关于渣油加氢装置节能改造及效果的研究

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年2期   作者:陈祥
[导读] 在石化企业发展过程中渣油加氢装置发挥着重要作用
        陈祥
        中国石化九江石化分公司,江西 九江 332004
        摘要: 在石化企业发展过程中渣油加氢装置发挥着重要作用,对整个石化企业发展以及壮大有着巨大的影响,渣油加氢装置的节能改造能够在极大程度上降低石化企业发展成本,促进石化企业更好的发展。本文在此基础上主要探讨了现阶段石化企业在对渣油加氢装置进行节能改造前存在的问题,并针对这些问题提出了相应的改造建议,希望能够促进石化企业更好的发展以及壮大。
        关键词: 新氢机 能耗 节能改造
        中国石化某炼油厂重油加氢车间在2000年安装了渣油加氢装置,该装置主要使用的是美国渣油加氢工艺,在安装过程中相应的设计都是由华鲁工程公司进行设计完成的,是我国第一套渣油加氢装置,当时该装置的主要设计能力大约在84×104t/a, 2005年该公司对设备进行了改造以及扩能,这也使得该装置处理能力提升至150×104t/a。在长时间的发展过程中,该公司对渣油加氢装置进行多次升级改造,但是就现阶段实际发展要求以及水平来看,该渣油加氢装置相比于其它企业的装置来说已经较为落后,尤其是装置的能耗方面,在运行过程中该设备需要消耗27kg的原料,但是同种类型的渣油加氢装置只需要消耗13kg的原料,这就导致该公司在生产中加工成本比其它公司高很多,对渣油加氢装置进行节能改造已经是必然选择。
一、渣油加氢装置改造前存在的不足
(一)渣油加氢装置在原料油预热流程中存在热量不平衡。
        渣油加氢装置在改造前原料油预热的主要流程如图1所示。

        根据上图的流程我们能够发现,在渣油加氢装置运行的过程中所有的原料油换热器在运行过程中都会与加氢渣油进行换热处理,而加氢渣油在实际的加工过程中温度一般是在370℃,这里温度显示非常高,所以原料油在与加氢渣油进行交换的过程中会出现许多问题,比如说取热过多等问题,也正是因为这一原因,导致原料油高压进料泵入口温度能够达到320℃左右,远超于该装置设计规定温度263℃,实际数值与设定数值存在较大差距。除此以外,加氢渣油在转换之后温度仍旧会很高,并没有出现明显的温度下降,这就导致加氢渣油在离开装置水冷器的时候会产生较大的负荷。原料油在经过预热之后,设备会对其进行过滤,随即原料才能够进入原料油缓冲罐,在这之后经过高压进料泵升压,再与反应产物进行热交换。如果在这一过程中,原料油的预热温度比较高,极大程度上会导致高压换热器进料口的温差较小,降低加工的效果,而温度过高也会加大装置损坏程度及速度,导致严重的安全隐患出现。
二、解决渣油加氢装置问题的相关路径
(一)对原料油换热流程进行不断地完善以及优化。
        在实际的发展过程中,石化企业如果想要有效解决原料油在预热过程中热量不平衡的问题,就一定要对渣油加氢装进行节能改造,将原料油预热过程中的温度进行有效的降低,利用渣油的剩余热量,进行精确的计算以及分析、总结等,对设备进行相应的改造,为此企业可以从以下几个方面进行考虑:(1)增加加氢渣油进行催化热进料加工这一流程,通过这一流程,渣油在进行处理的过程中就可以不用经过水冷却器的冷却,从而直接进入到催化裂化的装置中直接作为原料进行处理,这样既能够促进冷器负荷的降低,又能够在极大程度上促进后续催化裂化装置运行能耗的下降,从而降低整个渣油加氢装置能耗的降低。(2)在原料油进行预热的过程中,相关工作人员在原料侧安装相应的跨线,从而保障原料在换热过程中能够控制其最终的温度。这些方式都能够在极大程度上降低渣油加氢装置的能耗,降低生产成本。
(二)在渣油加氢运行中新增节能设备。
        在实际的发展中为了能够降低渣油加氢装置的能耗,可以在渣油加氢装置的运行过程中新增节能设备,比如说新氢压缩机。高压氢气在实际的加工过程中压力大概在5.0 MPa,但是氢气管网在实际的运行过程中压力只有2.0 MPa,这就要求石化公司在实际的使用过程中对高压氢气进行降解之后再运输使用。该炼油厂在对渣油氢气装置进行改造之前,一共拥有3台新氢机,该设备在运行过程中主要是对管网氢气进行三级压缩,使得管网氢气的压力上升到18.86 MPa,然后再使其进入到SSOT以及VRDS装置中进行相应的处理以及反应,这样能够在极大程度上将两个装置中的氢气进行有效消耗。对于外供高压氢气来说,企业大都是先对其进行降压然后再进行升压,但是在这一过程中会浪费掉大量的能量。除此以外,又因为这两套装置对氢气的消耗量比较大,比如说如果设备在50000m3/h左右进行运行的话,就需要3台设备同时开启才能够满足运行的要求,但是在这一过程中不仅仅提升了企业的能源消耗量,还使得企业在生产中没有备用新氢机,如果后续发生故障的话,就会造成巨大的经济损失以及安全隐患。所以企业在实际的发展中应该增加新氢机的数量,并保障该设备能够与高压氢气管网相互适应以及匹配。如果企业能够在发展中新增加一台K-1060新氢压缩机,该压缩机的入口压力设计为5.0MPa,设计流量50 000m3/ h,在企业的实际运行过程中,这样一台新的新氢机就能够满足整个渣油加氢装置运行过程中对氢气的消耗量,并在此基础上,企业还可以采用Hydrocom气量调节系统,对设备的压力进行调节等,这样能够在极大程度上实现节能的效果。
三、结语
        通过上述内容我们能够知道:在现阶段发展中渣油加氢装置对石化公司的发展有着重要的影响,而石化企业在发展中也应该对装置进行节能改造,从而不断降低企业的生产成本,提升企业市场竞争力,促进自身更好的发展。
        
参考文献
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