加氫裂化工藝節(jié)能技術(shù)及應用

才智(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315000)

0 引言

在進行中質(zhì)餾分油深加工的過程當中，加氫裂化是非常重要的一個環(huán)節(jié)，其涉及的操作方案相對比較多，而且原材料范圍寬，產(chǎn)品方案較為靈活。對于一些裂化一體化的企業(yè)來說，使用加氫裂化進行產(chǎn)品的生產(chǎn)以及加工工作可以將產(chǎn)品的質(zhì)量進行提升，但這與化工原料之間也存在密切聯(lián)系。因為使用加氫裂化工藝進行產(chǎn)品的加工工作，需要輸入較多的能量，能源消耗程度比較高，所以在進行實踐操作的過程中，工作人員必須要對操作的環(huán)境和操作的條件進行優(yōu)化，保證裝置能耗以及產(chǎn)品的收率。該工藝在實踐操作的過程中，具有進料和氫氣的升溫升壓都需要提供大量能量的特點，整個系統(tǒng)的能源消耗率比較高。而且加氫的過程本來就是強放熱的過程，所以從整體的情況來看，加氫裂化工藝可供回收利用的熱量特別多。如果能夠通過進出裝置物料又聯(lián)合的方式對整個系統(tǒng)進行改造以及優(yōu)化，那么裝置的節(jié)能效率就可以得到明顯提升。

1 加氫裂化工藝技術(shù)概論

在石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域加氫氯化是一種非常先進的技術(shù)工藝，它在進行石油提煉過程當中可以產(chǎn)生很好的作用。特別是在開展石油煉制工作時，需要經(jīng)過高溫高壓的作用，才可以保證石油的相關(guān)性能，有效地發(fā)揮溫度需控制在400～500 ℃之間，壓力需要控制在10～15 MPa的條件下。只有在這樣的條件下，才能使得氫氣和相關(guān)的催化劑發(fā)生裂化反應，并成功地將重質(zhì)油轉(zhuǎn)換為輕質(zhì)油、煤油、柴油等產(chǎn)品。目前整個行業(yè)在將重質(zhì)油提煉成為輕質(zhì)油時，都會選擇加氫類化工藝技術(shù)，該技術(shù)的產(chǎn)品回收率達到98%以上。而且與其他類型的普通催化裂化煉制的效果相比，加氫裂化的輕質(zhì)油煉制質(zhì)量相對較好。所以在最近這幾年，石油化工企業(yè)在進行產(chǎn)品加工的過程中，都會優(yōu)先選擇加氫裂化工藝技術(shù)。但是以普通的催化裂化煉制技術(shù)相比，加氫類化的工藝條件要求相對較高，需要較高的成本投入，企業(yè)必須根據(jù)產(chǎn)品加工的實際情況，不斷購買先進的器材以及優(yōu)化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。當然相關(guān)企業(yè)也需要花費更多的時間以及精力，對加氫裂化工藝技術(shù)進行深入的研究，這樣才能夠有效解決能源危機的時代，能夠提煉更高效更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

在可持續(xù)發(fā)展的時代，各國在進行產(chǎn)品生產(chǎn)以及能源開發(fā)的過程中，都非常注重經(jīng)濟增長，同時要保護環(huán)境要注重經(jīng)濟效益。現(xiàn)在生產(chǎn)清潔油品已經(jīng)成為了各個國家能源研究的主要方向，而不同的資源企業(yè)在進行產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，對油品的質(zhì)量要求也越來越高。加氫裂化工藝屬于石油加工工藝，它是在催化劑的作用下經(jīng)過一系列的反應之后轉(zhuǎn)變?yōu)檩p質(zhì)油的一個加工過程。要想使石油企業(yè)的發(fā)展越來越快并獲得一個較為廣闊的前景，那么相關(guān)企業(yè)就需要更加深入研究加氫裂化的相關(guān)技術(shù)，不斷優(yōu)化技術(shù)的內(nèi)容。

2 加氫裂化工藝的分類

我們可以將加氫裂化工藝分為固定床、懸浮床、沸騰床三種不同的類型。固定床加氫裂化工藝可以分為兩種不同的類型：一段加氫裂化是固定床加氫裂化工藝的第1種類型，它是主要用于脫瀝青油、減壓蠟油以及出汽油的產(chǎn)品加工生產(chǎn)工作中，因為一段加氫裂化工藝在進行實踐操作的過程當中只有一個反應器，所以所有的生產(chǎn)過程都是在同一個反應器進行。反應器當中的內(nèi)容又可以分成兩個部分，分別是精制段以及裂化段。第2種固定床加氫裂化工藝屬于二段加氫裂化。這就是指產(chǎn)品在進行生產(chǎn)的過程中需要使用兩個反應器，而且兩個反應器都裝著不同功能的催化器，第1個反應器主要是對原量油進行精制，可以讓一些活性比較高的催化劑發(fā)揮出儀器原有的作用，但是工作人員也需要對其進行預先處理。第2個反應器主要是為加氫裂化的過程提供場所，因為加氫裂化的過程是比較活躍的，在這一環(huán)節(jié)當中單獨提供反應器可以最大限度使得生產(chǎn)中間的餾分油和汽油得到保障。

第2種類型的加氫裂化工藝是懸浮床工藝，可以用比較劣質(zhì)的原材料進行加工，主要的加工流程就是使用一些細粉狀的催化劑，將其與原料進行充分融合之后，加入到反應器當中共同流動。而在這些過程當中加氫裂化的反應就可以產(chǎn)生此時催化劑就會懸浮在液體當中，并且跟隨著反應之后的產(chǎn)物一起流出[1]。

第3種類型的加氫裂化工藝屬于沸騰床加氫裂化工藝。它需要以液體流動的帶動作用作為載體，將一定顆粒的催化劑進行加工，以及生產(chǎn)使其形成氣體、液體、固體三種不同類型的床層，接著讓這些產(chǎn)品與氮氣原料油以及催化劑充分地接觸之后就可以完成加氫裂化的反應過程。

3 節(jié)能對策

3.1 增加加熱余煙道氣余熱回收系統(tǒng)

目前大部分石油化工企業(yè)在進行產(chǎn)品生產(chǎn)的過程當中，很多使用的設備都是20世紀60年代和70年代設計的內(nèi)容，特別是與熱回收系統(tǒng)以及加熱系統(tǒng)等，很多企業(yè)工程師雖然在企業(yè)發(fā)展的過程中都根據(jù)設備使用的具體情況進行了相應改造，但是從整體的情況來看，改造的效果并不是非常明顯，使得系統(tǒng)在實際運行的過程中仍然存在問題。其中在多種系統(tǒng)以及組件設備中，存在最嚴重的問題就是加熱爐當中的氣體并沒有進行處理而是直接燃燒，沒有經(jīng)過一些措施直接排放，這就造成了非常嚴重的能源浪費。很多有經(jīng)驗的工程師都知道，在系統(tǒng)運行的過程中，最為常見的具有高效率的傳熱元件是熱管。熱管的工作過程不需要外界的相關(guān)元素進行干擾，能夠進入到自動化工作的狀態(tài)，它是利用管內(nèi)的液體不斷地蒸發(fā)以及冷凝這一循環(huán)狀態(tài)，實現(xiàn)熱量傳遞的目的。在進行熱量回收工作期間，很多企業(yè)都已經(jīng)開始逐漸使用熱管進行加熱爐煙道氣與熱的回收工作，而且相關(guān)資料顯示使用熱管進行用量的回收以及利用，能夠?qū)⒖諝忸A熱的溫度提高到143 ℃以上。而且從整體的情況來看，整個加熱爐的工作效率也可以提升6%左右[2]。

3.2 優(yōu)化新型閥門

石油企業(yè)在進行產(chǎn)品的生產(chǎn)以及加工期間，很多設備都必須要安裝閥門，但是傳統(tǒng)的閥門并不能滿足新型的生產(chǎn)工藝，當前使用的緊急閥門參數(shù)指標，在整體的運轉(zhuǎn)工作當中獲取的效果比較低，因為它的精度比較差。再加上相關(guān)截止的長期腐蝕傳統(tǒng)閥門的使用效率，開始不斷下降，一些泄壓閥的內(nèi)部已經(jīng)開始出現(xiàn)內(nèi)漏的問題。從長遠的角度來看，傳統(tǒng)的閥門使用效率已經(jīng)不斷降低，它會造成很大程度的浪費問題，甚至會威脅到整個系統(tǒng)的運行和現(xiàn)場工作人員的生命安全。有部分石油企業(yè)已經(jīng)將傳統(tǒng)的閥門換成6級加壓控制閥門，與此同時還配備了儀表風管，這一優(yōu)化方式可以及時地在系統(tǒng)故障維護期，保證20 min左右的鎖死工作。而且這一優(yōu)化措施還能夠在一定程度上減少氫氣的浪費，從而帶來較大的經(jīng)濟效益[3]。

3.3 采用新型燃燒器

使用傳統(tǒng)的燃燒器進行產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工工作，因為燃燒的效率非常低，所以會存在非常大的熱量損耗的問題。而且隨著系統(tǒng)使用年限的增加，熱效率會不斷變低。因此為了推動加氫裂化工藝技術(shù)的進行企業(yè)需要裝置新型的燃燒器。目前LGH-Q型的燃燒器是最先進的燃燒器，可以在很大一定程度上提高整體的燃燒效率，提高導熱性，同時也可以在節(jié)約動力的基礎上節(jié)約大量的燃料。除此之外，該類型的燃燒器能夠幫助整個爐熱感具有均勻的加熱過程，并整體提高熱強度和熱效率，使得整個裝置的傳熱性能不斷提升。通過調(diào)節(jié)裝置的燃氣量，對裝置的燃燒狀況進行調(diào)整，系統(tǒng)的燃燒效率就可以得到明顯提升。而且和傳統(tǒng)的燃燒器相比，在相同的熱量下可以節(jié)約很多燃料[4]。

3.4 減少氫氣的泄漏

據(jù)了解，循環(huán)壓縮器在進入到運行狀態(tài)之后，因為外界因素的影響會存在較為明顯的氫氣泄漏問題，這就直接造成了氫氣的浪費。針對這一情況，現(xiàn)場工作人員在系統(tǒng)運行期間，必須要對循環(huán)氫壓縮機放空閥內(nèi)漏的情況進行仔細檢查，并對存在的問題及時解決，避免浪費的問題。

4 結(jié)語

在上文針對加氫裂化的工藝節(jié)能技術(shù)進行了簡單探討，分析具體應用的內(nèi)容，在對這些資料進行詳細地分析及探討之后，可以了解該工藝技術(shù)對社會發(fā)展產(chǎn)生的重要影響。從整體的情況來看，加氫裂化工藝節(jié)能技術(shù)還具有很大的發(fā)展空間。文章在針對加氫裂化工藝技術(shù)以及相關(guān)的應用進行論述時，因為受到能力以及經(jīng)驗的共同限制，沒有做到面面俱到。希望文章分析的內(nèi)容能夠在一定程度上推動加氫裂化工藝節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，促進我國石油行業(yè)快速發(fā)展。