蠟油加氫裝置新氫機增設ECU系統及參數優化分析

劉俊朝（中海石油大榭石化，浙江 寧波315812）

0 引言

大榭石化2.10 Mt/a 蠟油加氫裝置由中國石化石油化工科學研究院（RIPP）提供設計基礎數據，由中石化洛陽工程公司（LPEC）完成設計。精制催化劑和裂化催化劑分別選用RIPP的RN-32V和RHC-3催化劑，在精制反應器頂部裝填部分RG 系列保護劑。該裝置以2#瀝青裝置的減二、減三、減四線蠟油和焦化蠟油為原料。主要生產的加氫尾油是催化裂解裝置原料，同時副產液化氣、C5、C6、HC重石腦油、航煤、輕質燃料油以及導熱油等。為降低蠟油加氫裝置的能耗，針對高能耗因素，提出相應技術改造與優化操作措施，取得良好效果。

1 裝置概況

1.1 裝置工藝流程

2.10 Mt/a 蠟油加氫裝置由反應部分、分餾部分、輕烴脫硫部分以及公用工程設施組成。采用比較先進的節能理念，采用熱高分流程，提高反應流出物熱能利用率，在熱高分V102與熱低分V103之間設置液力透平，回收高壓端能量，起到降低反應進料泵用電量;高壓換熱器采用新型纏繞管式換熱器；新氫壓縮機C－102B通過改造設置ECU無級氣量調節系統，壓縮機做功得到充分利用;反應爐與分餾進料爐共同使用一個煙氣余熱回收系統，充分利用裝置的熱量。分餾塔設置輕柴油和導熱油兩個中段回流系統回收熱量，均與原料油換熱后產生1.0MPa蒸汽。主汽提塔頂空冷器、脫丁烷塔頂空冷器、石腦油分餾塔頂空冷器、輕石腦油分餾塔頂空冷器、重石腦油空冷器及航煤空冷器選用新型高效的復合式空冷器，取消上述空冷器后的水冷器，在滿足冷卻效率的同時，減少循環水用量，而達到節約能耗的目的。

1.2 裝置耗能

蠟油加氫裝置投用生產綜合能耗(標油)和國內同類型裝置相比，仍然偏高。由采用凝汽式汽輪機來平衡全廠1.0 MPa蒸汽，增加了裝置能耗，裝置投入生產能耗標定結果為27.2KgEO/t，小于設計給出的31.04KgEO/t。而蠟油加氫裝置能耗數據見表1。從表1可見，裝置的能耗主要集中在用電、燃料氣、蒸汽、水等幾個方面。

表1 裝置能耗(標油)分析kg/t

表1中為主要能耗項目，總能耗不等于所列項目之和

2 降低能耗及工藝參數優化調整

在裝置運行一周期后根據提出技術節能要求，實施設備、工藝技術的節能改造，緩解能耗偏高的問題;并結合優化調整工藝參數操作參數，進一步節能降耗。

2.1 往復式新氫壓縮機C102B增設無級氣量調節系統

往復式新氫壓縮機氣量調節的主要方法有：轉速調節、余隙調節、旁路調節和頂開氣閥調節。本裝置原控制方法為旁路調節，壓縮機負荷也只能在0%-50%-100%負荷進行調節。此調節方法簡單、方便、可靠的達到調節氣量的目的，但是壓縮機始終處于滿負荷狀態下運行，但在排氣量較低工況下壓縮機功耗并不會降低，達不到節能降耗的目的，經濟型較差。

圖1 C-102B排氣量與能耗

往復式新氫機氣量調節Didro COM系統是采用基于頂開進氣閥的“回流省功”原理，其通過頂開進氣閥進行氣量調節，在往復式壓縮機進氣過程結束后利用外力強制頂開進氣閥，實現氣量無級調節和節能降耗的效果。在整個過程中氣缸內的容積流量減小，壓縮機的功耗和實際容積流量成正比，從而起到節能降耗的作用。

由圖1 可以看出C-102B 在裝備Didro COM 氣量無級調節系統后，所消耗的電量與排氣量成正比關系，不再電機在額定能耗下運轉，利用Didro COM 系統的“回流省功”原理達到了節能降耗的目的。并且在越低負荷下節能效果越明顯。

圖2 C-102B、C-102C能耗對比

如圖2 紅色區域為C-102B Didro COM 氣量無級調節系統運行后的能耗，C-102C未加裝Didro COM 系統，黃色區域為C-102B所節省的電量。在長期運行且C-102B在非滿負荷狀態下運行時，節省大量電能。按照所采集2019 年4 月份數據可知，按照計算可知每年僅電費就可節約384.7萬元。

2.2 工藝參數調整優化

本裝置為蠟油加氫分餾進料爐。在確保正常運行情況下，調整分餾爐F201 的出口溫度，從342℃逐漸降至340℃，最終降至335℃。在確保裝置產品石腦油、航煤和柴油及導熱油合格的前提下，優化塔底吹汽量從3.0 t/h 逐漸降至2.5 t/h。可節省瓦斯約200 m/h，節省1.0 MPa 蒸汽0.5 t/h，降低綜合能耗(標油)約0.838kg/t。

加氫裝置液力透平的投用，液力透平在滿負荷下投用后回收熱高壓分離器的壓力能，加氫進料泵的電流下降約30A，每小時約回收能量300KW。因此，要重點加強液力透平的維護，保證其平穩運行，使電量單耗降低。

3 結語

總之，在裝置節能改造中往復式新氫壓縮機C102B增設無級氣量調節系統，降低了裝置的用電量消耗;通過對裝置的優化操作，降低了裝置燃料氣和1.0 MPa 蒸汽的消耗量;加強裝置透平設備的維護保養，使裝置長期平穩運行，起到長期的節能降耗。但和國內同類型裝置相比，合理優化精細操作對于降低能耗還有降低的空間。