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节能降耗技术在S Zorb生产中的应用

发表时间：2020/3/31 来源：《文化时代》2020年1期作者：张泉王秋方郑广森

[导读] 为响应社会低碳节能减排的呼吁，促进企业生产资源的节约利用，积极开拓S Zorb装置的节能降耗措施非常重要。本文针对S Zorb装置现阶段的情况，对其采取的节能降耗措施进行介绍，并对装置节能降耗技术进行展望，以达到提高装置经济效益，促进企业长远发展的目的。

华北石化公司河北省沧州市任丘市 062552
        摘要：为响应社会低碳节能减排的呼吁，促进企业生产资源的节约利用，积极开拓S Zorb装置的节能降耗措施非常重要。本文针对S Zorb装置现阶段的情况，对其采取的节能降耗措施进行介绍，并对装置节能降耗技术进行展望，以达到提高装置经济效益，促进企业长远发展的目的。
        关键词：S Zorb 节能降耗余热回收利用吸附剂水失活


1.S Zorb装置概述
        S Zorb装置采用的是中石化S Zorb吸附脱硫专利技术，该技术采用吸附反应工艺原理，该技术具有辛烷值损失小和氢耗少、操作费用低的优点，可以生产低硫清洁汽油产品。
        2.S Zorb装置现有的节能降耗措施
        2.1 余热回收利用
        S Zorb 装置中余热回收利用主要应用在以下几个方面。
        装置中的空气预热器利用加热炉产生的烟气对进入炉内的空气进行预热，有效的降低了加热炉热负荷，提高了加热炉的热效率，同时也节约了瓦斯气。
        自反应器顶部出来的热反应产物温度高达400℃，热量值很高。热反应产物分两路：大部分去原料/产品换热器给混氢原料加热，少部分去反吹氢/产物换热器，用于加热反吹氢压缩机来的反吹氢。这样既降低了加热炉的热负荷，也节约了瓦斯气，还减少了空冷器和水冷器的负荷。
        再生取热系统可以把再生器和再生接受器中的热量带走，使之不会超温对吸附剂和设备造成不可逆的损坏；取走的热量一部分用来在再生空气预热器对再生空气进行加热，降低再生空气加热器的负荷，另一部分可以去蒸汽总管，用于蒸汽伴热或者蒸汽服务站，得到再次利用。
        稳定塔底产品初始温度高达140℃，具有很高的热量，经过换热器中和热媒水换热后，可以把热媒水加热。降低了空冷器和水冷器负荷，多余的热量通过热媒水得到了利用。
        2.2 降低吸附剂损耗
        保持吸附剂的活性是维持装置长周期运行的一项重要的措施。吸附剂损耗主要是吸附剂水失活，使吸附剂生成硅酸锌，造成吸附剂的不可逆损失。为了避免吸附剂的水失活主要从这些方面采取措施。
        2.2.1 还原器中吸附剂水失活的避免
        反应系统造成吸附剂水失活反应的主要场所集中在还原器中。为了避免还原器中反应生成的水与吸附剂发生反应失活，控制还原器的温度在水失活反应温度以下是一个重要手段。
        2.2.2 再生系统吸附剂水失活的避免
        再生系统的水主要有四种：再生空气带水、氮气带水、泄漏水、再生过程中吸附剂上烃类燃烧生成水。其中可造成吸附剂失活的主要为再生空气带水和泄漏水的存在。
        2.2.2.1 再生空气带水
        再生空气带水主要是再生空气露点温度高，干燥程度不够造成。操作中要重视空气干燥器管理，将干燥器出口露点作为控制参数，降低再生器内水分压。
        2.2.2.2 再生器取热盘管泄漏水
        由于与吸附剂的摩擦，取热盘管容易发生泄漏。由于采用内置盘管，泄漏后不易发现，密切关注再生系统压力、再生过滤器差压、再生温度变化，并加强再生烟气水含量分析频次监测，及时分析出內取热盘管泄漏的可能性。当发现泄露后，现场组织人员对取热盘管逐组切出，进行充压试漏，使泄漏管束及时与再生系统隔离，避免取热盘管泄漏水对吸附剂的影响。

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        2.2.2.3优化闭锁料斗操作条件
        在闭锁料斗8.0步氢气充压与9.0步向反应器卸料时，闭锁料斗为热氢环境。只要温度合适就可以发生吸附剂的水失活反应。因此要控制闭锁料斗和再生器接收器内的温度，避免闭锁料斗和再生接收器内可能发生的吸附剂水失活的化学反应。
        2.2.2.4加强原料油脱水工作
        原料中的水带入反应系统也会造成吸附剂的失活。加强与上游装置的沟通和装置进料缓冲罐的脱水工作，防止上游来料中水的带入。
        2.2.2.5 严格控制再生烟气氧含量
        再生烟气中过量的氧虽然不会直接对吸附剂造成永久性的失活，但会对吸附剂造成暂时性的失活；硫酸氧化锌还原会产生较多的水，而水对吸附剂可以造成永久性的失活。再生器严格控制再生温度和使再生器中氧含量小0.2%，减少和避免硫酸氧化锌的生成。
        2.3减少氢气损耗量
        氢气是S Zorb装置吸附脱硫反应中必不可少的原料，在系统中还起着反吹反应器过滤器，调节还原器温度，输送吸附剂，疏松流化还原器和反应器接收器中吸附剂，调节闭锁料斗压力等作用。减少氢气损耗量对装置的节能降耗有重要意义。
        控制合适氢油比是减少氢气损耗量的重要措施，在实际操作中，氢油比要根据原料进料量和原料含硫量进行调节，控制合适的氢油比，提高氢气的利用率。另外，在保证产品合格的前提下，尽量减小排废气阀开度，降低氢气出装置量，使氢气得到最大效率的利用。
        2.4其它工艺管理措施的采用
        2.4.1 在原料油中加入阻垢剂
        长时间的运行后装置设备如加热炉、换热器及装置管道等地方就会特别容易产生化学的残留物以及污垢等，造成结焦，若长时间不清理，便会导致加热炉、换热器的传热效率降低，管道容易堵塞，设备灵活性降低，严重时甚至会影响正常的化工生产。
        通过在原料油中加入阻垢剂，可以缓解上述问题的产生。在实际生产操作中要密切关注阻垢剂罐的液位，及时调整阻垢剂泵的开度，使阻垢剂的添加量满足工艺生产的需要。此外，也要根据实际生产情况，对装置设备定期清理，去除结焦。
        2.4.2节约装置设备用电量
        S Zorb装置压缩机、原料泵、空冷、低压离心泵、电加热器、照明等众多用电设备，用电量很大，节约设备用电量对S Zorb装置的节能降耗有重要意义。一方面我们可以采用低能耗，高效率的具有节能效果的工艺设备；另一方面在实际操作中在保证产品质量合格，保障工艺参数，装置正常运行的前提下，及时降低空冷、电加热器、离心泵、等设备的运行负荷。通过以上措施尽可能节约装置设备用电量。
        2.4.3提升装置管理水平
        为了确保化工工艺措施及计划能够安全有序进行，加强现场安全巡检工作，对装置中的跑冒滴漏做到及时发现，及时排除；不断提高技术人员和操作人员能力，充分发挥设备运行效率，重视对设备的维护和使用，延长设备的使用寿命；增强员工的节能降耗意识，通过多方面的努力，有效的促进节能降耗措施的实施。
        3装置节能降耗技术展望
        S Zorb装置低温余热资源丰富，但由于缺少相应的技术，大量低温余热白白浪费，甚至需要采用空冷、水冷等耗能的方式处理低温余热，回收利用好这部分余热对节能降耗具有重大意义。燕山石化和岳阳石化投用的S Zorb装置低温余热发电项目对我们的节能降耗工作是个很好的借鉴和示范。
        4结语
        本文介绍了S Zorb装置现有在工艺、技术、管理等方面的节能降耗措施，并对这些措施进行详细分析。