马骕骏
中国石化天津分公司炼油部联合二车间天津市 300270
摘要：为了能够降低汽油加氢装置的能源消耗，需要对汽油加氢装置能耗相对较高的原因进行研究和分析。同时根据汽油加氢装置的具体情况提出有效可行的节能措施。要尽可能装置的节能水平，提高其在运行过程中的环保效益。
关键词：汽油加氢装置；节能措施；应用分析
一、导致汽油加氢装置能耗高的原因
在对汽油加氢装置能耗较高原因进行分析的过程中，先要了解汽油加氢装置的设计综合能耗，其能耗水平为10.72千克标油/吨，属于高能耗装置。以此为基础，对其能耗比较高的原因进行分析，主要表现在以下方面：第一，反应器的吸热反应会导致能耗增加。在工艺流程中，M反应器在先而D反应器在后，这种方案导致汽油在M反应器内会发生具体反应为：一些低辛烷值长链烃分子会裂解成为高辛烷值的碳五、碳六短烃分子，并且还存在烷烃分子芳构化、正构烷烃异构化、烃类分子叠合的情况，会出现加氢脱硫反应。而M反应器的入口温度一般为380℃到385℃之间，出口温度为368℃左右，有13℃左右的温降。在该装置设计过程中，并没有考虑到M反应器内不同反应的优先级， M反应器的设计入口温度为380℃，出口温度为410℃，温升为30℃。但是在反应器实际应用过程中，有13℃左右的温降反应。加热炉的实际入口温度也比设计入口温度低50℃左右，加热炉内的燃料器消耗高于设计消耗。第二，进料方式不合理。为了有效防止原料中水含量对加氢催化剂以及改质催化剂产生的不利影响。在催化剂应用过程中，原料水含量的要求相对较高。在装置使用初期装置进料温度相对较低为30℃到40℃。而在冷供料过程中，燃料气的用量会出持续增加。第三，反应系统的热量不均匀。在汽油加氢装置应用过程中反应系统加工流程是M反应器先，D反应器后。加工流程会存在热量不平衡的问题，特别是催化剂活性不断衰减的情况下，热量不平衡问题会逐渐显现。因为脱硫反应器的反应温度主要是以改质反应物料换热进行控制的。在催化剂使用的末期，需要提高脱硫反应温度使大量改质反应产物与换热不直接进入到脱硫反应器中，会导致反应原料预热后的温度不断下降，加压炉入口温度下降，导致改质反应温度随着脱硫反应温度的不断升高而下降，不能充分发挥改质反应效果。这会导致辛烷值损失增加。除此之外，在工艺流程运行过程中，因为脱硫反应温度逐渐提高，出口温度也在不断提高，反应产物空冷，入口温度与出口温度上升，很容易出现原料取热不充足、热利用不全的问题，导致加热炉的热负荷增加。第四，循环氢脱硫系统的运行负荷水平比较低。在汽油加氢装置应用过程中，仅仅设计了溶剂缓冲罐以及循环氢脱硫塔，并没有设计溶剂再生塔与相关的配套系统。这会导致MDEA会从溶剂再生装置再生，循环氢脱硫溶剂系统能耗相对较高[1]。
二、汽油加氢装置的节能措施
（一）完成工艺优化
对工艺运行进行优化有利于降低汽油加氢装置的能耗。在对工艺进行优化时，可以采取以下措施：第一，需要提高新氢纯度。在汽油加氢装置运行过程中对新氢纯度进行控制时，使其不小于99% 是标准纯度要求。但是在实际加氢装置运行过程中，新氢并不能达到99%的要求，在汽油加氢装置运行过程中，原有的新氢纯度为90%，将其提高到93%有利于减少新氢的消耗量以及循环氢流量。从而达到降低加热炉瓦斯消耗的目的。第二，利用压差供料，同时停运新氢压缩机可以达到节能降耗目的。为了提高反应器的改质效果，需要调整反应系统压力，将返高分降到1.6MPa。装置的氢气耗量会大大降低在设计过程中，要将新氢静装置到循环性压缩机入口的跨线停运能够节约大型压缩机的电耗以及维修费用。第三，需要利用压差供料，同时停止运行稳定塔底泵。在汽油加氢装置运行过程中稳定塔操作压力为0.9MPa，而重汽油外送到重催车间脱硫醇单元的原料罐操作压力为0.1~0.2MPa。利用压差进行工料时，可以将稳定塔底部泵停用，这样能够使产品重汽油直接压送到重催车间脱硫醇单元，能够节约电耗。第四，需要对反应系统进行间歇注水。对装置原料以及含硫污水进行分析，可以发现将原有的反应注水改为间歇注水，一周完成三次注水，每次注射时间为3~6小时，能够节约整个运行过程中的电耗以及除盐水的消耗量[2]。
（二）进行技术改造
在对汽油加氢装置进行技术改造的过程中，可以从以下方面出发：第一，需要增设热循环线。在原有的装置中设置的开工循环线为40℃的冷供线，一些循环方案运行过程中原料重汽油温度不能有效提升，会对加热炉负荷产生一定影响。而增设热循环线后，一些70℃到80℃范围的循环油进入到原料重汽油的温度能够直接提高到85℃到95℃以上，可以大大减低加热炉负荷。第二，需要改造循环氢脱硫溶剂系统。对循环氢脱硫溶剂系统进行改造后，使其成为溶剂再生单元进行统一再生处理。硫磺回收装置可以为溶剂缓冲罐直接供应贫油，而循环氢脱硫塔塔底富液也可以送回到硫磺回收装置完成再生过程。这一流程改造能够降低电耗85kW·h。第三，要完成注水氮保流程改造作业。在除盐水罐使用过程中，氮保需要维持在0.1~0.4MPa。而氮气排放到低压瓦斯系统时，会导致低压瓦斯系统氮气含量增加使氮气消耗增加。对流程进行优化改造后，注水罐使用氮保改为大气直排，可以有效解决低压瓦斯系统氮气含量比较高的问题，有利于节约装置氮气的消耗量[3]。
三、结语
总而言之，对汽油加氢装置进行节能改造有利于提高汽油加氢装置的整体节能水平。此外，在加氢装置运行过程中，要重视对相关设备的保养和维护工作，尽可能确保设备处于最佳运行状态。这样可以降低设备运行过程中的能源消耗水平，提高汽油加氢装置的节能效果。
参考文献：
[1]张炜. 裂解汽油加氢装置的节能改造方案[J]. 石油化工， 2013(07):795-801.
[2]刘东英. 裂解汽油加氢装置的节能降耗技术探讨[J]. 清洗世界， 2020, 036(005):34-35.
[3]利梅. 裂解汽油加氢装置节能及扩能改造技术研究[J]. 当代石油石化， 2019, 27(04):31-35.