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摘 要:本文介绍了催化裂化装置停脱乙烷汽油泵的操作条件和工艺条件,并简要叙述了催化裂化吸收稳定系统的工艺流程,计算了停泵后节约的电能,得出了停脱乙烷汽油泵能降低能耗的结论。
关键词:吸收稳定;停泵;节能分析
1 前言
催化裂化装置机泵众多,每天用电量巨大,合理用电,节约电力资源,是节能的首要工作。催化裂化三机组(四机组)中主风机用烟气轮机带动,富气压缩机组的汽轮机用余热锅炉发的中压蒸汽带动,都能节约大量电能。稳定岗位,在工艺条件允许的条件下,长时间停运脱乙烷汽油泵即稳定塔进料泵,每年能节约不少电力。
2 催化裂化装置简介
催化裂化装置是炼油工业中重要的二次加工过程,是重油轻质化的重要手段。
催化裂化装置主要有反应-再生、分馏、吸收稳定、产品精制和能量回收五部分组成。
反应-再生系统是催化裂化装置的核心,其主要任务是使原料油通过反应器在一定温度、压力条件下与催化剂接触反应生成目的产物。原料油通过反应器与催化剂接触并反应,不断输出反应产物,这些复杂的反应产物以高温气体的形式通过高线速的大油气管线送至分馏系统分离处理。反应过程中生成的焦炭沉积在催化剂上,这些待生催化剂不断进入再生器,用空气中的氧烧去焦炭,使催化剂得到再生,恢复催化剂的活性,使催化剂能够循环使用,在反应器和再生器之间不断循环。反应-再生系统就其布置形式而言,主要形式有高低并列式、同轴式等。中国石油哈尔滨石化公司第二联合车间Ⅱ催化装置反应-再生系统布置为同轴式。
分馏系统的主要任务是把反应器(沉降器)顶来的反应产物——高温油气混合物通过分馏塔,根据气液平衡原理,按照各组分沸点范围的不同,将其分离成富气、粗汽油、轻柴油、回炼油和油浆等馏分,有的还有重柴油,并保证粗汽油干点、轻柴油凝固点和闪点合格。分馏系统主要有分馏塔、原料油缓冲罐、回炼油罐、柴油汽提塔以及产品和各循环回流的热回收系统,即换热系统所组成。
催化裂化装置吸收稳定系统的任务是加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富气,利用各组分之间在液体中溶解度不同把富气和粗汽油分离成干气(碳二及碳二以下)、液化气、稳定汽油等产品。控制好干气中的碳三及其以上含量、液化气中的碳二和碳五含量、稳定汽油的蒸汽压和干点。吸收稳定系统包括富气压缩机、吸收塔、解吸塔、再吸收塔、稳定塔和相应的冷换设备。
产品精制系统的主要任务是对催化裂化的干气进行脱硫化氢精制,液化气进行脱硫化氢和脱硫醇精制,对汽油进行脱硫醇精制,使之达到产品出装置的质量指标和环保指标。
能量回收系统的作用是维持反应-再生系统和分馏系统的热平衡,回收再生器内剩余的热量、再生烟气的压力能、热能及分馏系统的过剩热量,产生中(低)压蒸汽,降低装置的能耗。该系统通常由烟气能量回收机组、余热锅炉、外取热器、分馏塔底油浆蒸汽发生器和供水系统组成。
3 停泵的操作条件
催化裂化装置是炼油企业的核心装置,其操作平稳尤为重要。在设计的加工量下运行,能保证装置长周期且后路负荷稳定,不会出现大的波动。以中国石油哈尔滨石化公司第二联合车间第Ⅱ套催化裂化装置为例,其设计年加工能力为60万吨,以每年8000小时正常生产计算,其加工量为75t/h。在此加工量下分馏塔及稳定四塔负荷适中,运行平稳,此为停脱乙烷汽油泵的操作条件。
4 停泵的工艺条件
哈尔滨石化公司第Ⅱ套催化裂化装置,在正常生产时,再吸收塔塔顶压力设定为1.0MPa,稳定塔塔顶压力设定为0.95MPa,此两处压力均由压控阀自动调节。吸收塔顶的贫气进入再吸收塔的底部,吸收塔底油与解析塔塔顶的解析气及气压机出口的富气混合冷却后进入凝缩油罐。再吸收塔的吸收剂为分馏来的轻柴油,再吸收塔顶的干气出装置,再吸收塔底的富吸收油返回分馏塔。凝缩油罐上部的气体进入吸收塔的底部,其内的凝缩油为解析塔的进料,分两路,一路为热进料,一路为冷进料。吸收塔的吸收剂为分馏来的粗汽油,补充吸收剂为稳定塔底来的稳定汽油。解析塔底的脱乙烷汽油是稳定塔的进料。稳定塔顶的液态烃一部分出装置,一部分为稳定塔的冷回流,稳定塔底的稳定汽油一部分出装置,一部分作为吸收塔的补充吸收剂。解析塔与稳定塔底都有重沸器,由分馏一中油提供热量。催化裂化吸收稳定系统工艺流程如图1。装置正常生产时,由现场压力表测得,解析塔塔顶的压强为1.05MPa,塔中部的压强为1.18MPa,塔底的压强为1.35MPa。脱乙烷汽油泵是稳定塔进料泵,其正常运转时出口压强为1.36MP左右,当把脱乙烷汽油泵停下来时,泵入口压力因解析塔裙座有一定的高度(2.5m)而大于1.35MPa,把泵的出入口阀全开,泵的出口压力与泵运转时压力相当,完全满足工艺要求。若由内外部原因导致生产波动,如稳定塔顶压力较高,解析塔塔塔底液位居高不下,应随时启泵,确保装置平稳生产。
5 停泵节能的计算
由中国石油哈尔滨石化公司第二套重油催化裂化装置操作规程查得,脱乙烷汽油泵的机泵型号为150AY75B,原动机型号为YB180M-2,功率为22.0kw。以每年正常生产8000个小时计算,假设停脱乙烷汽油泵7500个小时(另500个小时因装置波动启泵),可以节约电能22.0kw×7500h=165000kw·h。若按生产用电0.9元每度计算,可节约人民币0.9×165000=148500元。
6 结论
催化裂化装置在实际加工量与设计相当,操作平稳,工艺条件合适时,即可以长时间停脱乙烷汽油泵,不仅能节约大量的电能,还能降低装置能耗。脱乙烷汽油泵作为紧急情况下备用,省去泵长时间运行的维护费用。
参考文献
[1] 马佰文主编.催化裂化装置技术问答[M].第二版.北京:中国石化出版社.2003
[2] 陈敏恒等编.化工原理[M].第三版.下册.北京:化学工业出版社,2006
[3] 催化裂化装置操作工/中国石油化工集团公司人事部,中国石油天然气集团公司人事服务中心编.北京:中国石化出版社,2009
关键词:吸收稳定;停泵;节能分析
1 前言
催化裂化装置机泵众多,每天用电量巨大,合理用电,节约电力资源,是节能的首要工作。催化裂化三机组(四机组)中主风机用烟气轮机带动,富气压缩机组的汽轮机用余热锅炉发的中压蒸汽带动,都能节约大量电能。稳定岗位,在工艺条件允许的条件下,长时间停运脱乙烷汽油泵即稳定塔进料泵,每年能节约不少电力。
2 催化裂化装置简介
催化裂化装置是炼油工业中重要的二次加工过程,是重油轻质化的重要手段。
催化裂化装置主要有反应-再生、分馏、吸收稳定、产品精制和能量回收五部分组成。
反应-再生系统是催化裂化装置的核心,其主要任务是使原料油通过反应器在一定温度、压力条件下与催化剂接触反应生成目的产物。原料油通过反应器与催化剂接触并反应,不断输出反应产物,这些复杂的反应产物以高温气体的形式通过高线速的大油气管线送至分馏系统分离处理。反应过程中生成的焦炭沉积在催化剂上,这些待生催化剂不断进入再生器,用空气中的氧烧去焦炭,使催化剂得到再生,恢复催化剂的活性,使催化剂能够循环使用,在反应器和再生器之间不断循环。反应-再生系统就其布置形式而言,主要形式有高低并列式、同轴式等。中国石油哈尔滨石化公司第二联合车间Ⅱ催化装置反应-再生系统布置为同轴式。
分馏系统的主要任务是把反应器(沉降器)顶来的反应产物——高温油气混合物通过分馏塔,根据气液平衡原理,按照各组分沸点范围的不同,将其分离成富气、粗汽油、轻柴油、回炼油和油浆等馏分,有的还有重柴油,并保证粗汽油干点、轻柴油凝固点和闪点合格。分馏系统主要有分馏塔、原料油缓冲罐、回炼油罐、柴油汽提塔以及产品和各循环回流的热回收系统,即换热系统所组成。
催化裂化装置吸收稳定系统的任务是加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富气,利用各组分之间在液体中溶解度不同把富气和粗汽油分离成干气(碳二及碳二以下)、液化气、稳定汽油等产品。控制好干气中的碳三及其以上含量、液化气中的碳二和碳五含量、稳定汽油的蒸汽压和干点。吸收稳定系统包括富气压缩机、吸收塔、解吸塔、再吸收塔、稳定塔和相应的冷换设备。
产品精制系统的主要任务是对催化裂化的干气进行脱硫化氢精制,液化气进行脱硫化氢和脱硫醇精制,对汽油进行脱硫醇精制,使之达到产品出装置的质量指标和环保指标。
能量回收系统的作用是维持反应-再生系统和分馏系统的热平衡,回收再生器内剩余的热量、再生烟气的压力能、热能及分馏系统的过剩热量,产生中(低)压蒸汽,降低装置的能耗。该系统通常由烟气能量回收机组、余热锅炉、外取热器、分馏塔底油浆蒸汽发生器和供水系统组成。
3 停泵的操作条件
催化裂化装置是炼油企业的核心装置,其操作平稳尤为重要。在设计的加工量下运行,能保证装置长周期且后路负荷稳定,不会出现大的波动。以中国石油哈尔滨石化公司第二联合车间第Ⅱ套催化裂化装置为例,其设计年加工能力为60万吨,以每年8000小时正常生产计算,其加工量为75t/h。在此加工量下分馏塔及稳定四塔负荷适中,运行平稳,此为停脱乙烷汽油泵的操作条件。
4 停泵的工艺条件
哈尔滨石化公司第Ⅱ套催化裂化装置,在正常生产时,再吸收塔塔顶压力设定为1.0MPa,稳定塔塔顶压力设定为0.95MPa,此两处压力均由压控阀自动调节。吸收塔顶的贫气进入再吸收塔的底部,吸收塔底油与解析塔塔顶的解析气及气压机出口的富气混合冷却后进入凝缩油罐。再吸收塔的吸收剂为分馏来的轻柴油,再吸收塔顶的干气出装置,再吸收塔底的富吸收油返回分馏塔。凝缩油罐上部的气体进入吸收塔的底部,其内的凝缩油为解析塔的进料,分两路,一路为热进料,一路为冷进料。吸收塔的吸收剂为分馏来的粗汽油,补充吸收剂为稳定塔底来的稳定汽油。解析塔底的脱乙烷汽油是稳定塔的进料。稳定塔顶的液态烃一部分出装置,一部分为稳定塔的冷回流,稳定塔底的稳定汽油一部分出装置,一部分作为吸收塔的补充吸收剂。解析塔与稳定塔底都有重沸器,由分馏一中油提供热量。催化裂化吸收稳定系统工艺流程如图1。装置正常生产时,由现场压力表测得,解析塔塔顶的压强为1.05MPa,塔中部的压强为1.18MPa,塔底的压强为1.35MPa。脱乙烷汽油泵是稳定塔进料泵,其正常运转时出口压强为1.36MP左右,当把脱乙烷汽油泵停下来时,泵入口压力因解析塔裙座有一定的高度(2.5m)而大于1.35MPa,把泵的出入口阀全开,泵的出口压力与泵运转时压力相当,完全满足工艺要求。若由内外部原因导致生产波动,如稳定塔顶压力较高,解析塔塔塔底液位居高不下,应随时启泵,确保装置平稳生产。
5 停泵节能的计算
由中国石油哈尔滨石化公司第二套重油催化裂化装置操作规程查得,脱乙烷汽油泵的机泵型号为150AY75B,原动机型号为YB180M-2,功率为22.0kw。以每年正常生产8000个小时计算,假设停脱乙烷汽油泵7500个小时(另500个小时因装置波动启泵),可以节约电能22.0kw×7500h=165000kw·h。若按生产用电0.9元每度计算,可节约人民币0.9×165000=148500元。
6 结论
催化裂化装置在实际加工量与设计相当,操作平稳,工艺条件合适时,即可以长时间停脱乙烷汽油泵,不仅能节约大量的电能,还能降低装置能耗。脱乙烷汽油泵作为紧急情况下备用,省去泵长时间运行的维护费用。
参考文献
[1] 马佰文主编.催化裂化装置技术问答[M].第二版.北京:中国石化出版社.2003
[2] 陈敏恒等编.化工原理[M].第三版.下册.北京:化学工业出版社,2006
[3] 催化裂化装置操作工/中国石油化工集团公司人事部,中国石油天然气集团公司人事服务中心编.北京:中国石化出版社,2009