浅析节能设备在加氢裂化装置上的应用

浅析节能设备在加氢裂化装置上的应用

王建璋

中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部联合六车间 天津市 300270

摘要：我国经济发展中能耗过大，使得能源危机加重，对于当下与未来发展有严重影响和制约。所以各行各业在新时期发展要节能道路，加氢裂化装置应用节能设备，可以有效控制生产作业中能源消耗，真正促进节能目标落实。文章主要以加氢裂化装置为对象，对于节能设备应用进行分析和探究。

关键词：节能设备；加氢裂化装置；应用；分析

引言：我国经济快速发展也付出一定代价，主要体现污染严重和能源消耗大，成为持续性发展绊脚石，故而针对各行各业提出了低碳和节能的要求。加氢裂化装置在石油、化工等行业中应用比较多，推动技术和工艺节能化是当务之急。

1. 往复压缩机中应用

加氢裂化技术是石油化工生产中应用具有广泛性，需要借助于装置完成相关工艺。实际生产作业中加氢裂化装置，经常会用到往复压缩机，基本上都是两开一备。以某企业为例对于运行耗氢量进行设计，每个小时为55000m³，设计的流量为每小时30000m³，不过装置和设备在实际工作之中，氢的消耗量小于设计，保持在每小时50000m³。

往复式压缩机在运行中控制压力是关键，需要使其稳定可靠，通常需进行调节，选择的是旁路返回控制的办法。应注意的是，运用这种调节模式，在运行整个过程中势必会出现无谓的耗损，不符合节能的要求。针对往复压缩机运行这个状况，在加氢裂化装置中引入了节能设备。就固有的加氢裂化装置进行改进，集中在往复压缩机部分，设置了气量无极调节系统。经过改造之后的装置，在运行中旁路返回阀门就会关闭，而且是全部闭合，有效控制了由此引发浪费，可起到节能的作用^[1]。

气量无极调节系统应用之后，压缩机能耗有了明显的变化，在装置节能优化之前，平均耗能每个小时基本维持在3345kw、3315kw等，节能系统设置后能耗有大幅度下降，每个小时耗电量为1798kw、1894kw等。两组数据有明显的差异，从这个就可能得看出，在往复压缩机在没有改造，未增加气量无极调节系统之前，设备在运行的过程中流量与电能耗损不存在相互影响性，保持在一个恒定状态。压缩机流量会变化，在不断的增长过程之中，旁路阀会随之变化，无论是哪个级别开度会变小。这个时候压缩机运行耗电量会出现变化，幅度通常比较小。运行中流量如果比较小，针对的是出口的，绝大多数会流量将会凭白消耗，在压缩后顺着旁路阀返回。针对这个部分浪费，采用节能设备很有必要。使用气量无极调节系统可有效控制能耗，生产作业中设备运行负荷下降之后，压缩机的功率、电流等也会降低和减少，最终运行就能更好节约电能。一般情况下气量无极调节系统应用，装置低负荷下节能成效更为突出。

2. 高压绕管换热器中运用

石油化工生产中需要用到加氢裂化装置，但在期间也在不断进行装置优化，以确保能够达到更好技术与工艺应用效果。低碳和节能化生产是主旋律，有助于产业可持续发展，石油化工生产作业在节能研究过程中，针对加氢裂化装置进行改进，在实际操作的过程中在装置中使用了高压绕管换热器。这是加氢裂化装置一次非常关键和重要的创新，极大促进了装置节能。高压绕管加热器有一定的优势，可以实现高效换热，最为关键的是体积小但换热面大，而且应用成本投入小，节能综合效益高^[2]。高压绕管换热器应用可获得良好节能效果，主要得益于换热效率高，这就意味着在装置运行整个过程中，相关燃料的耗损少，实现经济与节能双赢。

高压换热器有很多种类型，以经常使用的缠绕式为例，一般热端温差最低为45度，最高为61度，不过实际运行中初始阶段还有15度，即使运行到了后期也不会超过40度。加氢裂化装置采用高压绕管换热器有明显的改善，设计所确定的温差在9度到22度区间内，装置在初始阶段一般维持在9度，在运行的后面保持在7度。从这个就可看出，绕管换热器设计运行温差，明显的小于设计所确定的温度差，这就意味着采用这种设备运行换热成效更为突出，可达到预期的换热效果，最终达到减少运行能耗的目的。

高压绕管换热器应用之下，加氢裂化装置在后面的反应之中，消耗的燃料会变少，在生产作业中实现了节能。以设计能耗作为参照值，实际生产中发现设计能源耗损为45.39千克的，设备运行中实际能耗为36.77千克，有比较好的降低能耗的效果，也能够使企业生产作业成本降低。总而言之，加氢裂化装置在应用节能设备的过程中，将高压绕管换热器引入其中，除了换热效率高外，还能促进装置运行整体能源耗损降低，故而要加强相关研究。

3. 高效冷风机中应用

石油化工生产中加氢裂化装置应用中，需要用到冷风机。过去装置上所配备的空冷设备，在夏天温度比较高的情况下即使进行冷却，也存在着温度没有完全被将下来，出现了过高的问题。这种情况下不利于装置运行，易于导致负荷过高的问题。后面高分工艺阶段，温度也会上升，过程中对氢的纯度会造成影响，使纯度有不同程度降低。引发连锁反应，分子质量会提高，生产作业中在促使汽轮工作中在能耗比较大，集中在耗气部分。分析中发现致使这一状况出现只有原因有两个，一个是采取的是摩擦传动，容易产生弹性打滑，从而影响设备运行效率；另外一个是设计存在问题，选择的是铝合金叶片，导致空冷器运行效率低。

空冷器运行效率低，能耗消耗大，违背了节能生产要求。故而在生产中要做好对高压冷风机优化和改进，实际操作中要从问题入手，在风机叶片选择之中，挑选新研究出来的高效叶片，比如HY叶片，在运行中采取的是同步传动的方式^[3]，效率更高，有助于制冷效果的提升，有效控制冷却后温度偏高的问题。循环氢压缩机在促使汽轮工作中所要消耗的气量将会变少。

4. 结束语

总之，加氢裂化装置应用节能设备具有重要意义，从装置当下节能情况看存在节能水平高低不一的问题。所以要做好研究，强化节能设备在装置各个部分的运用，以确保减少工艺操作中能耗，实现节能效益最大化。

参考文献

[1] 何文丰, 沈永淼. 节能设备在加氢裂化装置上的应用[J]. 中外能源, 2020, 17(002):93-95.

[2] 高翔, 邱亚敏. 节能设备在加氢裂化装置上的应用探析[J]. 中国化工贸易, 2019, 000(002):209-209.

[3] 高峯. 加氢裂化装置设备节电措施及应用[J]. 石油石化节能与减排, 2020, 2(002):6-10.