连续重整装置的能耗浅析

齐雪冰 刘文辉 刘艳刚

摘   要：现代炼油企业极为注重生态环保理念，强调要响应节能环保号召，有效规避各项资源浪费问题，做好生产成本控制。鉴于此，石油炼制企业纷纷加大了对连续重整装置能耗问题的研究力度，期望通过科学管控，将装置能耗控制在合理范围之内。通过对连续重整装置能耗情况的分析，提出针对性能耗控制策略，旨在强化连续重整装置应用质量，保证石油炼制生产工艺整体水平。

关键词：燃料气  能耗  蒸汽  连续重整装置  石油

中图分类号：TE96                                   文獻标识码：A                       文章编号：1674-098X（2020）04（c）-0171-02

作为石油二次加工重要技术，连续重整技术会通过对相应加工原料的处理，使其在500℃左右高温以及铂Pt-铼Re双金属催化剂双重作用下，促使分子进行异构、重排，进而达到增加芳烃产量、提升汽油辛烷值的效果。该项技术的运用可实现对烷烃芳构化反应条件的切实改善，能够为石油企业带来更加可观的经济收益，应用优势较为突出。但在具体进行装置应用时，却在能耗方面存在一定问题，需要进行改进。

1  连续重整装置能耗分析

在对连续重整装置消耗能源进行计算时，需要对重整部分进料展开计算，要避免出现以装置源头预加氢部分进料为基础的错误计算行为。通常装置综合能耗在100kg标油∕吨进料左右，远远超过了常减压蒸馏装置消耗，所以对综合能耗展开控制是极为必要的。装置能耗问题主要体现在以下几个方面。

1.1 电能

装置电能消耗占总能耗大约18%，主要消耗设备有电加热器、氢气增压机以及预加氢循环氢压缩机等，其中耗电量最高的是重整氢气增压机[1]。一般连续重整装置都会设置三台氢气增压机设备，在低负荷运行状态中，只有一台进行运行，而在满负荷状态下，会同时运行两台，另外一台作为备用。因为往复式压缩机排量多为恒定设置，在具体进行生产时，部分压缩机排出氢气会经过返回线返回到压缩机入口位置，所以会造成一定的能源浪费。

1.2 水能

按照设备运行要求，连续重整装置使用水以新鲜水、除盐水以及循环冷却水等为主。其中除盐水主要用于余热锅炉汽包补水、湿式空冷喷淋;循环冷却水主要用于装置内所有水冷器、机泵冷却水以及压缩机等部分;而新鲜水多以生活用水为主。

1.3 燃料气

燃气是装置主要消耗能源，该部分消耗已经超过了总能耗的70%，是节能管控重点内容。连续重整系统会设置八台加热炉，像分馏塔重沸炉、反应系统四合一加热炉等，是燃料消耗主要设备。加热炉数量会直接影响到燃料气消耗量，即加热炉越多，燃料气消耗也就越大。在诸多加热炉中，四合一加热炉的燃料气消耗量最大，达到了总燃料气消耗的一半以上，在进行反应过程中，第一反应器温度会出现显著下降趋势，为对温度展开及时补偿，会在第一反应器出口物料提供热源位置，添加相应燃料，以保证温度数值，所以会消耗大量燃料。

1.4 水伴热以及气伴热

如果炼油厂处于我国北部地区，则装置运用还伴随着冬季水伴热以及蒸汽伴热消耗问题，与其他季节相比，冬季能源消耗量极大。

1.5 蒸汽

装置运用用汽、产汽数量极高，其蒸汽主要分为1.0MPa低压蒸汽以及3.5MPa中压蒸汽两部分。其中，中压蒸汽消耗主要以装置苯抽提单元为主，低压蒸汽消耗位置以装置蒸汽加热器以及循环氢压缩机汽轮机组为主。

2  能耗控制措施

为有效落实节能环保理念，确保连续重整装置能耗可以得到有效管控，有关部门可以从以下方面着手，对能源消耗展开约束。

2.1 原料选取方面

在进行原料选择时，企业可将高潜含量芳烃作为主要原料，可通过对材料的合理选择，做好重整反应苛刻度控制。应保证重整生产油收率、辛烷值以及芳烃含量水平，确保其均能达到相应标准要求。在诸多重整原料内，潜含量芳烃最高原料为加氢裂化重石脑油，在生产中加入适量重石脑油，可达到有效降低生产整体能耗的效果。此外，如果将重整进料初馏点温度控制在80℃左右，原料中的C6组分质量分数会被控制在19%左右，烷烃与环烷烃比例为3：1。因为C6烷烃属于无效组分，其沸点要小于C6环烷烃，因此可通过适当提升进料初馏点数值的方式，对能源消耗展开控制[2]。

2.2 反应苛刻度方面

反应苛刻度确定会依据重整生成油质量展开，会对能耗产生直接影响。在具体进行反应苛刻度调节过程中，需要按照具体生产状况，有针对性对其展开调整。如果过低会对产品质量产生直接影响，而过高会直接增加装置能源消耗，致使产品催化剂使用寿命以及吸收率受到影响。

2.3 过剩空气系数以及加热炉排烟温度方面

为妥善解决四合一加热炉能耗过大问题，技术人员可通过对过剩空气系数以及加热炉排烟温度进行调节的方式，保证加热炉运行效率，确保其能源消耗合理性。同时，因为排烟损失是管式炉热损主要消耗影响因素，排烟温度数值提升会使加热炉热效率出现直接下降状况，当加热炉效率达到90%左右数值时，排烟损失会达到总损失70%以上，而在加热炉热效率下降至70%时，排烟损失会达到总损失占比的90%，所以可通过对烟气余热进行回收的方式，对排烟温度展开管控，并达到切实提升加热炉热效率的效果[3]。就理论角度而言，当排烟温度下降到环境温度数值时，虽然能源消耗会得到有效控制，但却会对加热炉周期运行形成影响，严重者甚至会造成设备腐蚀穿孔等问题，所以需要做好排烟温度数值控制。

2.4 换热效率方面

如果燃料气消耗较大，可通过提升换热器换热效率的方式，对加热炉燃料气消耗情况展开控制，尤其要加大对反应产物换热器以及进料换热器的换热效率调整，以达到预期节能减排效果。在进行热换器改造過程中，可将换热器更换为缠绕管式换热器。缠绕管式换热器具有密封性理想、耐高温高压以及传热系数高等方面的优势，是换热器更换最佳选项，值得技术人员对其展开深入研究。

2.5 无极气量调节系统方面

在进行节能处理过程中，可通过对无极气量调节系统的运用，对重整增压氢压缩机展开调节。因为往复式压缩机多以恒定排量设计，所以在进行设备改造过程中，可通过对无极气量调节系统的运用，借助计算机，对实时处理压缩机运行状态数据展开分析与研究，并将信号反馈到执行机构中的电子模块内，进而通过对液压执行器的运用，展开气阀关闭、开启操作。

2.6 完善生产过程，降低除盐水消耗

通过对连续重整装置的分析可以发现，设备部分采用了湿式空冷设计，此种设计需要运用除盐水作为喷淋降温主要用水，所有湿式空冷都需单独设置除盐水箱，存在除盐水浪费问题。在改造时，对所有除盐水箱实施了管线连接，并设置液位控制阀，对全部除盐水液位展开控制。此种处理方式，不仅可以有效降低除盐水溢流量，减少不必要的浪费，同时还可通过对新型余热锅炉加药剂方式的运用，代替陈旧磷酸三钠药剂，可通过连续提升装置余热锅炉产汽比的方式，高质量落实节能降耗目标，并实现对加热炉腐蚀问题的有效防控，保证中压蒸汽质量。

3  结语

鉴于连续重整装置能耗处理重要性与必要性，各炼油企业应加大对装置能耗分布以及具体节能控制措施的研究力度。不仅对能耗具体情况展开分析，明确各部分能源具体消耗原因，同时还要以此为依据制定出可操作性较强的能耗管控方案，从而通过科学筛选原料、完善生产过程等手段，实现对装置能耗问题的高质量处理，做好连续重置成本管控，进而为相关企业获取到更加客观的经济收益。

参考文献

[1] 胡珺，张伟，王红涛，等.连续重整装置能耗分析与节能改造措施[J].石油与天然气化工，2018，47（1）：105-109.

[2] 王庆国，公维伟.逆流移动床连续重整装置工艺改进及生产优化[J].石化技术，2017，24（1）：54-55.

[3] 李战华，刘建龙，刘辉，等.HydroCOM气量调节系统在连续重整装置往复压缩机的应用[J].科学与信息化，2017（17）：72-75.