加氢装置加能耗分析与节能降耗措施.doc

加氢装置加能耗分析与节能降耗措施翟玉娟宋彦锐(中国石化石家庄炼油化工股份有限公司，河北石家庄050032)摘要介绍了汽油加氢装置2006年能耗情况，并对2006年能耗进行全面分析，在2007年一季度采取的节能措施以及装置进一步节能的思路。关键词汽油加氢能耗分析措施石炼化催化汽油加氢装置是为了满足汽油产品质量升级和我公司为北京提供低硫汽油的需求，于2004年12月在原60万a柴油加氢基础上改造而成。2005年3月11日装置首次开工后，由于空速远低于设计值，造成产品汽油的辛烷值损失较多；2005年5月份大检修中，对加氢催化剂装填方案进行了重新调整。6月份开工后发现循环氢中硫化氢含量远超设计值，造成反应副产物硫醇硫高，给后部汽油脱硫醇带来困难，增上注氨设施，并于8月投用，装置实现了操作稳定，产品质量达到设计要求。32万La重汽油加氢装置改造根据工艺的要求，其流程基本没有变化，增加一套紧急停车控制系统EsD。中控室部分不变，DCS控制系统利旧不变，其它的供电，供气及仪表的保温伴热均利旧。主要设备大部分都利旧原60万a焦化汽、柴油加氢装置的设备，新增加的设备只有一台，因操作条件改变，新增一台重汽油产品水冷器(E一305)，增上一台原料泵(泵3013)，原有的控制阀副线均改为一套控制阀，由原来的控制阀和手阀控制改为完全自动控制，工艺管线做相应的改动，催化剂进行了更换。催化原料分馏系统采用气分车间的预分馏系统。l 20晰年装置能耗情况分析32万a重汽油加氢装置2006年实际运行355d，加工重汽油2979万t，非计划停工天数为零，装置能耗为3076 kg标油t(含预分馏能耗消耗)，2006年汽油加氢装置在集团公司10套运行的汽油加氢精制装置中排名第10，与最先进水平的金陵95l kg标油t相差1974 kg标油t。11 2006年32万a重汽油加氢装置能耗情况(去除稳定系统消耗)见表I。表l 20嘶年汽油加氢装置能耗统计序号项目名称能耗实物量消耗序号项目名称能耗实物量消耗装置加工量297866 2 电701 7992830能耗合计1445 0 3 蒸汽O1 水O 其中：39kgcm2 0其中：新鲜水O00 1003 lOkcm2 1 4169循环水171 51018“ 4 燃料O除氧水O 其中：燃料油0软化水O00 0 燃料气462 1375凝结水O 制氢燃料1155从表1可以看出，影响装置能耗的主要因素是循环水、电、瓦斯和蒸汽、其中循环水能耗占装置总能耗的1172，电耗占装置总能耗的4935，瓦斯能耗占装置总能耗的3163，蒸汽能耗占装置总能耗的729。12 2006年预分馏系统能耗情况见表2。表2 2006年预分馏系统能耗统计序号项目名称能耗实物量消耗序号项目名称能耗实物量消耗装置加工量297866 2 电OOl 24346能耗合计1616 3 蒸汽Ol 水其中：39kcm2其中：新鲜水O00 0 10kcm2 1548 60671循环水O01 24346 4 燃料除氧水O23 30212 其中：燃料油软化水O43 496955 燃料气O00 O凝结水O00 O 制氢燃料从表2中可以看出，影响预分馏系统能耗的主要因素是蒸汽，蒸汽能耗占系统总能耗的9579，因此预分馏系统的能耗主要消耗在蒸汽方面。2006年汽油加氢装置能耗为32万La重汽油加氢装置能耗消耗和预分馏系统能耗消耗之和。综合表l、表2，可以看出2006年汽油加氢装置能耗为3061 kg标油t，预分馏系统能耗占汽油加氢装置能耗的528，32万a重汽油加氢装置能耗占汽油加氢装置能耗的472，因此对预分馏和32万a汽油加氢装置实施有效的节能措施是保证整个汽油加氢装置能耗下降的决定因素。综合表l、表2还可以得出，32万ta汽油加氢装置电耗占总能耗的229，循环水能耗占装置总能耗的558，瓦斯能耗占装置总能耗的1509，蒸汽能耗占装置总能耗的346；而预分馏系统电耗占总能耗的o033，循环水能耗占装置总能耗的O033，除盐水和脱氧水能耗占装置总能耗的216，蒸汽能耗占装置总能耗的5057，因此要想汽油加氢装置能耗节约有所突破，必须从32万a重汽油加氢电耗节约、瓦斯、循环水、蒸汽以及预分馏系统蒸汽人手。2落实节能措施21 32万a重汽油加氢装置依据能耗分析采取的措施211优化操作，充分利用现有资源，节约电耗(1)2006年12月始，利用汽油加氢机3012为100万a加氢装置开工气密增上的氮气线，引用100万La加氢压机出口氢气作为32万La重汽油加氢的补充氢，从而使32万a重汽油加氢增压机(800kw)停运，在生产过程中只需循环氢压缩机运转即可。(2)32万a重汽油加氢是由60万a汽柴油加氢改造而成，空冷和水冷都偏大，针对这种情况，因水冷没有办法切除，管束又不能单面受压，所以采取空冷停运，利用水冷冷却的方法节约电能。(3)做好机302和泵30l3的维护保养工作，保证机302和泵30l3长周期运行，尽量不运转机303和泵30l12，因机302额定电量为750kW。而机303为1500kW，泵3013为185kW而泵3011为450kw和泵30l2为500kw。保证机302和泵30l3长周期运装，有效节约电能。泵30l3为改造新增设备，自投运以来运转状态很好，而机302从装置1993年开工以来一直在役，运转周期很长。随着装置处理高硫原料，机组部件存在不同程度腐蚀。车间针对不同情况制定机302中修计划，定期中修，并注意检查处理及时发现的问题。并加强机302的维护保养工作，将机1】56302维护保养纳入设备考核中。212在保证产品质量的前提下，节约瓦斯用量32万La重汽油加氢停炉302，用炉30l及换热流程优化保证产品质量。32万a重汽油加氢原设计炉302来保证塔30l的底温，在实际操作中摸索中，车间认为将炉302停用，靠换热流程优化来保证塔301底温度也能保证产品质量，所以将炉302停用，如炉302点火，就少两个火盆点燃，每小时按30Nm3瓦斯算，全年节约7884万Nm3瓦斯，约536t瓦斯。213摸索循环水耗和电耗的最佳切入点，保证两者双赢。根据天气变化停运空冷和水冷。32万a重汽油加氢由60万a汽柴油加氢改造而成，空冷和水冷都偏大，针对此情况，因水冷没有办法切除，管束又不能单面受压，所以在1012月和15月采用空冷停运，调节水冷冷却水量的方法节约电量，而在69月根据生产需要采用部分空冷，9：0023：30时启运水冷调节的方法节约循环水和电耗。214反应系统注水由除盐水改为脱硫水装置反应注水原设计为除盐水，装置年用水量在4万t以上，尤其是在装置增上注氨系统以后，为了避免铵盐堵塞管线，装置的注水量由原来的45h左右增加到目前的65Lh左右，如全年使用除盐水，按65Lh计全年共耗用除盐水56940t，装置的能耗将上升013个单位。215依据生产计划，装置采取间断运行和停工的方法，节约各项能耗消耗在防冻防凝期间、无京标生产任务期间，采取全馏分低温运行，间断启动塔301顶回流泵，停注氨，调小注水量，低温低负荷运行。将反应温度在保证装置防冻防凝的情况下降至最低。非防冻防凝期间无京标生产任务时将装置彻底停工。216做好节能管理利用目标法实行班组小指标竞赛，积极挖掘人的潜能。22 32万a重汽油加氢装置节能效果见表3。表3 27年一季32万ta重汽油加氢装置能耗统计11572006年一2007年1季度能耗对比见图l。2006年1季度能耗，k茸际油，t 200r7年1季度能耗，kg际油，t图l 20嘶年一2007年l季度32万ta重汽油加氢能耗对比柱状图从表3可以看出，装置能耗的降低主要是电耗和瓦斯单耗，由于装置循环水和蒸汽在2005年基本调整到位，节约下调的空间很小，但车间仍继续优化操作，力争做到最大节约。23预分馏系统依据能耗分析采取措施(1)节约蒸汽实施措施。在防冻防凝无京标生产任务期间采取轻汽油出装置给出小阀位，保证管线过量；尽量降低回流，保证泵不抽空，视回流罐液位进行塔底蒸汽调节，做到最大限度节省蒸汽。在生产京标期间通过降低塔定回流比的节约蒸汽。(2)在非防冻防凝期间无京标生产任务时将装置停运，做到综合节约。(3)根据塔压调整空冷风机和膜式空冷除盐水用量，节约能耗。24预分馏系统系统节能效果表4 2007年一季预分馏系统能耗统计11588642O8642O2006年一2007年1季度能耗对比见图2。2006年一季度能耗，kg标油，t 200r7年一季度能耗，kg标油，t图2 26年与2007年l季度预分馏系统能耗对比柱状图25汽油加氢节能效果2007年汽油加氢装置能耗为32万a重汽油加氢装置能耗消耗和预分馏系统能耗消耗之和，综合表3、4可以看出2007年一季度汽油加氢装置能耗为1955 kg标油t。而2006年l季度汽油加氢装置能耗为342 kg标油t。2006年与2007年l季度能耗对比见图3。2006年一季度能耗，kg标油，t 200r7年一季度能耗，kg)际油，t图3 20嘶年一2007年l季度汽油加氢装置能耗对比柱状图3进一步节能潜力(1)循环氢脱硫系统增上后，保证系统氢气重硫化氢含量，在二催化开工后32万a重汽油加氢可以继续采用引100万a柴油加氢氢气方法使增压机停运节约电耗，而且随着循环氢脱硫系统的增上，注氨系统停用后可降低高压注水量，减小高压注水泵符合，同样能够节约电能。(2)在目前塔30l底产品在空冷全部停运且未经冷305前已经达到生产要求温度，利用32万a重汽油加氢换剂机会为产品水冷器增加跨线将其从系统切除，节约循环水用量。(3)利用间断生产京标机会标定装置稳定系统的用电量和循环水用量，克服稳定系统与32万a重汽油加氢共用一个计量表的困难，为稳定系统和32万a重汽油加氢能耗核算提供准确性。(4)预分馏系统可以通过改热进料，FCC汽油不需冷却直接进预分馏，可以节约塔低蒸汽耗用量，有效节约蒸汽。(5)预分馏塔低重汽油水冷器停用，使塔低重汽油经过进料换热直接进加氢，加氢原料缓冲罐将压力提至容器设计允许范围内，保证汽油加氢节约一定量的瓦斯