加氢裂化装置节能措施研究分析

发表时间:2021/6/9   来源:《科学与技术》2021年第29卷第5期   作者:张雪飞
[导读] 在我国石油产业不断发展的过程中,必须加强环境保护工作
        张雪飞
        中国石化有限公司天津分公司联合六车间 天津市 300270
        摘要:在我国石油产业不断发展的过程中,必须加强环境保护工作,降低石油炼制过程中的能源消耗量,提高石油产业的经济效益与生态效益。目前,在对石油生产过程中的加氢裂化装置节能措施进行分析时,需要了解加氢裂化装置存在的能耗问题,才能够采取有针对性的措施,降低加氢裂化装置能耗,提高其节能环保水平。
        关键词:加氢裂化装置;节能措施;应用要点
前言
        在加氢裂化装置运行过程中,能源消耗问题比较严重,很多因素都会导致能源消耗量增加,严重影响了石油炼化企业的经济效益。因此,需要对产生能源消耗的主要原因有全面了解,才能采取有效措施对产生能耗的各种因素进行有效控制。与此同时,需要加强其他节能技术在加氢裂化装置中的应用水平,促进加氢裂化装置平稳运行,提高其节能效果。
一、加氢裂化装置能源消耗原因
(一)反应压力
        现阶段,在加氢硫化装置应用过程中,反应压力是导致加氢裂化装置能耗增加的重要原因。受反应压力影响,加氢裂化装置在运行过程中的稳定性较差,会导致大量能量损失。在加氢裂化设备运行中,系统压力随着操作压力和入口原料增加会产生一定变化。如果系统中的压力比较高,进口压力也相对较高;系统压力低,进口压力也较低。如果将反应器放在反应物的反应进料泵中,加氢裂化装置运行所需要的电能消耗量会不断增加。并且氢压缩机在运行过程中的电能也会不断上升。此外,在加氢裂化装置运行过程中还会使用一些附属设备,例如贫胺液泵与高压注水泵等,都可能会导致电能消耗增加,影响家加氢裂化装置的能源消耗情况[1]。
(二)氢油比
        在加氢裂化装置运行过程中,如果其他条件不变,企业可以增加氢油比例,提升整个反应过程中的氢分压,能够提高脱硫率,同时能够减小催化剂床层的薄膜厚度。从而扩散氢,提高其反应速率。对缩合反应进行有效抑制,降低结焦反应速率。此外,在加氢裂化装置运行过程中使用的循环氢比较多,为了能够在最短时间内及时排出反应热,对反应温度进行平衡管理,需要加强循环氢排出管理工作,保证排出速度的快速而均匀,才能够对温度进行合理控制。如果加氢裂化装置氢油比如果比较大,会导致循环氢动力增加,系统压力随之增加,影响加氢裂化装置的整体能耗。为了解决这一问题,企业需要降低加氢裂化装置,可以选择降低加热炉热负荷以及燃料消耗,有利于提高加氢裂化装置的节能水平。
(三)反应温度
        反应温度也是影响加氢裂化装置能耗的重要因素之一。在加氢裂化装置运行过程中,很多企业都是以具体的工艺参数对反应温度进行选择。如果加氢裂化装置的反应温度过高,会导致热炉负荷增加,不仅会降低热炉健康值以及使用寿命,而且会导致加氢裂化装置内的燃料损害不断累积。从而使能耗增加。此外,如果加氢裂化装置反应温度比较低,会对反应催化剂的反应速率产生一定影响,导致产品质量降低。

在加氢裂化装置运行过程中需要对反应温度合理控制,才能够提高加氢裂化装置的节能水平。与此同时,在企业生产过程中,如果增加催化剂床层冷氢需求量,会导致循环氢压缩机的功率增加,相应的能耗也会增加。解决这种问题时,需要合理控制催化剂床层温度冷氢需求量,降低加氢裂化装置的整体运行能耗。
二、加氢裂化装置节能措施
(一)应用热高分工艺
        为了对加氢裂化装置的能源消耗情况进行有效控制,提高加氢裂化装置的节能水平,需要利用热高分工艺。在加氢裂化装置运行过程中对热高分辨率进行有效应用,能够降低能耗,对提高石油炼制效率也有积极意义。高温分离的具体步骤主要包括以下环节:第一,来自加氢反应器的反应产物需要完成热交换,到达一定温度值后,将高温分馏热分离器使用在液相和气相分离过程中。第二,经过热高分离器分离完成的液体进入到热低压分离器中。在这种情况下,热高分离器分离的气态混合物能够降低其冷却温度继续进行冷却并进入低温高度。第三,分离器会执行液相和气相的分离作业,之后会进入到气相循环氢气系统以及低温下的低位分离器中,提高液相分离水平。这种散热过程能够降低空气冷却器在运行过程中的整体负荷,同时可以达到加热锅炉的目的。可以大大减少在整个加氢裂化装置运行过程中的能耗。但是需要注意在该方法应用过程中,氢的用量随着高温分离器的温度升高而不断增加[2]。
(二)有效应用液力透平装置
        对液力透平装置进行充分应用,也是降低加氢裂化装置能耗的重要措施。一般可以从以下两方面出发,充分发挥液力透平装置的应用优势。第一,需要全面掌握液力透平装置的基本原理。在该装置运行过程中,水力涡轮机作为能量回收装置在机械运动过程中可以将流体能量转换为动能流体。经过涡轮机驱动器可以产生势能,然后从排气轮流出的液体在转子上会产生相反驱动力,使转子能够沿着中心轴转动。旋转的中心轴可以将功率扩散到设备和电器上,驱动设备与电器运行。水轮机能够将能量流转换为其他能量,同时降低压力。对这一工作原理进行充分应用,可以降低在加氢裂化装置运行过程中的整体能耗[3]。第二,为了发挥液力透平装置的应用优势,需要设置液力透平装置的具体位置。在加氢裂化装置运用过程中,主要是在组织水轮机组能量回收过程中实现节能目的。可以经过热压分离器和高温低压分离器,在流经低压分离器之前要安装液力透平装置,热压分离器才能够对液体进行加压。此外,在循环管道中加氢脱硫塔方下方的含氨基液体必须要流入到压降区,才能够降低压力。这两个地方的压降比较大,对水轮机进行应用具有明显的节能效果。在应用过程中,每一个组织都可以利用水力发电机组对压缩机的压力势能进行合理调节,同时可以使用其他单元动力发动机降低设备的运行负荷。
三、结语
        总而言之,在加氢裂化装置运行过程中,必须对导致加氢裂化装置能耗增加的原因进行全面分析。从不同角度出发,采取科学有效的节能措施,降低加氢裂化装置在运行过程中的能耗,提高加氢裂化装置的运行效益。并且要保证提炼产品的质量,促进石油生产企业的长远发展。
参考文献:
[1]孙荣阔. 加氢裂化装置节能措施研究分析[J]. 化工管理, 2019, 000(034):149-150.
[2]加氢裂化装置降耗分析及节能措施[J]. 中国化工贸易, 2020, 012(002):166-167.
[3]韩伟. 加氢裂化装置能耗及节能分析[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 039(018):21-22.
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