连续催化重整装置节能分析.docx

连续催化重整装置节能分析中石化洛阳分公司白芳芳尚纪兵宋华伟邢卫东）杀的.三体：小五,叱声，川，无下蚓白芳芳：2011年华南理工大学毕业,研究乍江在洛阳石化催化重整装置工作.卫要：文章分析了目前催化重整装置的现状，对装置用能进行了分析，提出了可以通过汽提塔改冷、热进料，充分利用装置余热以提高能量利用率，此外可以通过调整操作，如降低塔压'ISI流比、氢油比等进行节能。关健词：催化电整装置：余热：回流洛阳石化连续催化重整装置原采用法国IFP第一代连续重整专利技术，2005年5月进行了技术改造，催化剂再生系统改造为1.PEC技术。装置产能为每年70万吨（按8000小时计算），装置主要有四个部分组成：原料预处理、重整反应、催化剂再生、公用工程。装置以直储石脑油为原料，生产富含芳烧的重整生成油，作为芳煌原料和汽油调和组分使用，同时富产氢气和少量的液化气。本文针对洛阳石化催化重整装置的特点，对装置用能进行分析，得出可以从以下几个方面进行调整，以减低重整装置能耗。1用能方面存在的优化潜力1.1 汽提塔C102改冷、热进料对于汽提塔C102来说，可以通过增加一部分冷进料混入冷回流，以减少冷回流量，从而减低塔顶的冷凝负荷。改用一部分冷进料后，汽提塔的热进料温度还可以得到，从而降低塔底的加热负荷：另外随冷回流减小，塔顶去催化气体会变得更干.更容易出去S和NHJ等，当冷进料量调整合适时，冷回流可以基本接近于0th,从而达到最优的操作。187.7白质加重气分离*D102安35C89.5h图2汽提塔C102热进料的现场模拟结果Q9白孜加氮气液分离*DO2来3SC的SVh图3汽提塔C102改为冷、热进料后的模拟结果从模拟结果可以看出，将热进料改为冷、热进料后，当冷进料为5th时，进汽提塔温度由原来的19（C变化为现在的195tC,塔顶温度由143C降低到MlaC,塔顶冷却负荷由原来的187.7，10'1«1/»1降低为62.9*10'1«1/11,冷却负荷降低了124.8×IO1kcalh,塔底加热炉负荷由原来的420.5×l0,kcalh降低到304.1×10,kcalh,塔底加热炉负荷降低116.4×IO4kcalh,共降低能耗241.2×10calh1.2 余燕回收对装置的各股物流进行用能统计，可以看出由于审整装置物流热源较少，很多塔底物流存在反豆的先冷却再加热的状况，不是特别合理，木文暂不考虑这种重更冷却再加热情况，先简单的对各股热物流和冷物流进行统计，从统计结果可以看出，目前重整装置存在两股热源温位合适，但尚未利用：即C102塔顶气体（目前全回流时大约为15t/h、15（C:出部分液化气时约为20t/h、150C）、E201壳程出口热源（口前大约为75t/h、按取热后温度为90C计算，C102塔顶气体所能提供的热量为80X10'kcal/h：CE）20Vh、150r90,C图4C102塔顶气体热量估算按换热后温度为90C计算，E201壳程出口热源所能提供的热量为124.5X10'kcal/h：图5E201塔顶气体热量估算因为这两股物流温位均不是太高，比较适合加热进料，提高冷物流进料温度。图6-8是各塔进料统计。图6CIOl进料加热流程E205图8C201进料加热流程从模拟结果可以看出，进C102的热物流温度为19(C,塔底温度大约为228C,进料温度比较合理。CIOl和C201进料温度分别为1MC(大多数时候很难达到IIoe)和75tC,塔底温度大约分别为1654C和228C,故宜提高ClOl和C201进料温度。结合C102和E201废弃热源，对现有流程进行改造，可以得到图9T0的模拟结果。90C122,Ct/h25CElllcElOlE10275th.IIoC图9ClOl进料改造后流程通过改造，增上一台换热器EX,改造后进料温度由原来的U4C提高到122C,进料温度提高8七，对改造前、后的Cl(H进行模拟，可以得到表1。表1Cl(H进料改造后结果对照改造前改造后变化量塔顶冷凝负荷(×104kcalh)90955塔底加热负荷(×104kcalh)479429-50从表1可以看出，改造后塔顶冷凝负荷增加5X10'kcalh,塔底加热炉负荷减少50X10'kcalh,综合节能45Xl'kcalh.同时,用C102塔顶热量对C201进料进行预热，可以得到图10的模拟结果。图10C201进料改造后流程通过改造，增上台换热器EN,改造后进料温度由原来的175cC提高到183C,进料温度提高8e，对改造前、后的C201进行模拟，可以得到表2。表2C201进料改造后结果对照改造前改造后变化量塔顶冷凝负荷(×104kcalh)1901837塔底加热负荷(×104kcalh)388322-66从表2可以看出，改造后塔顶冷凝负荷增加7X10'kcalh,塔底加热炉负荷减少66X10'kcalh,综合节能59×10,kcalh2调整操作2.1 降低塔压理论上讲，塔压可有效控制塔内组分的相对挥发度。降低塔压则塔内被分离组分间的相对挥发度增加，有利于物料的分离。此外，由于增压的下降可以使同一组分的平衡温度下降，从而使再沸炉两侧的传热温差增加，单位处理量所需的再沸炉加热量下降，减少能量消耗，图1是模拟得到的塔顶冷凝负荷和塔底加热负荷随塔压变化的曲线图。可以看出塔压越高，塔顶冷凝负荷增大，塔底加热负荷也变大，但是塔压也不能过低，塔压过低会使塔顶干气量增加，塔顶液体收率降低，而且会导致塔内气液相负荷增加。各塔的操作压力需要进行不断摸索，寻找域合适的塔压。SooooOOOOOO8642a 8642a 43333322222 <«NoIX) ST-塔顶冷凝负荷T-塔底加热负荷图1塔压与塔顶冷凝负荷和塔底加热负荷的关系图2.2 降低分馆塔的回流比在石油炼制过程中消耗的能量有60%用于蒸储，因此，对蒸储塔工艺参数进行优化控制对能源管理具有重要的意义。在分储塔中，物料被连续汽化、冷凝多次，以便将轻、重组分分开。分播过程要求冷回流返回到分馆塔顶部，进入分储塔再沸炉的热量大约有90%95%用来产生回流，因此控制回流比是控制分储塔能耗的关键。回流比越大，塔顶与塔底产品的分离效果越好，相应地，加热和冷却介质消耗量亦随之增大，塔的能耗增加。2.3 降低氢油比操作适当降低重整装置预加氢和重整反应两部分的氢油比（体积比），可以降低加热炉的负荷，节省燃料；降低压缩机的负荷，节省电或蒸汽；降低冷却负荷，节省水、电。在对催化剂活性影响不大的情况下，可考虑适当降低预加氢和重整反应两部分的氢油比，随着重整和预加氢氢油比的降低，装置总能耗不断下降。降低氢油比操作对降低能耗效果十分明显,且在一定的范围内，催化剂活性不会受到明显影响。3设备更换-粉尘收集器过渡器芯改造粉尘收集器M306由于采用金属滤芯，压差比较高，这严重影响了淘折气量，经分析可以将原过茂器芯更换为滤布型过泌芯，滤棒作了改进后用上滤布。使用新型的过渡器后，压差的问题可以得到很好的解决，改造前需持续用高压赳进行反吹，改造后不用任何氮气反吹，使得淘析气量得到了保证，对生产运行保障起了决定作用。采用这种较好流布过滤方式,可以彻底解决淘析气压差大及催化剂提升困难的难题，从很多炼油厂使用结果来看改变内部结构采用过滤布形式过滤达到了装置的生产要求，同时减少了原来每月清理过滤器造成装置的人力物力的浪费，另一方面解决了高压氮反吹的操作为装置节省了氮气消耗。结论通过从用能分析、调整操作和更换设备等方面进行分析，得出可以通过汽提塔改冷、热进料：降低塔压；降低回流比：降低氢油比：更换再生粉尘收集器滤芯等措施达到节能的目的。通过汽提塔改冷热进料、回收装置余热，共降低能耗345.2X1(TkCalh1,弁考文献I1 .沈波，连续重整燃料气节能途径探讨。石油炼制与化工J,2011年第42卷：77.2 .刘婷好.炼油厂连续重整装置有关问题的改造，化工生产与技术J,2008年第15卷第5期：64.