大慶煉化公司一套ARGG裝置節能優化研究

張顯梅

（大慶煉化公司 設計院，黑龍江 大慶 163411，China）

1 裝置概況

大慶煉化公司一套ARGG裝置（以下簡稱一套ARGG裝置）設計規模為100萬t·a-1，反應部分采用雙提升管技術，再生部分采用成熟可靠的同軸催化裂化技術，其中汽油提升管需加工二套ARGG穩定汽油45t·h-1（現汽油提升管反應器劑油比為8.5左右，進料溫度為80℃）。重反和汽反的混合粗汽油經一套ARGG裝置吸收穩定系統處理后分兩路，一路至一套ARGG裝置的汽油脫硫醇單元，另一路（45t·h-1）返至二套ARGG的產品精制單元。由于該裝置擔負降低出廠汽油烯烴含量的重任，回煉二套ARGG穩定汽油33.3萬t·a-1，使得該裝置能耗比一般裝置高6.0kgEo·t-1左右。

2 用能現狀分析

目前，一套ARGG存在的主要用能問題是：（1）回煉二套ARGG穩定汽油顯著增加了一套ARGG裝置穩定系統的粗汽油處理量，造成穩定系統的液相負荷過大、汽液比不合理；

（2）常壓渣油進裝置溫度不夠高（僅113～115℃），降低了裝置產汽量；

（3）分餾和吸收穩定系統換熱流程不夠優化，熱水溫度高，柴油和分餾一中的高溫熱約500萬kCal·h-1作為低溫熱使用（分餾一中向熱水系統補熱，柴油抽出直接加熱富吸收油），柴油餾份未實現直供料；

（4）分餾塔頂油氣的低溫熱回收不夠充分，熱水回收熱量后，塔頂油氣進空冷的溫度高達92～93℃；

（5）主風煙機機組補電較大，達到1200kW；

（6）余熱鍋爐排煙溫度較高達210℃，高溫位熱量損失至少 180萬 kCal·h-1。

3 能量優化措施

3.1 提高常渣原料的進料溫度

根據全廠節能熱聯合方案，一套催化的常壓渣油進裝置溫度提高至135℃，多產中壓蒸汽。

3.2 調整兩套催化的汽油改質處理方式

一套ARGG裝置不回煉二套ARGG的穩定汽油而改用回煉二套ARGG粗汽油，之后返回同樣多的粗汽油至二套ARGG裝置的吸收穩定系統。這樣，兩套催化裝置處理的粗汽油量幾乎等同于自產的粗汽油量。此項措施，僅簡單改流程，幾乎不額外增加投資，即可顯著降低一套ARGG裝置吸收塔、解吸塔、穩定塔的液相負荷，進而降低解吸塔底、穩定塔底重沸器負荷。節能量表現在：

（1）減少一套ARGG解吸塔底重沸器負荷200萬kCal·h-1、減少穩定塔底重沸器負荷150萬kCal·h-1。熱量可發生中壓蒸汽，可多產中壓飽和蒸汽7.14 t·h-1，折合中壓過熱蒸汽 5 t·h-1。

（2）解吸塔中間重沸器減少負荷50萬kCal·h-1左右。

（3）吸收塔冷卻器負荷減少15萬kCal·h-1左右，減少循環冷水消耗25 t·h-1。

（4）減少吸收塔中段泵、吸收塔底泵、脫乙烷汽油泵、解吸塔進料泵電耗。

3.3 優化操作，降低低壓蒸汽消耗

（1）建議重油提升管反應溫度恢復至520℃左右，渣油進料溫度提高至200℃左右，采用低壓降、低汽耗的高效進料噴嘴，渣油霧化蒸汽比至少可降至4.5%,霧化蒸汽總消耗約6.7 t·h-1，較目前霧化蒸汽用量降低 1.6 t·h-1。

（2）目前，汽提蒸汽（含CSC用汽）量為 6.5 t·h-1，防焦蒸汽耗量為1 t·h-1，均偏大。建議更換汽提段汽提噴嘴，提高汽提效率，控制汽提蒸汽（含CSC用汽）不大于5 t·h-1。另推薦采用已廣泛應用的高溫低壓蒸汽防焦技術，在再生器稀相段增設蒸汽過熱盤管，更換防焦蒸汽管道和新型防焦蒸汽環。

（3）停用輕柴油汽提蒸汽，降低蒸汽消耗0.9t·h-1。

3.4 換熱流程優化

3.4.1 優化低溫熱回收系統

（1）分餾塔頂油氣冷卻仍采用三級。熱水換熱器由6臺并聯改為2串6并，空冷器及后冷器流程維持不變。較節能改造前，多回收分餾塔頂78～86℃的低溫熱330萬kCal·h-1左右。（若分餾塔頂油氣－熱水換熱器采用3串4并，則較2串6并可再多回收170萬kCal·h-1左右，但氣壓機入口壓力降低4～5kPa。）。推薦采用2串6并方案。

（2）增加1臺壓縮富氣-除鹽水換熱器除鹽水依次由壓縮富氣、穩定汽油（穩定汽油——除鹽水換熱器利舊現）加熱（目前除鹽水僅由穩定汽油加熱）。目的是回收壓縮富氣55℃以上熱量100萬kCal·h-1左右。除鹽水 75t·h-1，由 40℃加熱到 79℃。

3.4.2 優化換熱流程

（1）熱聯合 提高常壓渣油進催化裝置溫度（135℃進裝置）；頂循環油給氣分裝置脫丙烷塔底重沸器供熱；

（2）優化輕柴油換熱流程 調整目前輕柴油抽出后加熱富吸收油和熱水后進空冷的換熱順序，即改為：輕柴油自輕柴油汽提塔抽出后，先加熱頂循環油，再加熱熱水，溫度降至125℃左右后分兩路，一路作為熱出料直接供柴油加氫改質裝置，另一路作為貧吸收油與富吸收油換熱后，溫度降至75℃后再由循環冷水冷卻。

（3）調整中段油取熱負荷及換熱流程 分餾一中換熱流程稍做調整,即分餾一中主要給穩定塔底重沸器供熱，少量熱量加熱熱媒水（15.3萬kCal·h-1)，不向原料油和解吸塔供熱（目前一中作穩定塔、解吸塔熱源，再加熱裝置進料和低溫熱水），但加熱流程可保留；二中換熱流程不變，但增加分餾二中取熱負荷，多產中壓蒸汽。

正常操作時，解吸塔底重沸器E1310A全部使用1MPa蒸汽，現有重沸器面積已夠（BJS1400-2.5-680-6/19-4），不需改造。

（4）提高粗汽油進汽油提升管溫度 由于將目前的回煉穩定汽油改為回煉粗汽油，故需將粗汽油升溫加熱。

增加2臺穩定汽油－粗汽油換熱器E1313AB（重疊串聯，BES700-2.5-120-6/25-4），將來自二套ARGG的粗汽油加熱至80℃左右。目的是回收穩定汽油低溫熱105萬kCal·h-1左右，并減少后部表面蒸發空冷器消耗。

4 節能效果

（1）裝置煙氣量為 153200 Nm3·h-1，調整換熱流程后，分餾二中、循環油漿、外取熱器、余熱鍋爐分別產中壓飽和蒸汽 10.4、26.61、27.2 、10.5t·h-1,裝置共產中壓蒸汽75t·h-1，多產中壓過熱蒸汽10 t·h-1。多消耗除氧水 10t·h-1。

（2）優化后，解吸塔底重沸器較節能優化前多消耗蒸汽8 t/h，而低壓蒸汽消耗減少4 t·h-1，所以共多消耗低壓蒸汽4 t·h-1。

（3）改造前，裝置內低溫熱共將610 t·h-1熱水自82℃加熱110℃，而優化后，可將665 t·h-1熱水由65℃升至92.6℃，多回收低溫熱127.4萬kCal·h-1左右。

（4）熱聯合效果 節能優化后，分餾塔頂循環油(約 350t·h-1，溫度由148℃降至 120℃)外輸熱量516 萬 kCal·h-1；輕柴油熱供（125℃），輸出熱量 57萬 kCal·h-1。催化進料（135℃），外供入熱量 110 萬kCal·h-1（基準溫度按120℃,若按目前的實際進料溫度 102℃，則多供入熱量 238 萬 kCal·h-1），合計熱輸出 463 萬 kCal·h-1。

改造前、后裝置消耗及能耗對照表見表1。優化后的能耗為59.59kgEo·t-1，比裝置目前能耗67.17kgEo·t-1，下降了 7.58kgEo·t-1。

表1 改造前、后裝置消耗及能耗對照表（處理量按127.35t·h-1）Tab.1 Energy consumption comparison before and after reformation（treatment capacity 127.35t·h-1）

5 結論

本項目實施后，一套ARGG裝置多產中壓過熱蒸汽 10t·h-1，多回收低溫熱 127.4 萬 kCal·h-1，煉油綜合能耗下降7.58kgEo·t-1，對控制煉油裝置成本、節能降耗以及提高公司的經濟效益有顯著成效，另外，對探索和研究公司其他煉油裝置的用能優化問題有一定的借鑒作用。