蒸汽消耗所占比例虽然高，但压缩机副产的1.0MPa 背压蒸汽又拉低了装置整体蒸汽能耗，大概占到装置总能耗的5.7%～9.6% 左右，而循环水、除水等介质消耗比例相对较低。

2.2操作条件

操作条件对加氢裂化装置的能耗有直接或间接的影响，例如反应系统中的氢油比、空速、压力、温度以及催化剂的选择等等。装置反应条件越苛刻，装置能耗就会越高。

2.3装置处理量

装置处理量大小的影响。处理量越高，总能耗就越高，但装置的单耗就会降低，均摊成本也会降低。

2.4原料油组分以及装置目的产品的要求

原料油组分的轻重优劣不同，达到预定产品质量所需的反应深度不同，相应的能耗也不同。一般而言，原料组分越重，性质越差，能耗越高；产品质量要求越高，能耗越高。

针对以上能耗认真研究分析，对症下药，采取针对性的节能降耗措施。

3.降低加氢裂化装置能耗的措施

3.1加强加热炉的管理与调整，提高加热炉热效率

（1）及时调整加热炉的燃烧状况，节省燃料气用量。重视空气预热器的使用，经常关注加热炉的排烟温度，将排烟温度控制在120～130℃（设计指标120～200℃），避免因排烟温度过高造成热量损失。

（2）注意降低过剩空气系数，使其维持在适当的范围，日常操作中严格控制加热炉氧含量在 1%～3%之间，避免空气过剩带走大量热量。

（3）定期去现场调整燃烧不好的火嘴，定期检查现场每个火嘴有无燃料气泄漏现象。

3.2投用液力透平，回收装置能量

在加氢裂化装置的能耗中，电耗所占比例最大，而电耗中的77%～84% 为高压电耗，因此，降低高压电耗对降低加氢裂化装置的能耗具有重要意义。采用液力透平是降低高压电耗的有效途径。在装置检修期间，蜡油加氢装置重点对液力透平进行了检修和维护，与此同时，蜡油加氢装置原料油泵液力透平一次性投用成功。经过一段时间运行后，蜡油加氢装置富胺液能量回收透平一次性投用成功且运转正常。通过对两套装置投用液力透平前后的电流及成本对比表进行分析投用后电流节省明显。

3.3优化工艺流程

优化蜡油加氢裂化装置工艺流程可以有效降低装置总能耗，降低企业生产成本。蜡油加氢裂化是一个高压、高温而且放热量很大的过程，有效利用反應过程中放出的热量，对降低整个加氢裂化装置的能耗具有非常大的作用。减少装置的散热量，合理安排换热流程，让大部分的热量能得到充分的回收利用，可提高装置反应放出热量的利用效率。这些热量可用于对原料的加热，以及分馏系统产品的预加热，减少装置强行冷却浪费的能量，尽可能地减少公用工程中的冷、热循环水，以此达到降低装置能耗的效果。

3.4保证装置高负荷运行

装置的负荷率大小直接影响单位能耗。在高负荷运行时，循环氢压缩机、新氢压缩机、原料油泵等设备的用能效果将大大提高，因此，装置维持长期高负荷生产，也是加氢裂化装置节能降耗的重要措施之一。

3.5投用压缩机赫尔比格无极气量节能设备

蜡油加氢装置新氢压缩机安装了最新节能设备——赫尔比格无极气量调节节能设备。2016 年公司大检修后开工期间，装置开新氢压缩机时，便第一时间投用了此节能措施。经对比，装置在相同负荷的情况下，蜡油加氢装置两套压缩机电流合计为860A。投用赫尔比格节能设备之后，两套压缩机电流合计为680A，每h 节省电流180A。每天可节省44893.44kWh，每年按运行10 个月计算，可节省1346.8 万kWh，可节省成本754.2 万元。

3.6采用变频调节器

本厂蜡油加氢裂化装置共有26 台空冷使用了变频调节技术，变频调节技术的投用，为装置降低电耗起到了一定作用。根据科学计算，当电动机实际负荷低于设计的68%，而且额定功率大于10kW 时，合理使用变频调节技术，能够有效降低装置能耗。

3.7装置采用的其它节能措施

（1）P203、P202、分馏塔底热油泵采用蒸汽透平，降低电耗；

（2）循环氢压缩机油泵采用蒸汽透平，降低电耗；

（3）装置根据天气气温变化，及时调节水冷器中循环水量；

（4）在低负荷情况下，鼓风机K201 采用永磁调速技术，降低电耗。

4.结束语

对于能耗占比较高的蜡油加氢裂化装置来说，合理利用现有能源、降低装置能耗、节约能源对于提高炼厂效益来说十分重要，因此，除针对上文中总结的主要能耗因素分析和针对性降耗之外，装置还可以采取在油泵上增加蒸汽液力透平、及时调节装置水冷器循环水流量、鼓风机采用永磁调速技术等措施，以真正实现装置的节能降耗。

参考文献

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（作者单位：中国石油四川石化有限责任公司）