王娜(青海油田格爾木煉油廠,青海 816000)
該裝置具備以下工藝特點:采用一次通過流程,在原料油干點不出尾油的條件下,可以生產出優(yōu)質柴油餾分,其凝點小于0℃;采用中壓固定床加氫工藝,實現加氫改質與航煤精制工藝相結合;反應器內部構造采用國內專利技術,能夠顯著提高反應效率;高壓換熱器采用雙殼、單弓構型和雙殼、雙弓構型,反應部分采用爐前混氫和冷高分流程,極大地提升了傳熱效率;原料預熱采用的是分流部分和航煤精制部分的低溫熱能,可降低因操作反應進料加熱爐而產生的負荷;充分利用已有裝置,將脫硫化氫塔配置在分餾部分,使重油催化裂化裝置可處理由塔頂輸送的干氣,以有效降低設備投資;將注水設施配置在反應流出物空冷入口處,可有效防止銨鹽在低溫狀態(tài)下結晶;將緩蝕劑注入點配備到脫硫化氫塔頂,可有效緩解塔頂腐蝕問題。
為了降低柴油空冷器的負荷,并進一步降低裝置的能耗,可在裝置上增設柴油換熱器,這樣既可以解決脫硫化氫塔進料溫度過低的問題,又能解決采油系統(tǒng)熱量過剩的問題。煉油廠委托某專業(yè)的設計單位,在裝置上新增了兩臺串聯(lián)式浮頭換熱器,為了避免脫硫化氫塔進料的硫化氫腐蝕問題,決定讓換熱器走管程、柴油走殼程。通過經濟技術性比選后,柴油換熱器的型號確定為AES900,柴油為熱介質,流量為96t/h,進口的設計溫度為245℃,出口的設計溫度為196℃;脫硫化氫塔進料為冷介質,流量為125t/h,進口的設計溫度為170℃,出口的設計溫度為209℃。改造前后的操作條件對比情況如表1所示。
表1 改造前后的對比結果
由表1中給出的數據可知,增設柴油換熱器后,脫硫化氫塔的進料溫度獲得了顯著提升,從原有的170℃,提高到196℃,其操作情況也較之優(yōu)化改造前有了明顯改善,各主要工藝參數全都趨向于原始設計數據,塔的操作難度大幅度降低,可建立連續(xù)且較為穩(wěn)定的回流。此外,柴油進入空冷器的溫度也下降至30℃,解決了空冷器超負荷的問題。優(yōu)化改造后,脫硫化氫塔的進料溫度提高了26℃,以每小時回收柴油能量折合成燃料氣為0.292t、全年運行8400h進行計算,可節(jié)約燃料氣2452.8t,節(jié)能降耗效果非常顯著。
分餾塔頂壓力控制采用的是燃料氣分程控制工藝。在加氫改制裝置優(yōu)化設計改造之前,傳統(tǒng)工藝是將低壓瓦斯作為燃料引到分餾塔進料加熱爐燒掉,但是為了實現節(jié)能目標,后期停用了分餾塔進料加熱爐,從而導致低瓦斯難以并入瓦斯網,只能采取放火燃燒的方式進行處理,極大地浪費了資源。為了有效解決這一問題,在加氫改制裝置優(yōu)化設計改造時,可將低壓瓦斯引至脫硫化氫塔底重沸爐,并在原有火嘴基礎上增加6個低壓火嘴,從而實現對低壓瓦斯的回收利用。在裝置改造完成后,管網燃料與適量低壓瓦斯可搭配使用,并且加熱爐的熱效率可保持在88%以上,能夠減少20m3/h的系統(tǒng)瓦斯消耗,按照加工量125t/h進行計算,可降低能耗6.01MJ/t。但是,回收再利用瓦斯也帶來了一些不可忽視的問題,如受低壓瓦斯含硫量較大的影響,其燃燒后的產物對空氣預熱器產生了一定的腐蝕作用;在低壓瓦斯量過大的情況下,易出現冒黑煙、火焰飄等問題。
在大部分時間內,由于分餾塔頂回流泵、柴油泵沒有達到定額流量,降低了裝置的使用效率,所以可采取安裝變頻調速器的方式,提高裝置運行效率,達到節(jié)約電能的目的。通過實踐表明,安裝變頻調速器后,其在生產中的使用率高達98%,分餾塔頂回流泵和柴油泵的電流分別由原本的92A、124A降低到現在的47A、69A,共節(jié)電57kW。按照全年運行8400h來計算,兩臺泵加裝變頻調速器后可節(jié)約電量469224kWh。
綜上所述,本文以某煉油廠生產能力為1Mt/a的柴油加氫改質裝置為研究對象,提出了節(jié)能降耗新技術和優(yōu)化改進措施。通過節(jié)能降耗技術的應用以及對裝置進行的優(yōu)化改造,進一步降低了裝置的總體能耗,大幅度降低了生產成本,為煉油廠帶來了巨大的經濟效益。
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