企業(yè)研究論文-加氫裂化裝置節(jié)能對策探討摘要：加氫裂化原料逐漸重質(zhì)化、劣質(zhì)化，帶來3種不利因素：一是腐蝕增加，尤其是氫氣閥門內(nèi)漏造成氫氣浪費(fèi)；二是易于結(jié)垢，對原料油高壓換熱器運(yùn)行帶來潛在的不利因素；三是燃料用量上升。因此重視和積極實(shí)施節(jié)能對策，對加氫裂化裝置的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)起著決定性的作用。文章對加氫裂化裝置歷年來采取的節(jié)能新技術(shù)、新裝備和新舉措進(jìn)行了回顧總結(jié)。關(guān)鍵詞：煙道氣余熱回收，杜絕氫氣泄漏，新型燃燒器，阻垢劑，循環(huán)水回收中國石化上海石油化工股份有限公司加氫裂化裝置系成套引進(jìn)裝置，由德國魯奇公司進(jìn)行工程設(shè)計，使用美國聯(lián)合油公司的專利，采用一段串聯(lián)循環(huán)流程。原設(shè)計是以生產(chǎn)重石腦油為目的產(chǎn)品，大于177餾分全部再循環(huán)轉(zhuǎn)化，處理能力為900kta減壓柴油，于1985年1月投產(chǎn)。為了充分發(fā)揮加氫裂化裝置的生產(chǎn)潛力和產(chǎn)品調(diào)整的靈活性，提高企業(yè)對國內(nèi)外市場的適應(yīng)能力，1998年對加氫裂化裝置進(jìn)行了改擴(kuò)建，改造后的處理能力由900kta擴(kuò)大至1500kta，生產(chǎn)方案由全循環(huán)改為一次通過。加氫裂化的原料為氫氣和減壓柴油，產(chǎn)品為干氣、液化氣、輕石腦油、重石腦油、航煤、柴油及尾油，同時可根據(jù)原料及產(chǎn)品供求變化情況，調(diào)整裝置的生產(chǎn)流程和操作條件，以達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)，提高效益的目的。隨著我國加入WTO，加工進(jìn)口原油是沿海石化企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，隨著原油價格逐步與國際市場接軌，裝置從以前只加工國內(nèi)大慶油、黃島油等逐步轉(zhuǎn)向加工外油，特別是由于沙輕油硫含量較高，使加氫裂化原料VGO(減壓柴油)中的硫含量大幅增加。從2000年5月起，裝置開始逐步摻煉高硫原料，表1為歷年來原料油VGO中的硫含量情況。從2002年9月起，隨著上海石化煉油化工部(以下簡稱煉化部)新建裝置的投用，為了平衡煉化部新建裝置所產(chǎn)的焦化蠟油，提高經(jīng)濟(jì)效益，煉化部要求加氫裂化裝置在VGO中摻煉焦化蠟油。摻煉焦化蠟油后，一是原料的密度、殘?zhí)吭黾?，性質(zhì)變重；二是原料中的硫、氮含量上升，反應(yīng)溫度提高。因此節(jié)能工作面臨著新的挑戰(zhàn)。1裝置能耗狀況加氫裂化裝置的能耗情況如表2所示。從表2可以看出，由于近年來加氫裂化實(shí)施了一系列的節(jié)能措施，使綜合能耗比較穩(wěn)定，但是要使節(jié)能工作有大的突破，還需要化一番大力氣。2存在的主要問題加氫裂化原料逐漸重質(zhì)化、劣質(zhì)化，至少帶來3種不利因素：一是腐蝕增加，尤其是氫氣閥門內(nèi)漏造成氫氣浪費(fèi)；二是原料油高壓換熱器殼程易于結(jié)垢，對原料油高壓換熱器運(yùn)行帶來潛在的不利因素；三是燃料氣用量上升。因此重視和實(shí)施節(jié)能工作，對加氫裂化裝置的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)和提高裝置運(yùn)行水平起著決定性的作用。存在的問題主要有：其加熱爐燃燒空氣并未采取任何預(yù)熱措施，直接進(jìn)加熱爐進(jìn)行燃燒。燃燒后的煙道氣經(jīng)煙囪排向大氣。緊急泄壓閥內(nèi)漏，造成氫氣泄漏。原料油高壓換熱器內(nèi)部結(jié)垢導(dǎo)致?lián)Q熱效果下降，使循環(huán)氫加熱爐燃料氣量上升。3節(jié)能對策的實(shí)施(1)增設(shè)加熱爐煙道氣余熱回收系統(tǒng)加氫裂化裝置兩臺循環(huán)氫加熱爐的設(shè)計是20世紀(jì)60、70年代水平，主要問題是：加熱爐燃燒空氣并未采取任何預(yù)熱措施，直接進(jìn)加熱爐進(jìn)行燃燒，燃燒后的煙道氣經(jīng)煙囪排向大氣。存在著排煙溫度高、爐效低的重大缺陷。2002年經(jīng)過調(diào)研后，煉化部采用了上海711所的熱管技術(shù)進(jìn)行改造。熱管是一種高效的傳熱元件，它利用管內(nèi)液體的蒸發(fā)和冷凝來傳遞熱量，不需要外加動力，液體能自行循環(huán)。2003年10月開始投用，投用后，空氣預(yù)熱溫度達(dá)到143，爐子熱效率提高6%以上，熱管系統(tǒng)投用至今，運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好(見表3、表4)。從以上表格中的數(shù)據(jù)可以看出，熱管投用以后，各爐的熱效率均明顯上升。在相同負(fù)荷時，所消耗的燃料氣量也明顯降低了，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可按下式計算：(原燃料氣用量現(xiàn)燃料氣用量)空氣密度燃料氣相對密度燃料氣單價全年工作小時：(1423.71147)1.250.822000800010-7=453.7萬元年(2)更換新型閥門0.7MPamin、2.1MPamin緊急泄壓閥的運(yùn)轉(zhuǎn)條件由于壓差大，氣動控制精度差，加上自1985年投用以來，經(jīng)氫氣和硫化氫介質(zhì)的長期沖蝕，兩只泄壓閥內(nèi)部閥座接觸面出現(xiàn)內(nèi)漏，存在著1000Nm3h左右的泄漏量。但是在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況時無法進(jìn)行解決，長期下來也造成了不少的浪費(fèi)。在2003年9月的大檢修中，更換日本KOSO公司生產(chǎn)的6級降壓控制閥，同時增加了兩個儀表風(fēng)罐，在儀表風(fēng)系統(tǒng)故障維護(hù)時，可以維持0.7MPamin、2.1MParain泄壓閥20min不打開。開車后，我們對0.7MPamin、2.1MPamin泄壓閥的泄漏量進(jìn)行了現(xiàn)場檢測，更新后的0.7MPamin、2.1MPamin泄壓閥已無泄漏。氫氣以1萬元t計，濃度為95%，每小時泄漏氫氣1000Nm3，全年按8000h計，經(jīng)濟(jì)效益計算如下：100095%8000=7600000(Nm3)因?yàn)闅錃饷?000Nm3h相當(dāng)于1t重量，所以76000008000=950(t)通過計算，全年減少氫氣損失950t，則：95010000=950(萬元)，全年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益950萬元。(3)采用新型的LGHQ強(qiáng)化傳熱型燃燒器減壓塔底重沸爐是20世紀(jì)90年代加氫裂化改造時由洛陽石油化工工程公司設(shè)計，上海工業(yè)設(shè)備安裝公司安裝。爐管內(nèi)介質(zhì)為減壓塔底油，自1990年投入運(yùn)行，在近幾年運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)熱量損失，熱效率降低，為此在檢修中更換了新型的LGHQ強(qiáng)化傳熱型燃燒器。LGHQ強(qiáng)化傳熱型燃燒器是一種既強(qiáng)化燃燒又強(qiáng)化傳熱，節(jié)約動力又節(jié)約燃料的強(qiáng)化節(jié)能型燃燒器，能有效的降低爐管熱強(qiáng)度的不均勻性，提高爐管表面熱強(qiáng)度和熱效率，強(qiáng)化傳熱，提高爐管平均熱強(qiáng)度，可提高熱負(fù)荷15%-50%或提高熱效率2%5%，通過調(diào)節(jié)燃?xì)鈬姌尩娜細(xì)饬空{(diào)節(jié)環(huán)的大小來對燃燒工況進(jìn)行微調(diào)。它改變了傳統(tǒng)燃燒器環(huán)形燃火的形式變中心燃火，火焰收斂，剛勁有力。從LGHQ強(qiáng)化傳熱型燃燒器運(yùn)行情況來看，減壓塔底重沸爐的燃燒工況達(dá)到設(shè)計要