加氢裂化装置节能优化分析
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加氢裂化装置节能优化分析
随着科技的不断发展和进步，各企业间的竞争日趋白热化，这就对提高企业效益提出了更高的要求，加氢裂化（Hydrocracking，HC）技术是现代炼油和石油化工企业油、化、纤结合的核心工艺之一，HC 装置的操作状况和用能水平对企业能耗及经济效益有着重要影响，其具有加工原料范围广、产品质量好、液体收率高、生产灵活性大等特点。
标签：加氢裂化；能耗；节能
进入二十一世纪后，各国都将实施经济增长与保护环境并重的可持续发展战略，既重视经济效益也重视环境效益。
为保护生态环境，对油品的质量要求将越来越严，生产清洁油品已经是大势所趋。
此背景下，我国炼油工业也加快了加氢裂化技术开发的步伐，而科学合理的分析加氢裂化装置的能量平衡，可以有效地降低加氢裂化装置的能耗，对加氢裂化装置进行节能技术的研究仍是各加氢裂化装置的重要课题。
1 加氢装置能耗的状况分析
1.1 能耗特点
加氢裂化工艺过程主要包括催化加氢反应、油品分馏和氢气高压压缩等过程。
装置用能有如下特点：
1.1.1 总输入能量多，升压用电在能耗中所占比例大。
加氢裂化装置进料和氢气的升温、升压均需要供入大量能量，循环氢压缩机用3～5MPa 蒸汽驱动，能耗较高。
加氢裂化装置反应压力高，進料和氢气需由电动的进料泵和补充氢压缩机进行升压，电耗较高。
1.1.2 化学耗氢量与反应苛刻度（或转化率）有关。
加氢裂化反应过程苛刻度高（转化率高），耗氢量大，所需补充氢压缩机功率大，压缩能耗也相应上升。
1.1.3 低温热多。
高能级的热量输入加氢裂化装置后，通过一系列的化学和物理过程，大部分转化成为低温热，即150摄氏度～200摄氏度以下油品的热量及排入大气的400摄氏度以下烟气热量等。
利用好这部分热量，也是降低装置能耗的一个重要方面。
1.2 影响能耗的因素
1.2.1 工艺条件
加氢裂化装置在催化剂确定后，影响加氢效果的主要工艺条件是反应压力、反应温度、空速和氢油比等，这些工艺条件与能耗有着直接的关系。
1.2.2 原料、目的产品
加氢裂化装置原料性质的优劣、目的产品的质量要求对加氢裂化反应操作条件有很大的影响。
随着原料变重、性质变差，目的产品质量要求的升高，能耗也将随之增加。
1.2.3 装置组成
加氢裂化装置组成不同，其能耗也不同，装置组成越复杂，其能耗也越大。
1.2.4 装置负荷率
加氢裂化装置的负荷率越高，能耗越低。
2 存在的问题
劣质化、重质化的加氢裂化原料的使用会带来三种严重的后果，一方面加大了腐蚀化程度，大大浪费了在氢气阀门内氢气的浪费，另一方面是会形成结垢现象，十分不利于原料油高压换热器的运行，此外还会导致燃料用量的上升。
所以，在低碳环保的大环境下，必须对加氢裂化进行进一步的改造，以充分提高装置的运行水平和稳定性，实现节能环保。
当前还存在的主要问题有：
①加热炉内的气体未经任何处理，直接燃烧，未经任何措施，直接排放。
②紧急泄压阀会形成内漏现象，造成大量氢气的泄露。
③装置内部结构现象将更为严重，导致换热效果大大降低，导致燃料气量大量上升。
3 节能对策的提出
3.1 增加加热炉烟道气余热回收系统
很多企业的工程师对老旧设备进行过相应的改造，但是还是存在大量问题，最严重的问题就是在于—加热炉内的气体未经任何处理，直接燃烧，未经任何措施，直接排放。
能源浪费现象十分严重。
另外，热管是最为常见的效率很高的传热原件，热管利用管内液体不断的蒸发和冷凝这一循环来实现热量的传递，热管的工作不需要外界的干预，能够自动工作。
很多企业已经开始将热管作为加热炉烟道气余热的回收设备。
相关资料显示，使用热管，能够将空气预热温度提升到143摄氏度以上，加热炉的工作效率将提升六个百分点，能够产生很好的经济效益。
3.2 优化新型阀门
当前使用的紧急泄压阀在运转中精度较差，在加上相关截止的长期侵蚀，泄压阀的内部会出现内漏现象，从长远的角度看，会造成很大程度上的浪费。
相关石油企业将阀门换成 6 级加压控制阀，并装备了仪表风管，及时在系统的故障维护期，也能维持二十分钟内锁死。
通过这一措施可以很大程度上减少氢气的浪费，创造很大的经济效益。
3.3 采用新型燃烧器
传统燃烧器的燃烧效率很低，造成大量热量的损耗，而且随着使用年限的不断增加，热效率会越来越低。
采用先进的燃烧器，能在很大程度上提高了燃烧效率，提高了导热性，节省大量的燃料，从而实现节能，提高经济效益。
先进的燃烧器还能够帮助炉管热的均匀，很大程度上提高表面的热强度以及热效率，强化装置的传热性能，提高热负荷以及热效率。
3.4 减少氢气的泄露
循环氢压缩机上会有大量的氢气泄露，从而造成氢气的浪费。
相关工作人员要仔细检查循環氢压缩机放空阀门内漏情况，解释解决，从而减少浪费，实现节能。
4 结语
石油石化工业中劣质化、重质化的加氢裂化原料的使用会带来三种严重的后果，本文中，作者结合工作实际，就对加氢裂化装置节能对策的思考这一重要议题展开讨论提出相应的节能对策。
