連續重整裝置的能耗淺析

齊雪冰 劉文輝 劉艷剛

摘 ? 要：現代煉油企業極為注重生態環保理念，強調要響應節能環保號召，有效規避各項資源浪費問題，做好生產成本控制。鑒于此，石油煉制企業紛紛加大了對連續重整裝置能耗問題的研究力度，期望通過科學管控，將裝置能耗控制在合理范圍之內。通過對連續重整裝置能耗情況的分析，提出針對性能耗控制策略，旨在強化連續重整裝置應用質量，保證石油煉制生產工藝整體水平。

關鍵詞：燃料氣 ?能耗 ?蒸汽 ?連續重整裝置 ?石油

中圖分類號：TE96 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）04（c）-0171-02

作為石油二次加工重要技術，連續重整技術會通過對相應加工原料的處理，使其在500℃左右高溫以及鉑Pt-錸Re雙金屬催化劑雙重作用下，促使分子進行異構、重排，進而達到增加芳烴產量、提升汽油辛烷值的效果。該項技術的運用可實現對烷烴芳構化反應條件的切實改善，能夠為石油企業帶來更加可觀的經濟收益，應用優勢較為突出。但在具體進行裝置應用時，卻在能耗方面存在一定問題，需要進行改進。

1 ?連續重整裝置能耗分析

在對連續重整裝置消耗能源進行計算時，需要對重整部分進料展開計算，要避免出現以裝置源頭預加氫部分進料為基礎的錯誤計算行為。通常裝置綜合能耗在100kg標油∕噸進料左右，遠遠超過了常減壓蒸餾裝置消耗，所以對綜合能耗展開控制是極為必要的。裝置能耗問題主要體現在以下幾個方面。

1.1 電能

裝置電能消耗占總能耗大約18%，主要消耗設備有電加熱器、氫氣增壓機以及預加氫循環氫壓縮機等，其中耗電量最高的是重整氫氣增壓機[1]。一般連續重整裝置都會設置三臺氫氣增壓機設備，在低負荷運行狀態中，只有一臺進行運行，而在滿負荷狀態下，會同時運行兩臺，另外一臺作為備用。因為往復式壓縮機排量多為恒定設置，在具體進行生產時，部分壓縮機排出氫氣會經過返回線返回到壓縮機入口位置，所以會造成一定的能源浪費。

1.2 水能

按照設備運行要求，連續重整裝置使用水以新鮮水、除鹽水以及循環冷卻水等為主。其中除鹽水主要用于余熱鍋爐汽包補水、濕式空冷噴淋;循環冷卻水主要用于裝置內所有水冷器、機泵冷卻水以及壓縮機等部分;而新鮮水多以生活用水為主。

1.3 燃料氣

燃氣是裝置主要消耗能源，該部分消耗已經超過了總能耗的70%，是節能管控重點內容。連續重整系統會設置八臺加熱爐，像分餾塔重沸爐、反應系統四合一加熱爐等，是燃料消耗主要設備。加熱爐數量會直接影響到燃料氣消耗量，即加熱爐越多，燃料氣消耗也就越大。在諸多加熱爐中，四合一加熱爐的燃料氣消耗量最大，達到了總燃料氣消耗的一半以上，在進行反應過程中，第一反應器溫度會出現顯著下降趨勢，為對溫度展開及時補償，會在第一反應器出口物料提供熱源位置，添加相應燃料，以保證溫度數值，所以會消耗大量燃料。

1.4 水伴熱以及氣伴熱

如果煉油廠處于我國北部地區，則裝置運用還伴隨著冬季水伴熱以及蒸汽伴熱消耗問題，與其他季節相比，冬季能源消耗量極大。

1.5 蒸汽

裝置運用用汽、產汽數量極高，其蒸汽主要分為1.0MPa低壓蒸汽以及3.5MPa中壓蒸汽兩部分。其中，中壓蒸汽消耗主要以裝置苯抽提單元為主，低壓蒸汽消耗位置以裝置蒸汽加熱器以及循環氫壓縮機汽輪機組為主。

2 ?能耗控制措施

為有效落實節能環保理念，確保連續重整裝置能耗可以得到有效管控，有關部門可以從以下方面著手，對能源消耗展開約束。

2.1 原料選取方面

在進行原料選擇時，企業可將高潛含量芳烴作為主要原料，可通過對材料的合理選擇，做好重整反應苛刻度控制。應保證重整生產油收率、辛烷值以及芳烴含量水平，確保其均能達到相應標準要求。在諸多重整原料內，潛含量芳烴最高原料為加氫裂化重石腦油，在生產中加入適量重石腦油，可達到有效降低生產整體能耗的效果。此外，如果將重整進料初餾點溫度控制在80℃左右，原料中的C6組分質量分數會被控制在19%左右，烷烴與環烷烴比例為3：1。因為C6烷烴屬于無效組分，其沸點要小于C6環烷烴，因此可通過適當提升進料初餾點數值的方式，對能源消耗展開控制[2]。

2.2 反應苛刻度方面

反應苛刻度確定會依據重整生成油質量展開，會對能耗產生直接影響。在具體進行反應苛刻度調節過程中，需要按照具體生產狀況，有針對性對其展開調整。如果過低會對產品質量產生直接影響，而過高會直接增加裝置能源消耗，致使產品催化劑使用壽命以及吸收率受到影響。

2.3 過剩空氣系數以及加熱爐排煙溫度方面

為妥善解決四合一加熱爐能耗過大問題，技術人員可通過對過剩空氣系數以及加熱爐排煙溫度進行調節的方式，保證加熱爐運行效率，確保其能源消耗合理性。同時，因為排煙損失是管式爐熱損主要消耗影響因素，排煙溫度數值提升會使加熱爐熱效率出現直接下降狀況，當加熱爐效率達到90%左右數值時，排煙損失會達到總損失70%以上，而在加熱爐熱效率下降至70%時，排煙損失會達到總損失占比的90%，所以可通過對煙氣余熱進行回收的方式，對排煙溫度展開管控，并達到切實提升加熱爐熱效率的效果[3]。就理論角度而言，當排煙溫度下降到環境溫度數值時，雖然能源消耗會得到有效控制，但卻會對加熱爐周期運行形成影響，嚴重者甚至會造成設備腐蝕穿孔等問題，所以需要做好排煙溫度數值控制。

2.4 換熱效率方面

如果燃料氣消耗較大，可通過提升換熱器換熱效率的方式，對加熱爐燃料氣消耗情況展開控制，尤其要加大對反應產物換熱器以及進料換熱器的換熱效率調整，以達到預期節能減排效果。在進行熱換器改造過程中，可將換熱器更換為纏繞管式換熱器。纏繞管式換熱器具有密封性理想、耐高溫高壓以及傳熱系數高等方面的優勢，是換熱器更換最佳選項，值得技術人員對其展開深入研究。

2.5 無極氣量調節系統方面

在進行節能處理過程中，可通過對無極氣量調節系統的運用，對重整增壓氫壓縮機展開調節。因為往復式壓縮機多以恒定排量設計，所以在進行設備改造過程中，可通過對無極氣量調節系統的運用，借助計算機，對實時處理壓縮機運行狀態數據展開分析與研究，并將信號反饋到執行機構中的電子模塊內，進而通過對液壓執行器的運用，展開氣閥關閉、開啟操作。

2.6 完善生產過程，降低除鹽水消耗

通過對連續重整裝置的分析可以發現，設備部分采用了濕式空冷設計，此種設計需要運用除鹽水作為噴淋降溫主要用水，所有濕式空冷都需單獨設置除鹽水箱，存在除鹽水浪費問題。在改造時，對所有除鹽水箱實施了管線連接，并設置液位控制閥，對全部除鹽水液位展開控制。此種處理方式，不僅可以有效降低除鹽水溢流量，減少不必要的浪費，同時還可通過對新型余熱鍋爐加藥劑方式的運用，代替陳舊磷酸三鈉藥劑，可通過連續提升裝置余熱鍋爐產汽比的方式，高質量落實節能降耗目標，并實現對加熱爐腐蝕問題的有效防控，保證中壓蒸汽質量。

3 ?結語

鑒于連續重整裝置能耗處理重要性與必要性，各煉油企業應加大對裝置能耗分布以及具體節能控制措施的研究力度。不僅對能耗具體情況展開分析，明確各部分能源具體消耗原因，同時還要以此為依據制定出可操作性較強的能耗管控方案，從而通過科學篩選原料、完善生產過程等手段，實現對裝置能耗問題的高質量處理，做好連續重置成本管控，進而為相關企業獲取到更加客觀的經濟收益。

參考文獻

[1] 胡珺，張偉，王紅濤，等.連續重整裝置能耗分析與節能改造措施[J].石油與天然氣化工，2018，47（1）：105-109.

[2] 王慶國，公維偉.逆流移動床連續重整裝置工藝改進及生產優化[J].石化技術，2017，24（1）：54-55.

[3] 李戰華，劉建龍，劉輝，等.HydroCOM氣量調節系統在連續重整裝置往復壓縮機的應用[J].科學與信息化，2017（17）：72-75.