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摘 要:国内的石油炼化经过近年来不断发展,原料重质油的比例不断提升,另外市场开始在清洁燃料方面不断提升需求,给炼油工程带来一定的挑战。加氢裂化具备良好的适应力,应对各类的原材料,借助加氢裂化可以生产出低硫产品,是未来炼油工程的重要趋势。但是在加氢裂化中如何实现节能生产,也是如今很多企业面临的问题,这需要对加氢裂化的具体用能情况展开分析,并对加氢裂化采取适当的节能措施。本文分析加氢裂化的用能情况,并对加氢裂化提出节能措施,希望对提升加氢裂化的应用能力是有帮助的。
关键词:加氢裂化装置;用能分析;节能措施
前言:
国内经济迅速发展,石油消耗也是在不断提升,诸多石油化工的产品要接受非常紧迫的市场需求,这对炼油生产造成一定的压力,现阶段炼油生产需要借助先进的科技,提升生产的效率,并迎合市场的需求。当下市场对低硫产品更加欢迎,借助加氢裂化工艺,可以在原材料逐渐劣质化以及产品品质要求不断提升的情况下,满足实际生产需求,并实现低硫产品的生产,促进炼油工业的长远发展。
一、加氢裂化装置的用能分析
(一)用能分析原理
结合化工传热、流体等过程的能量利用规律,对加氢裂化的能量利用过程展开分析,能量的转换以及传输,这是对加氢裂化展开用能分析的重要基础,对加氢裂化的用能情况展开分析,可以找到其中一些能量利用不合理的地方,然后对加氢裂化采取一些节能的措施。让炼油生产更加符合环保的理念,从而促进炼油工业的长远发展[1]。而工艺利用、能量转换以及能量回收,这是加氢裂化实现节能生产的重要依据。
(二)加氢裂化的用能特点
加氢裂化是经过催化加氢、分馏以及高压压缩等诸多环节的生产过程,每个过程的用能都有各自的特点。
加氢裂化的整体输入能量是比较多的,因为加氢的过程,高温高压是非常重要的反应特点,在加氢裂化中,氢气是非常重要的原材料,要经过升压后才能进行反应。升压电机是高功率的装置,这就需要一定的能量支持[2]。另外在加氢裂化中,常用循环氢压缩机,其中运用的是中压蒸汽的驱动方式,更是要产生十分严重的能耗。
在加氢裂化中需要用到一定的电能,主要的用电过程就是升压的环节,因为加氢裂化是在高压的环境下进行反应,原料的进入需要经过相关的设备进行升压,而泵的主要能量来源,就是依靠电能。因此加氢裂化也是一个非常严重的耗电过程,升压是其中最耗电的一个环节[3]。如今的加氢裂化,通常情况下高压进料采用的是液力透平,借助高分液做功的方式,实现对电能的节约。
在加氢裂化的反应中,有很多的能量是可回收的,其实加氢裂化本质上,是放热的过程,多数的时候都会产生热量,只是低温热,温度通常是两百摄氏度一下,这些能源虽然本身是低温热源,但占据的比例是非常大的。
二、加氢裂化的节能措施分析
(一)优化工艺流程
在加氢裂化中,对能耗造成影响的因素是非常多的,原材料的组成,工艺技术,以及装置的组成,这些都是会对加氢裂化的效率以及能耗造成影响,因此在加氢裂化的实际应用中,可以借助对工艺流程的适当优化,减少加氢裂化中的能耗。为了让加氢裂化中的换热效率得到提升,可以减少在加氢裂化中的换热设备,这样可以避免在加氢裂化中,整体的压降过大,通常情况下进料采用的是炉前混氧。并借助热高压分离器,让反应物的冷却负荷得到有效降低[4]。另外是在其中的投資少,可以降低生成物分馏的负荷。在加氢裂化中也可以用双剂串联的方式,设置进料以及产物换热器,对一些能量进行回收,这样可以适当减少外部的供热,从而让锅炉负荷得到一定程度上的降低,让燃料得到节省。
(二)使用合适的高性能催化剂
催化剂会对加氢裂化产生一定的影响,直接关系到反应的效率,通常情况下,高性能催化剂,能够降低反应中的压力以及温度,另外的催化剂性能关系到产品的生产效率以及产量。但是在加氢裂化中,并不是要一味追求提升催化剂性能,在实际的生产中,需要注重对加氢裂化工艺技术以及催化剂性能的充分匹配,二者达到一定的匹配度,这样才能相互配合,让加氢裂化的效果达到最理想的状态。改变加氢裂化的催化剂性能,那么反应的温度以及压力条件也是会出现变化,氢油比也会出现一定的改变。
(三)充分高效利用反应热
加氢裂化是一个不断放热的过程,对这些放出的热能进行充分利用,也是实现加氢裂化降耗节能的重要思路。借助对这些反应热的利用,降低加氢裂化整体的能耗。另外是对换热的流程进行适当优化,让加氢裂化装置的各个部分热能,都能得到充分回收。低温热源可以用来对加氢裂化的进料进行加热,也可以进行氢气的加热,或者是一些分馏过程,也可以对这些热源进行利用,从而减少热公用工程,避免在加氢裂化中出现能量的损失。
(四)采用高效节能的设备
加氢裂化中涉及到的工艺是十分复杂的,要用到各类的设备也是非常繁杂,电机、压缩机以及换热设备等,这些都是要选择新型的设备,从而让生产效率得到提升。在加氢裂化中,设备的效率提升,对能源的利用率也会提升,另外是新设备的应用,可以减少设备的整体数量,让加氢裂化的能耗得到减少。
(五)保证工艺条件的平稳
在加氢裂化中要对反应器温度进行合理控制,在进料之前要让物料以及反应器之间,实现充分换热,并对反应器进行提前的预热,让反应可以更加稳定地进行,另外是对氢油比进行合理控制,在实际的生产中若是氢油比过高,反应转化率会提升,但是也会导致能耗更加严重。
结论:
总之,加氢裂化是现阶段炼化生产中非常重要的技术手段,在加氢裂化中会消耗大量的能量,对加氢裂化采取适当的节能措施,降低加氢裂化的能耗,是非常重要的发展趋势。
参考文献:
[1]黄舜尧,张凤岐,王耀伟等.高氯原料加氢裂化装置产物热回收工艺方案的对比分析[J].现代化工,2019,39(12):223-226.
[2]李保良,王景堂.提高加氢裂化装置加热炉烟气余热回收效率改造应用[J].炼油技术与工程,2019,49(10):21-24.
[3]童军,李霄涵,何亮德等.催化剂级配技术在300万t/a柴油加氢裂化增产化工原料装置中的应用[J].现代化工,2019,39(11):193-197.
[4]胡晓荣,张岩,向永生等.GARDES-II器外完全硫化催化剂在催化裂化汽油加氢脱硫装置的工业应用[J].石油炼制与化工,2019,50(09):59-63.
关键词:加氢裂化装置;用能分析;节能措施
前言:
国内经济迅速发展,石油消耗也是在不断提升,诸多石油化工的产品要接受非常紧迫的市场需求,这对炼油生产造成一定的压力,现阶段炼油生产需要借助先进的科技,提升生产的效率,并迎合市场的需求。当下市场对低硫产品更加欢迎,借助加氢裂化工艺,可以在原材料逐渐劣质化以及产品品质要求不断提升的情况下,满足实际生产需求,并实现低硫产品的生产,促进炼油工业的长远发展。
一、加氢裂化装置的用能分析
(一)用能分析原理
结合化工传热、流体等过程的能量利用规律,对加氢裂化的能量利用过程展开分析,能量的转换以及传输,这是对加氢裂化展开用能分析的重要基础,对加氢裂化的用能情况展开分析,可以找到其中一些能量利用不合理的地方,然后对加氢裂化采取一些节能的措施。让炼油生产更加符合环保的理念,从而促进炼油工业的长远发展[1]。而工艺利用、能量转换以及能量回收,这是加氢裂化实现节能生产的重要依据。
(二)加氢裂化的用能特点
加氢裂化是经过催化加氢、分馏以及高压压缩等诸多环节的生产过程,每个过程的用能都有各自的特点。
加氢裂化的整体输入能量是比较多的,因为加氢的过程,高温高压是非常重要的反应特点,在加氢裂化中,氢气是非常重要的原材料,要经过升压后才能进行反应。升压电机是高功率的装置,这就需要一定的能量支持[2]。另外在加氢裂化中,常用循环氢压缩机,其中运用的是中压蒸汽的驱动方式,更是要产生十分严重的能耗。
在加氢裂化中需要用到一定的电能,主要的用电过程就是升压的环节,因为加氢裂化是在高压的环境下进行反应,原料的进入需要经过相关的设备进行升压,而泵的主要能量来源,就是依靠电能。因此加氢裂化也是一个非常严重的耗电过程,升压是其中最耗电的一个环节[3]。如今的加氢裂化,通常情况下高压进料采用的是液力透平,借助高分液做功的方式,实现对电能的节约。
在加氢裂化的反应中,有很多的能量是可回收的,其实加氢裂化本质上,是放热的过程,多数的时候都会产生热量,只是低温热,温度通常是两百摄氏度一下,这些能源虽然本身是低温热源,但占据的比例是非常大的。
二、加氢裂化的节能措施分析
(一)优化工艺流程
在加氢裂化中,对能耗造成影响的因素是非常多的,原材料的组成,工艺技术,以及装置的组成,这些都是会对加氢裂化的效率以及能耗造成影响,因此在加氢裂化的实际应用中,可以借助对工艺流程的适当优化,减少加氢裂化中的能耗。为了让加氢裂化中的换热效率得到提升,可以减少在加氢裂化中的换热设备,这样可以避免在加氢裂化中,整体的压降过大,通常情况下进料采用的是炉前混氧。并借助热高压分离器,让反应物的冷却负荷得到有效降低[4]。另外是在其中的投資少,可以降低生成物分馏的负荷。在加氢裂化中也可以用双剂串联的方式,设置进料以及产物换热器,对一些能量进行回收,这样可以适当减少外部的供热,从而让锅炉负荷得到一定程度上的降低,让燃料得到节省。
(二)使用合适的高性能催化剂
催化剂会对加氢裂化产生一定的影响,直接关系到反应的效率,通常情况下,高性能催化剂,能够降低反应中的压力以及温度,另外的催化剂性能关系到产品的生产效率以及产量。但是在加氢裂化中,并不是要一味追求提升催化剂性能,在实际的生产中,需要注重对加氢裂化工艺技术以及催化剂性能的充分匹配,二者达到一定的匹配度,这样才能相互配合,让加氢裂化的效果达到最理想的状态。改变加氢裂化的催化剂性能,那么反应的温度以及压力条件也是会出现变化,氢油比也会出现一定的改变。
(三)充分高效利用反应热
加氢裂化是一个不断放热的过程,对这些放出的热能进行充分利用,也是实现加氢裂化降耗节能的重要思路。借助对这些反应热的利用,降低加氢裂化整体的能耗。另外是对换热的流程进行适当优化,让加氢裂化装置的各个部分热能,都能得到充分回收。低温热源可以用来对加氢裂化的进料进行加热,也可以进行氢气的加热,或者是一些分馏过程,也可以对这些热源进行利用,从而减少热公用工程,避免在加氢裂化中出现能量的损失。
(四)采用高效节能的设备
加氢裂化中涉及到的工艺是十分复杂的,要用到各类的设备也是非常繁杂,电机、压缩机以及换热设备等,这些都是要选择新型的设备,从而让生产效率得到提升。在加氢裂化中,设备的效率提升,对能源的利用率也会提升,另外是新设备的应用,可以减少设备的整体数量,让加氢裂化的能耗得到减少。
(五)保证工艺条件的平稳
在加氢裂化中要对反应器温度进行合理控制,在进料之前要让物料以及反应器之间,实现充分换热,并对反应器进行提前的预热,让反应可以更加稳定地进行,另外是对氢油比进行合理控制,在实际的生产中若是氢油比过高,反应转化率会提升,但是也会导致能耗更加严重。
结论:
总之,加氢裂化是现阶段炼化生产中非常重要的技术手段,在加氢裂化中会消耗大量的能量,对加氢裂化采取适当的节能措施,降低加氢裂化的能耗,是非常重要的发展趋势。
参考文献:
[1]黄舜尧,张凤岐,王耀伟等.高氯原料加氢裂化装置产物热回收工艺方案的对比分析[J].现代化工,2019,39(12):223-226.
[2]李保良,王景堂.提高加氢裂化装置加热炉烟气余热回收效率改造应用[J].炼油技术与工程,2019,49(10):21-24.
[3]童军,李霄涵,何亮德等.催化剂级配技术在300万t/a柴油加氢裂化增产化工原料装置中的应用[J].现代化工,2019,39(11):193-197.
[4]胡晓荣,张岩,向永生等.GARDES-II器外完全硫化催化剂在催化裂化汽油加氢脱硫装置的工业应用[J].石油炼制与化工,2019,50(09):59-63.