柴油加氫改質裝置節能降耗采用新技術的特點及若干優化建議

王娜（青海油田格爾木煉油廠，青海 816000）

1 柴油加氫改質裝置的工藝特點分析

該裝置具備以下工藝特點：采用一次通過流程，在原料油干點不出尾油的條件下，可以生產出優質柴油餾分，其凝點小于0℃；采用中壓固定床加氫工藝，實現加氫改質與航煤精制工藝相結合；反應器內部構造采用國內專利技術，能夠顯著提高反應效率；高壓換熱器采用雙殼、單弓構型和雙殼、雙弓構型，反應部分采用爐前混氫和冷高分流程，極大地提升了傳熱效率；原料預熱采用的是分流部分和航煤精制部分的低溫熱能，可降低因操作反應進料加熱爐而產生的負荷；充分利用已有裝置，將脫硫化氫塔配置在分餾部分，使重油催化裂化裝置可處理由塔頂輸送的干氣，以有效降低設備投資；將注水設施配置在反應流出物空冷入口處，可有效防止銨鹽在低溫狀態下結晶；將緩蝕劑注入點配備到脫硫化氫塔頂，可有效緩解塔頂腐蝕問題。

2 柴油加氫改質裝置節能降耗技術與優化措施

2.1 增設柴油換熱器

為了降低柴油空冷器的負荷，并進一步降低裝置的能耗，可在裝置上增設柴油換熱器，這樣既可以解決脫硫化氫塔進料溫度過低的問題，又能解決采油系統熱量過剩的問題。煉油廠委托某專業的設計單位，在裝置上新增了兩臺串聯式浮頭換熱器，為了避免脫硫化氫塔進料的硫化氫腐蝕問題，決定讓換熱器走管程、柴油走殼程。通過經濟技術性比選后，柴油換熱器的型號確定為AES900，柴油為熱介質，流量為96t/h，進口的設計溫度為245℃，出口的設計溫度為196℃；脫硫化氫塔進料為冷介質，流量為125t/h，進口的設計溫度為170℃，出口的設計溫度為209℃。改造前后的操作條件對比情況如表1所示。

表1 改造前后的對比結果

由表1中給出的數據可知，增設柴油換熱器后，脫硫化氫塔的進料溫度獲得了顯著提升，從原有的170℃，提高到196℃，其操作情況也較之優化改造前有了明顯改善，各主要工藝參數全都趨向于原始設計數據，塔的操作難度大幅度降低，可建立連續且較為穩定的回流。此外，柴油進入空冷器的溫度也下降至30℃，解決了空冷器超負荷的問題。優化改造后，脫硫化氫塔的進料溫度提高了26℃，以每小時回收柴油能量折合成燃料氣為0.292t、全年運行8400h進行計算，可節約燃料氣2452.8t，節能降耗效果非常顯著。

2.2 瓦斯回收再利用

分餾塔頂壓力控制采用的是燃料氣分程控制工藝。在加氫改制裝置優化設計改造之前，傳統工藝是將低壓瓦斯作為燃料引到分餾塔進料加熱爐燒掉，但是為了實現節能目標，后期停用了分餾塔進料加熱爐，從而導致低瓦斯難以并入瓦斯網，只能采取放火燃燒的方式進行處理，極大地浪費了資源。為了有效解決這一問題，在加氫改制裝置優化設計改造時，可將低壓瓦斯引至脫硫化氫塔底重沸爐，并在原有火嘴基礎上增加6個低壓火嘴，從而實現對低壓瓦斯的回收利用。在裝置改造完成后，管網燃料與適量低壓瓦斯可搭配使用，并且加熱爐的熱效率可保持在88%以上，能夠減少20m3/h的系統瓦斯消耗，按照加工量125t/h進行計算，可降低能耗6.01MJ/t。但是，回收再利用瓦斯也帶來了一些不可忽視的問題，如受低壓瓦斯含硫量較大的影響，其燃燒后的產物對空氣預熱器產生了一定的腐蝕作用；在低壓瓦斯量過大的情況下，易出現冒黑煙、火焰飄等問題。

2.3 加裝變頻調速器

在大部分時間內，由于分餾塔頂回流泵、柴油泵沒有達到定額流量，降低了裝置的使用效率，所以可采取安裝變頻調速器的方式，提高裝置運行效率，達到節約電能的目的。通過實踐表明，安裝變頻調速器后，其在生產中的使用率高達98%，分餾塔頂回流泵和柴油泵的電流分別由原本的92A、124A降低到現在的47A、69A，共節電57kW。按照全年運行8400h來計算，兩臺泵加裝變頻調速器后可節約電量469224kWh。

3 結語

綜上所述，本文以某煉油廠生產能力為1Mt/a的柴油加氫改質裝置為研究對象，提出了節能降耗新技術和優化改進措施。通過節能降耗技術的應用以及對裝置進行的優化改造，進一步降低了裝置的總體能耗，大幅度降低了生產成本，為煉油廠帶來了巨大的經濟效益。

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