大港石化公司30万吨年催化重整装置节能降耗建议.doc

大港石化公司30万吨/年催化重整装置节能降耗建议魏士君 韩长虹 邵辉（中国石油大港石化公司四联合车间）摘要：通过收集装置运转的能耗数据，结合装置设计数据和标定数据，重整装置的能耗进行了详细的分析，总结了已采取的有效节能措施，并提出了挖掘节能潜力的进一步设想。关键词： 重整 节能 潜力 1、前言催化重整是石油炼制的主要加工过程之一，由于重整反应的化学特征及其加工流程的特点，因此重整装置的能耗在全厂总能耗中占有较大的比例。催化重整反应在热力学上为强吸热反应，反应过程需要一定的氢油循环比，所副产的大量氢气需要增压，所需原料及产品需要分馏切割，这些过程均需要消耗大量的能量。能量使用的效率直接决定了重整装置的能耗大小。我公司催化重整装置于2003年投产，采用二段混氢半再生重整，经过几次改造后，目前重整的处理能力为37.5t/h，重整装置以常减压的直馏汽油经过预处理后与加氢裂化重石脑油混合进料，生产高辛烷值汽油并副产氢气、液化汽、苯产品。装置在设计时采取了一系列节能措施， 但在实际生产中发现，仍存在较大的节能潜力。本文对重整装置能耗进行综合分析，总结以采取的节能措施，进一步挖掘节能的潜力，对重整装置节能进行一些设想。2、能耗组成分析 表-1重整装置2012年8月能耗组成分析电燃料气中压蒸汽低压蒸汽总能耗能耗8.753.97-4.791.9662.40由表1 可以看出，燃料气消耗占装置总能耗的比例最大，这部分能耗主要是为预加氢反应和重整反应提供反应热；其次为电耗和低压蒸汽消耗。由此可见，降低燃料气及电的耗量及低压蒸汽成为重整装置节能降耗的关键。3、节能措施3.1合理优化换热流程，降低热损失3.1.1稳定汽油余热回收建议稳定汽油自稳定塔底244出来，经进料换热器E-205与进料换热后，温度降至120，该部分温度较高属于尚未回收的余热，可以做为热源利用。而重整装置余热锅炉系统除氧器D-402所使用的除盐水为二路，一路是装置外来的除盐水，另一路为压缩机冷凝水，合并一起进入除氧器D-402内，温度约为40，流量约为10t/h，这部分除盐水进入除氧器内用蒸汽加热至104，以除去除盐水里面的氧，做为锅炉给水。图-1重整装置目前稳定汽油外送与除氧器换热流程如果增加一台换热器，以120的稳定汽油做为热源，给除盐水进行加热，要求除盐水除盐水出口温度达到80时，可以有效的节能降耗。图-2建议重整装置稳定汽油外送与除氧器改造后的换热流程表-2除盐水与蒸汽的热量，查资料所得40除盐水80除盐水104除盐水180饱和蒸汽每Kg所含热量167.5kJ/kg335.5 kJ/kg436.4 kJ/kg2782.5 kJ/kg目前装置进入除氧器内的40除盐水,流量为10t/h，这部分经过低压蒸汽加热至104，而这部分水所吸收的热量=10*103 *（436.4-167.5）=2689000kJ这部分热量是由低压蒸汽提供，所需低压蒸汽=2689000/（2782.5-436.4）=1.14吨如除盐水经换热后加热至80时，可省能量=10*103 *（335.5-167.5）=1680000kJ而这部分能量需要低压蒸汽量=1680000/（2782.5-436.4）=0.716吨表-3重整稳定汽油与除盐水情况比热容流量入口 温度出口温度除盐水4.174kJ/kg. 10t/h4080稳定汽油2.22kJ/kg. 30t/h120按理论计算除盐水吸收的热量是由稳定汽油提供地由可以得出根据公式：W稳定汽油*C稳定汽油*（T2-T1）稳定汽油=W除盐水*C除盐水*（t2-t1）除盐水得出理论上稳定汽油可以除低25，即稳定汽油出口可降低至95，由于经过换热器肯定存在热损失，实际上稳定汽油换热后的温度要低于此温度，由于稳定汽油可以做为苯抽提装置的热进料，因此空冷A-203完全可以停用，此空冷为功率为22Kw/h，这样每天可以省电为528度经济效益（理论实际会有偏差）：蒸汽=0.716吨*24h*365天*150元=94万元/年电=22*24h*365天*0.77元=14.8万元/年合计为108.8万元/年3.1.2重整反应产物余热回收重整反应产物为113，流量为37.5t/h汽油与66000NM3/h氢气混合的物料，所以此部分热量依然较高，而35的重石脑油与预加氢高分罐D-102来的反应产物共37.5t/h，经过E-106与汽提塔底物料换热后进入汽提塔，作为汽提塔进料，如果增加一台换热器，以重整反应产物为热源，给热汽提塔进料先进行一步预热，可以达到提高汽提塔进料温度的效果，这样可以节省较多的塔底加热炉的瓦斯用量，而汽提塔管层出口作为重整进料这部分温度同样会提高，这样最终进入重整第一反应器的加热炉F-201的入口温度也同样会提高，因此F-201的瓦斯用量同样会有所减少。同样因为反应产物温度降低，重整反应产物空冷器用电量也会减少。（具体核算与3.1.1类似）3.1.3预分馏塔顶馏出余热回收预分馏塔顶馏出口温度为100，流量为11t/h，此部分热源同样可以回收利用，我装置加热炉较多，瓦斯消耗量较大，因此如果可以提高瓦斯的温度，那么瓦斯清耗量将会减少，如果增加一台换热器，以预分馏塔顶馏出物为热源加热瓦斯，经济效益同样很可观，同样也可以结省电量。（具体核算与3.1.1类似）3.2优化操作参数3.2.1调节氢油比预加氢反应要求具有适宜的氢油比，其大小直接影响催化剂的积碳量和积碳速率。在加氢系统中，因氢分压对加氢反应在热力学上有利，同时能抑制生成积碳的缩合反应，故需通过大量氢循环维持较高的氢分压。但过高的氢油比通常会导致预加氢压缩机负荷过重、能耗增加，且会增加反应产物后冷负荷，在一定程度上增加后续氢气增压装置的能耗。目前我装置使用的预加氢催化剂为DN-200， 设计氢油比为150， 目前操作氢油比为2501。可以增加一条跨线自压机出口接至反应器出口，控制氢油比为200：1，这样可以减少空冷入口温度和减少反应器的瓦斯用量，投资较小，效益将会非常可观。3.2.2调节各塔回流比 目前装置有三个塔回流比都比设计值稍高一些，建议根据实际生产需要，化验分析情况，调节回流比，当可以满足产品质量是，可以使用最小回流比，可以节能降耗。3.3合理选用设备过去, 由于国内不能制造焊板式换热器, 因此, 均需从国外引进, 价格昂贵, 工期较长, 使其应用受到很大限制。目前国内自主开发的焊板式换热器已于2002年9月开始陆续在一些重整装置中使用，效果良好，原设计重整进料换热器为立式管壳式换热器, 其换热效率较低, 使得换热后入炉重整进料温度偏低, 增加了加热炉F-201负荷。建议将重整进料立式换热器更新为焊板式换热器,将会使换热效果有较大提高,将会减少第一反应器加热炉F-201的瓦斯消耗量。（具体核算与3.1.1类似）3.4加强装置加热炉能量回收加强炉体密封及保温管理装置有燃气加热炉8台, 由于燃烧器的点火孔、看火孔很多, 加上偶尔的不关不盖现象, 导致大量冷风的进入, 再加上部分炉体保温效果不好, 影响了加热炉的热效率, 以进一步加强炉体密封及保温管理,可有效挖掘节能潜力; 同时进一步