段偉峰

摘要：本文利用Aspen plus軟件，通過對(duì)催化裝置原料油換熱網(wǎng)絡(luò)的建模分析，對(duì)催化裝置原料換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，通過提高渣油進(jìn)裝置溫度，頂出油漿熱量，增產(chǎn)3.5MPa蒸汽。通過建模分析，東蒸餾常渣油進(jìn)催化裝置溫度提至140℃，催化裝置進(jìn)料按80%熱進(jìn)料，20%冷進(jìn)料控制，混合后溫度為128.5℃，增產(chǎn)3.5MPa蒸汽中壓蒸汽4.05t/h，預(yù)計(jì)節(jié)省效益為592.44×104￥/a，降低全廠能耗0.595kgEO/t。

關(guān)鍵詞：Aspen Plus;催化裝置;熱進(jìn)料;能耗

1. 催化裝置原料油系統(tǒng)簡介

遼河石化80萬噸/年催化裝置原料為東蒸餾常渣油，常渣油由儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)付料，進(jìn)裝置溫度為80℃;80℃的常渣油進(jìn)催化裝置后，依次與重柴油和循環(huán)油漿換熱至207℃進(jìn)提升管反應(yīng)器。

原料油泵設(shè)計(jì)溫度為100℃，原料油緩沖罐設(shè)計(jì)溫度為100℃。

本文利用Aspen Plus軟件，通過過程模擬、理論計(jì)算等方法來研究催化裝置原料油實(shí)施熱進(jìn)料的可行性，通過頂出循環(huán)油熱量，增產(chǎn)3.5MPa蒸汽，提高油漿熱量利用率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2. 催化裝置原料油系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

2.1原料油系統(tǒng)流程模擬

以催化裝置原料油系統(tǒng)實(shí)際工況為基礎(chǔ)，利用Aspen軟件對(duì)催化裝置原料油換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬分析，建模流程如圖1所示。優(yōu)化前，催化原料油換熱系統(tǒng)參數(shù)如表1所示。

2.2 存在問題分析

利用Aspen Plus軟件對(duì)原料油換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬測算。經(jīng)計(jì)算可知，原料油/重柴換熱負(fù)荷為424kW，原料油/油漿換熱負(fù)荷為7353kW，由于原料進(jìn)裝置溫度只有84℃，分餾塔底油漿熱量用于給原料油換熱，減少了油漿產(chǎn)汽負(fù)荷，油漿產(chǎn)3.5MPa蒸汽量減少。

因此，建議東蒸餾原料進(jìn)催化裝置實(shí)施熱進(jìn)料，以頂出油漿熱量，增產(chǎn)3.5MPa蒸汽。

3.優(yōu)化措施

3.1建模分析

催化裝置原料為東蒸餾常渣油，常渣油由儲(chǔ)運(yùn)罐區(qū)付料，溫度為80℃。通過東蒸餾換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，提高渣油出東蒸餾裝置溫度至140℃，催化裝置進(jìn)料按80%熱進(jìn)料，20%冷進(jìn)料控制，建模流程如下圖所示。優(yōu)化后，催化原料油換熱系統(tǒng)參數(shù)如表2所示。

由上表可知，催化裝置原料實(shí)施熱進(jìn)料后，原料油進(jìn)原料油/重柴換熱器溫度由80℃提至128.6℃，油漿熱/原料油熱負(fù)荷由7353kW降至4665kW。

3.2優(yōu)化前后對(duì)比分析

催化裝置實(shí)施熱進(jìn)料后，原料進(jìn)原料/重柴換熱器溫度由80溫都提至128.6℃。優(yōu)化前后原料油/油漿換熱器負(fù)荷變化如下圖所示。

由上圖可知，優(yōu)化后，油漿/原料油換熱器熱負(fù)荷由7353kW減少至4665kW，即：節(jié)約油漿熱量2688kW。油漿產(chǎn)1噸飽和蒸汽需664kW熱量，則，催化裝置實(shí)施熱進(jìn)料后，可多產(chǎn)3.5MPa蒸汽4.05t/h。

3.3節(jié)能量計(jì)算

東蒸餾常渣油直供至催化裂化裝置做原料后，頂出油漿熱量2688kW熱量;

預(yù)計(jì)增產(chǎn)中壓蒸汽4.05t/h，中壓蒸汽價(jià)格為173.9￥/t，年操作時(shí)間按8400h核算，節(jié)省效益為591.6×104￥/a，降低全廠能耗0.595kgEO/t。

3.4改造內(nèi)容

催化裝置原料實(shí)施熱進(jìn)料后，進(jìn)料按80%東蒸餾常渣油熱直進(jìn)料，20%罐區(qū)冷進(jìn)料控制，具體改造內(nèi)容如下

1）新增直供料調(diào)節(jié)系統(tǒng)，催化原料返回罐區(qū)管線擴(kuò)徑;

2）更換原料油泵及原料油緩沖罐，更換后的原料油泵及原料油緩沖罐設(shè)計(jì)溫度為150℃左右。

4.結(jié)論

催化裝置原料實(shí)施熱進(jìn)料后，常渣油出東蒸餾溫度為140℃，進(jìn)料按80%東蒸餾常渣油熱直進(jìn)料，20%罐區(qū)冷進(jìn)料控制。

熱進(jìn)料實(shí)施后，頂出油漿熱量2688kW熱量;

預(yù)計(jì)增產(chǎn)中壓蒸汽4.05t/h，中壓蒸汽價(jià)格為173.9￥/t，年操作時(shí)間按8400h核算，節(jié)省效益為591.6×104￥/a，降低全廠能耗0.595kgEO/t。