催化重整裝置節(jié)能降耗分析

仝點(diǎn)子（中石油青海油田分公司格爾木煉油廠 青海 格爾木 816000）

中石油青海油田分公司格爾木煉油廠催化重整裝置1997年投產(chǎn)運(yùn)行，以生產(chǎn)高辛烷值汽油為主，重整反應(yīng)采用兩段混氫、催化劑分段裝填工藝。在2009年產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)改造中由11.57萬(wàn) t/a擴(kuò)能至19萬(wàn) t/a（以重整反應(yīng)進(jìn)料計(jì)）。改造過(guò)程中對(duì)加熱爐、重整反應(yīng)進(jìn)/出料換熱器、脫氯反應(yīng)器、部分泵、分餾塔塔板等大型設(shè)備進(jìn)行了改造和更換?，F(xiàn)將改造后節(jié)能挖潛工作進(jìn)行分析探討如下。

1.節(jié)能設(shè)備改造及更新

1.1 四合一加熱爐對(duì)流段改造為余熱鍋爐

四合一加熱爐原對(duì)流段加熱熱媒水供動(dòng)力車(chē)間原水加熱用，取熱管線較長(zhǎng)，熱損失大，750℃左右的高溫?zé)煔鉄崃课茨芎侠砝谩?009年質(zhì)量升級(jí)改造中，將原對(duì)流段改造為額定蒸發(fā)量為 5t/h，產(chǎn) 3.82MPa、440℃中壓蒸汽余熱鍋爐，停用原 P4206熱媒水循環(huán)泵，所用中壓除氧水直接由動(dòng)力車(chē)間供應(yīng)。投產(chǎn)后，所產(chǎn)中壓蒸汽完全滿(mǎn)足全廠中壓蒸汽品質(zhì)要求。按照“中國(guó)石油能源及耗能工質(zhì)折標(biāo)準(zhǔn)油系數(shù)”中3.5 MPa蒸汽折標(biāo)準(zhǔn)油系數(shù)為88/噸，除氧水（鍋爐給水）為9.2/噸計(jì)算，僅此一項(xiàng)能將裝置綜合能耗由60Kg標(biāo)油/噸下降到50Kg標(biāo)油/噸左右。

1.2 新增一臺(tái)脫氯反應(yīng)器

在改造前，脫氯反應(yīng)器僅一臺(tái)，脫氯劑飽和后只能裝置停工更換脫氯劑，這樣即不利于裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行，而且開(kāi)停工一次，增加車(chē)間成本。在2009年質(zhì)量升級(jí)改造中，新增一臺(tái)脫氯反應(yīng)器，兩臺(tái)脫氯反應(yīng)器可單獨(dú)運(yùn)行也可并可串。這樣正常生產(chǎn)時(shí)投用一臺(tái)，備用一臺(tái)或?qū)⒈憩F(xiàn)出穿透的跡象的脫氯反應(yīng)器放在前，新裝脫氯反應(yīng)器串聯(lián)在后，避免了因脫氯劑飽和而停工更換，節(jié)約裝置生產(chǎn)成本，有力保證了裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。

1.3 新建低溫?zé)崛嵯到y(tǒng)

2009年改造中，將預(yù)分餾塔頂冷卻器、蒸發(fā)塔頂冷卻器、預(yù)加氫反應(yīng)產(chǎn)物冷卻器、穩(wěn)定塔頂冷卻器、穩(wěn)定器冷卻器改用熱媒水取熱，取熱后的熱媒水送自生活區(qū)加熱日常生活用水。合理利用低溫?zé)嵩?，降低循環(huán)冷卻水用量。

2.節(jié)能技術(shù)改造

2.1 四合一余熱鍋爐新增產(chǎn)低壓蒸汽流程

在余熱鍋爐改造設(shè)計(jì)中，僅產(chǎn)中壓蒸汽，無(wú)并低壓蒸汽流程。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)在催化重整裝置開(kāi)停工過(guò)程中，催化劑預(yù)處理、熱氫帶油等工序運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，四合一爐煙氣溫度較低而不能產(chǎn)中壓蒸汽，只能將蒸汽放空，大大浪費(fèi)中壓除氧水和熱量。在2010檢修中新增產(chǎn)低壓蒸汽流程，開(kāi)工過(guò)程中在煙氣溫度達(dá)到400℃時(shí)，所產(chǎn)蒸汽溫度達(dá)到200℃以上，能滿(mǎn)足低壓蒸汽品質(zhì)要求，所產(chǎn)蒸汽排往低壓蒸汽管網(wǎng)，避免浪費(fèi)。在裝置操作基本正常后，煙氣溫度達(dá)到700℃時(shí)，改排中壓蒸汽管網(wǎng)。在裝置一次開(kāi)停工過(guò)程中可避免1000噸中壓除氧水及所產(chǎn)低壓蒸汽浪費(fèi)。

2.2 增設(shè)拔頭油、C5油外排罐區(qū)流程，降低穩(wěn)定塔負(fù)荷

改造前，預(yù)分餾塔塔頂拔頭油、蒸發(fā)塔塔頂C5油全部排入穩(wěn)定塔，改造后拔頭油、C5油外排罐區(qū)外銷(xiāo)，降低穩(wěn)定塔氣相負(fù)荷和雜質(zhì)含量，在同等產(chǎn)品質(zhì)量下穩(wěn)定塔底溫、頂溫較改造前降低了10℃。穩(wěn)定塔底加熱爐F4205瓦斯量減少約30m3/h。

3.生產(chǎn)工藝優(yōu)化

3.1 加熱爐最大量摻燒PSA尾氣，降低天然氣耗量

“中國(guó)石油能源及耗能工質(zhì)折標(biāo)準(zhǔn)油系數(shù)”中天然氣折標(biāo)準(zhǔn)油系數(shù)為930/噸，PSA尾氣為450/噸。從折算系數(shù)可以看出，多用PSA尾氣做燃料氣將大大降低裝置綜合能耗。從裝置綜合能耗分析看，若PSA尾氣摻燒量占總?cè)剂蠚饬?0%時(shí)能將裝置綜合能耗由50Kg標(biāo)油/噸下降到45Kg標(biāo)油/噸以下。

“煉廠內(nèi)部產(chǎn)品勞務(wù)價(jià)格表”中天然氣為0.98元/方，而PSA尾氣（干氣）約0.58元/方。從兩者價(jià)格看，降低天然氣耗量將降低裝置單位加工成本。另外，煉廠PSA尾氣為全廠自產(chǎn)瓦斯氣經(jīng)脫硫、提氫后的瓦斯氣，是煉廠自產(chǎn)自消，多用PSA尾氣將降低整體煉油加工成本。

3.2 開(kāi)工過(guò)程中氮?dú)庵鸺?jí)使用

在2010年開(kāi)工中，各裝置都需大量氮?dú)?，為降低氮?dú)庀模徑鈴S部氮?dú)鈮毫?，催化重整裝置開(kāi)工氣密時(shí)，將氮?dú)獍磯毫Φ燃?jí)逐級(jí)利用。將預(yù)加氫反應(yīng)系統(tǒng)2.5MPa、重整系統(tǒng)1.8 MPa氮?dú)庑怪琳舭l(fā)塔、穩(wěn)定塔1.0MPa氣密，塔氣密完后再將氮?dú)庑怪帘匠樘嵫b置預(yù)分餾兩塔0.5MPa、0.4MPa氣密。氮?dú)獾闹鸺?jí)利用，不僅節(jié)約大量氮?dú)猓档蛙?chē)間成本，還使開(kāi)工進(jìn)度不會(huì)因氮?dú)舛車(chē)?yán)重影響。

3.3 裝置自產(chǎn)瓦斯氣盡可能的排入脫硫裝置，減少排火炬量

裝置自產(chǎn)瓦斯排入脫硫裝置脫硫、脫硫后送入PSA裝置B套提氫，提氫后再送自各裝置做燃料氣，自產(chǎn)瓦斯氣回收越多，各裝置用天然氣做燃料氣耗量降低越大，單位加工成本降低越多。

裝置操作正常后除預(yù)分餾塔頂不凝氣因壓力較低無(wú)法排往脫硫裝置外，其他自產(chǎn)瓦斯氣全排入脫硫裝置處理，減少排火炬量。

4.結(jié)論

4.1 四合一爐對(duì)流段改造成余熱鍋爐，可使裝置綜合能耗下降10Kg標(biāo)油/噸。

4.2 新增一臺(tái)脫氯反應(yīng)器可避免因脫氯劑飽和而停工更換，節(jié)約裝置生產(chǎn)成本，有力保證了裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。

4.3 新建低溫?zé)崛嵯到y(tǒng)，合理利用低溫?zé)嵩?，降低循環(huán)冷卻水用量。

4.4 四合一爐余熱鍋爐開(kāi)停工時(shí)產(chǎn)低壓蒸汽，可節(jié)約中壓除氧水1000噸及所產(chǎn)低壓蒸汽。

4.5 增設(shè)拔頭油、C5油外排罐區(qū)流程，降低穩(wěn)定塔負(fù)荷，可節(jié)約燃料氣耗量30 m3/h。

4.6 盡可能摻燒PSA尾氣，如若PSA尾氣摻燒量占總?cè)剂蠚饬?0%時(shí)能將裝置綜合能耗下降5Kg標(biāo)油/噸。

4.7 合理分配重整反應(yīng)進(jìn)/出物料換熱器E4201、E4202換熱量，能降低燃料氣耗量50 m3/h。

4.8 開(kāi)工氣密過(guò)程中，氮?dú)庵鸺?jí)利用，不僅節(jié)約大量氮?dú)猓档蛙?chē)間成本，還使開(kāi)工進(jìn)度不會(huì)因氮?dú)舛車(chē)?yán)重影響。

4.9 裝置自產(chǎn)瓦斯氣盡可能的排入脫硫裝置，減少排火炬量，降低單位加工成本。