催化重整裝置節能降耗分析

仝點子（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年投產運行，以生產高辛烷值汽油為主，重整反應采用兩段混氫、催化劑分段裝填工藝。在2009年產品質量升級改造中由11.57萬 t/a擴能至19萬 t/a（以重整反應進料計）。改造過程中對加熱爐、重整反應進/出料換熱器、脫氯反應器、部分泵、分餾塔塔板等大型設備進行了改造和更換。現將改造后節能挖潛工作進行分析探討如下。

1.節能設備改造及更新

1.1 四合一加熱爐對流段改造為余熱鍋爐

四合一加熱爐原對流段加熱熱媒水供動力車間原水加熱用，取熱管線較長，熱損失大，750℃左右的高溫煙氣熱量未能合理利用。2009年質量升級改造中，將原對流段改造為額定蒸發量為 5t/h，產 3.82MPa、440℃中壓蒸汽余熱鍋爐，停用原 P4206熱媒水循環泵，所用中壓除氧水直接由動力車間供應。投產后，所產中壓蒸汽完全滿足全廠中壓蒸汽品質要求。按照“中國石油能源及耗能工質折標準油系數”中3.5 MPa蒸汽折標準油系數為88/噸，除氧水（鍋爐給水）為9.2/噸計算，僅此一項能將裝置綜合能耗由60Kg標油/噸下降到50Kg標油/噸左右。

1.2 新增一臺脫氯反應器

在改造前，脫氯反應器僅一臺，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周期運行，而且開停工一次，增加車間成本。在2009年質量升級改造中，新增一臺脫氯反應器，兩臺脫氯反應器可單獨運行也可并可串。這樣正常生產時投用一臺，備用一臺或將表現出穿透的跡象的脫氯反應器放在前，新裝脫氯反應器串聯在后，避免了因脫氯劑飽和而停工更換，節約裝置生產成本，有力保證了裝置長周期運行。

1.3 新建低溫熱取熱系統

2009年改造中，將預分餾塔頂冷卻器、蒸發塔頂冷卻器、預加氫反應產物冷卻器、穩定塔頂冷卻器、穩定器冷卻器改用熱媒水取熱，取熱后的熱媒水送自生活區加熱日常生活用水。合理利用低溫熱源，降低循環冷卻水用量。

2.節能技術改造

2.1 四合一余熱鍋爐新增產低壓蒸汽流程

在余熱鍋爐改造設計中，僅產中壓蒸汽，無并低壓蒸汽流程。在實際生產運行中發現在催化重整裝置開停工過程中，催化劑預處理、熱氫帶油等工序運行時間較長，四合一爐煙氣溫度較低而不能產中壓蒸汽，只能將蒸汽放空，大大浪費中壓除氧水和熱量。在2010檢修中新增產低壓蒸汽流程，開工過程中在煙氣溫度達到400℃時，所產蒸汽溫度達到200℃以上，能滿足低壓蒸汽品質要求，所產蒸汽排往低壓蒸汽管網，避免浪費。在裝置操作基本正常后，煙氣溫度達到700℃時，改排中壓蒸汽管網。在裝置一次開停工過程中可避免1000噸中壓除氧水及所產低壓蒸汽浪費。

2.2 增設拔頭油、C5油外排罐區流程，降低穩定塔負荷

改造前，預分餾塔塔頂拔頭油、蒸發塔塔頂C5油全部排入穩定塔，改造后拔頭油、C5油外排罐區外銷，降低穩定塔氣相負荷和雜質含量，在同等產品質量下穩定塔底溫、頂溫較改造前降低了10℃。穩定塔底加熱爐F4205瓦斯量減少約30m3/h。

3.生產工藝優化

3.1 加熱爐最大量摻燒PSA尾氣，降低天然氣耗量

“中國石油能源及耗能工質折標準油系數”中天然氣折標準油系數為930/噸，PSA尾氣為450/噸。從折算系數可以看出，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尾氣摻燒量占總燃料氣量80%時能將裝置綜合能耗由50Kg標油/噸下降到45Kg標油/噸以下。

“煉廠內部產品勞務價格表”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尾氣為全廠自產瓦斯氣經脫硫、提氫后的瓦斯氣，是煉廠自產自消，多用PSA尾氣將降低整體煉油加工成本。

3.2 開工過程中氮氣逐級使用

在2010年開工中，各裝置都需大量氮氣，為降低氮氣消耗，緩解廠部氮氣壓力，催化重整裝置開工氣密時，將氮氣按壓力等級逐級利用。將預加氫反應系統2.5MPa、重整系統1.8 MPa氮氣泄至蒸發塔、穩定塔1.0MPa氣密，塔氣密完后再將氮氣泄至苯抽提裝置預分餾兩塔0.5MPa、0.4MPa氣密。氮氣的逐級利用，不僅節約大量氮氣，降低車間成本，還使開工進度不會因氮氣而受嚴重影響。

3.3 裝置自產瓦斯氣盡可能的排入脫硫裝置，減少排火炬量

裝置自產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分餾塔頂不凝氣因壓力較低無法排往脫硫裝置外，其他自產瓦斯氣全排入脫硫裝置處理，減少排火炬量。

4.結論

4.1 四合一爐對流段改造成余熱鍋爐，可使裝置綜合能耗下降10Kg標油/噸。

4.2 新增一臺脫氯反應器可避免因脫氯劑飽和而停工更換，節約裝置生產成本，有力保證了裝置長周期運行。

4.3 新建低溫熱取熱系統，合理利用低溫熱源，降低循環冷卻水用量。

4.4 四合一爐余熱鍋爐開停工時產低壓蒸汽，可節約中壓除氧水1000噸及所產低壓蒸汽。

4.5 增設拔頭油、C5油外排罐區流程，降低穩定塔負荷，可節約燃料氣耗量30 m3/h。

4.6 盡可能摻燒PSA尾氣，如若PSA尾氣摻燒量占總燃料氣量80%時能將裝置綜合能耗下降5Kg標油/噸。

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

4.8 開工氣密過程中，氮氣逐級利用，不僅節約大量氮氣，降低車間成本，還使開工進度不會因氮氣而受嚴重影響。

4.9 裝置自產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。