吴罡 殷利奇
中国石油兰州石化公司炼油厂柴油加氢车间 730060
摘要：近年来，随着社会经济的发展，我国作为生产大国，对于生态建设与节能发展越来越重视，为了能够平衡持续地发展，就必须提高环境的保护意识。在城市建设与工业发展当中，柴油作为基础的重要能源，能够有效推动我国工业的发展，因此对柴油的能源消耗问题需进行明确的能耗分析进而提出节能优化措施。本文针对柴油加氢装置的能耗与节能措施进行了深入分析，以期在保证柴油品质的同时能够保护生态环境。
关键词：柴油加氢装置；能耗分析；节能优化；降低能耗
随着我国经济、工业等方面的快速发展，对于柴油的需求逐渐增多，为了能够满足日益增长的需求量，便需增加柴油的生产量，但是部分企业为了满足市场需求量从而生产劣质柴油，让生态环境遭受巨大污染。柴油加氢装置作为一种生产柴油的装置，对其进行能耗分析并提出节能优化措施，符合绿色可持续发展原则，能够实现节能环保的目的。
一、柴油加氢装置概述
柴油加氢装置主要在于氢气与柴油内的硫进行化学反应生成硫化氢出来的柴油就是高品质柴油。柴油加氢装置主要包括了反应单元、分馏单元与公用单元，以柴油与氢为原料，在高温条件下原料在反应器能进行加氢反应，然后通过分馏塔，产生精制柴油。在生产柴油的过程当中，由于氢的含量较大，燃烧时产生的热能更多。同时，在氢分压和催化剂的存在下，硫、氮等有害杂质可转化为硫化氢、氨等被去除，能够使烯烃、芳烃加氢而饱和，增加柴油的质量，但是由于其副产物为毒性物质，存在一定生产危险。柴油加氢装置在运行时，气相氢气在脱硫、循环压缩后返回反应单元，而油相经低压分离器后，液相部分经汽提塔、分馏塔从而生成柴油。
二、柴油加氢装置能耗分析
2.1燃料气消耗
在柴油加氢装置生产柴油的工艺流程当中，加氢反应在燃烧时产生的燃料气消耗巨大，其中加热炉运行负荷与效率是增大燃料气消耗的重要原因。当柴油加氢装置在运行时加热炉的运行负荷较低，但是当加热炉处于停工阶段时，运行负荷增加，这种加热炉运行符合不稳定的状况容易导致加热炉燃烧情况不好或燃料气燃烧不充分等问题，造成燃料气消耗。
2.2用电消耗
在柴油加氢装置当中，其基本的用电装置一般有压缩机、泵、空冷器等等。在工业产业当中，用电装是基本的运行装置，在工业制造过程中常常严重依赖电力，极易造成用电消耗。在柴油加氢的用电装置当中，当其进行正常运转与操作时，工作人员通常是根据用电负荷对其装置的运行状态进行一定程度的调整，从而导致工作人员忽略了装置的用电情况，对用电量造成了一定的消耗，需技术人员在工作参数与工艺优化角度对其进行一定的调节。
2.3蒸汽消耗
一般在柴油加氢装置当中，循环氢压缩机为3.5MPa蒸汽，脱硫化氢汽提塔与伴热则需要1.0MPa蒸汽，在传统的工艺过程当中，反应所需的蒸汽量是固定的，但是对于目前的科学技术来说，在满足加氢反应与硫化氢等物质的蒸汽量条件之下，可以对蒸汽量进行严格检测与控制管理，对其工作参数进行一定的优化，从而能够减少装置在工作过程当中的蒸汽消耗。
三、柴油加氢装置节能优化措施
3.1更换加氢催化剂，提升脱硫率与脱氮率
为了能够在保持柴油加氢装置生产效率的同时做到节能减排，可以通过更换加氢催化剂，控制生产柴油过程当中的加氢反应，从而提升脱硫率与脱氮率，生产精制柴油。在这一过程当中，一般柴油加氢装置当中采用FH-98催化剂，换用为FHUDS-6催化剂后，可明显看出在加氢反应当中氢分压增加，生产出的精制柴油内硫含量与氮含量减少，证明其脱硫率与脱氮率得到明显提升。能够提升脱硫率与脱氮率的主要原因就在于氢分压的升高，在柴油加氢装置的工艺流程当中，硫、氮等杂质经高压分离器分离，氢分压越高则硫、氮等杂质的分离效率越高，能够升级柴油的品质。
3.2改造压缩机从而降低电耗
在柴油加氢装置当中，主要利用循环氢压缩机对低压气体进行增压，在这种压缩机当中，当装置在正常运行处于低负荷状态中时， 由于压缩机依旧处于满负荷状态，导致部分多余氢气容易从旁路迂回到氢气入口处，造成较大的用电消耗。因此在对循环氢压缩机进行改造时可增加气量无极调节系统，通过延迟关闭进气阀从而控制多于氢气的走向，降低电耗。
3.3改造蒸汽装置，节省蒸汽耗量
在柴油加氢装置当中，为了能够减少工作中的蒸汽耗量，可以对其进行工艺优化。首先在于将压缩机的工作转速降低，只要保持在所需蒸汽量的范围智能，可减少部分蒸汽量。不仅如此，还可降低汽提塔的蒸汽耗量，保持油品腐蚀合格。同时，还可以改变脱硫化氢汽提塔与伴热所需的1.0MPa蒸汽量，优化为0.35MPa的蒸汽量，从而节省所需蒸汽量，并可同时利用精制柴油时的余热生产0.35MPa蒸汽，达到减少蒸汽耗量的目的。
3.4提升加热炉热效率，降低能耗
柴油加氢装置中加热炉的运行消耗通常在于混合进料温度，当混合进料温度较低时，可造成加热炉的热负荷增加，可从工艺参数与工艺流程两方面进行优化，提升加热炉的热效率，降低能耗。首先在于升高进料温度，实现热供料，可通过生产调度与常减压装置进行调节，使燃烧气耗量减少，降低能耗。其次可在不影响加氢装置正常工作的情况下，改变注水点位置从而提高循环氢换热器的工作效率，从而提高加热炉进料口的温度，降低燃烧气的消耗。不仅如此，还可在加热炉的尾部增加空气预热器，对生产柴油使所产生的余热进行回收，可利用其余热生产反应所需蒸汽，从而降低能耗，提高效益。但由于空气预热器在长期运行之后容易出现积灰与腐蚀的情况，可对其进行预热器检修，提升热管的传热效率，降低预热器出口的排烟温度，从而增加加热器的工作效率，降低能耗，提升柴油品质。
结语：
综上所述，在我国重视绿色建设发展的时代当中，为了达到节能减排，使柴油生产行业可持续发展的目的，在对柴油加氢装置进行能耗分析的基础上提出了对柴油加氢装置进行节能优化的措施。主要在于减少燃料气消耗、降低蒸汽消耗与用电消耗等方面，分析其工艺流程并进行一定程度的优化，降低其消耗量的同时提高工作效率与能源利用率，在保证基本生产需求的条件下实现节能减排，做到能量的低消耗。
参考文献：
[1]胡洪涛.柴油加氢装置能耗分析与节能优化措施.[J].达科技，2018，（01）.
[2]邢连栋.柴油加氢装置加热炉的节能优化.[J].化工管理，2015，（03）.
[3]张磊.柴油加氢装置能耗分析与节能优化措施.[J].中国科技博览，2017，（14）.