重油催化裂化裝置節能優化分析

趙曉東

摘 要：21世紀，我國逐步進入信息化時代，各類新型技術的廣泛應用帶動了生產力與生產水平的大幅度提升。在這樣的時代大背景下，我國傳統的重油催化裂化設備的綜合性能已難以滿足日益增長的節能環保需求，有待改進。本文意在，對該催化裂化裝置的使用情況及節能水平進行系統化分析，并提出一系列整改措施。

關鍵詞：重油催化；裂化裝置；節能；研究

一直以來，石化行業作為我國經濟發展的支柱型產業發揮著關鍵性作用。近年來，我國社會經濟發展帶動了能源油耗的逐年激增，能源緊張已成為制約我國經濟發展的首要難題。因此，逐步提升重油催化裂化設備的綜合性能，有效提升能源利用率，是當前我國石化企業的首要工作任務。

1 我國煉油裝置存在的問題

時下，經濟全球化已成為世界經濟發展的主流趨勢，在帶動了各國家和地區經濟發展水平穩步提升的同時，也引發了一系列的能源危機。而我國作為世界上最大的發展中國家，幅員遼闊，資源豐富，石油資源儲備量較高；一方面，近年來隨著我國社會主義市場經濟的高速運轉，經濟產業結構調整與優化，人民生活水平日益提升，帶動了我國人口數量與人口密度的逐年激增，在這樣的發展前提下，我國原有的石油資源已難以滿足日益增長的人民需求；另一方面，我國工業化腳步日益加快，日常生產環節所消耗的石油總量逐年攀升，且短時期內不會下調。除上述因素以外，人民物質生活的大幅度提升，帶動了我國車輛制造業及化工業的迅猛發展，對于石油的消耗情況有所提升?；谏鲜霈F象，我國日益增長的能源需求與現有的石油儲備之間出現了尖銳的矛盾，能源問題逐步成為困擾我國經濟發展的重要難題。而隨著我國近年來生態環境的惡化情況加劇，加之環保工作的深入開展，我國政府對傳統的石油提煉行業提出了更高的時代要求，即在有效減少石油提煉過程中裝置耗能的同時，充分實現綠色環保無污染的行業標準；嚴格按照我國環保部門的節能需求，充分符合當前我國可持續發展的戰略方針。而催化裂化是石油提煉工作的重要環節，是保障原有提純工作安全性與合理性的首要前提。但值得注意的是，在進行催化裂化裝置的使用過程中，裝置自身消耗的能源總量較高。傳統煉油廠的原油催化裂化環節，其主要催化對象為汽油與柴油，也是能源企業的主要工作內容。根據對2016年我國煉油企業的能耗情況進行分析，催化裂化裝置的能源消耗總量占據全國煉油企業耗能的三成以上。因此，逐步應用新型煉油技術、減少裝置運行的能源消耗、借鑒外企先進的煉油理念，增強國產煉油企業的綜合實力，是當前我國煉油企業的時代任務。而充分提升能源利用率、優化資源使用情況、實現綠色生產已成為當前我國煉油企業的核心工作。

2 裝置能耗分析

中原石化總廠的重油催化裂化裝置是由中國石油華東設計院設計的同軸式催化裂化裝置，于2006年進行多產異構烷烴的催化裂化工藝技術擴能改造，裝置設計處理量提高到500kt/a，裝置設計基準原料為中原油田文留石蠟基常壓渣油，產品分布和收率都達到了設計要求。隨著原料日趨變重，產品分布逐步變差，高附加值產品收率下降，裝置能耗上升。為考察裝置的生產運行情況和能耗狀況，并對裝置的實際處理能力和各系統的操作參數是否合理有一個全面和正確的評估，為裝置的進一步優化操作提供合理依據，中原石化總廠與中國石油大學合作，于2012年7月對改造后的裝置進行了標定，裝置的能耗標定結果見表1。

3 節能措施及應用情況

3.1 節能風機改造

空冷風機普遍采用軸流風機輸送空氣，風機不但能耗高，而且它的狀態好壞直接影響整個生產線的穩定。風機葉輪是唯一對氣體做功的部件，葉片的性能好壞直接決定風機的效率和整體性能。為了進一步降低風機用電，提高風機穩定性，對車間共計9臺電機驅動風機的葉片進行改造，由普通葉片改為全三維高效節能軸流風機葉片。葉片采用玻璃鋼材質、環氧樹脂加碳纖維的中空結構，葉片的剛度大，傳動部件的負載輕，且表面涂有環氧樹脂，耐腐蝕、抗紫外線。通過CFD軟件計算，沿徑向設計成不同的扭曲度，升阻比大、無二次流動，保證了二維流動在寬廣的工作范圍內具有非常低的流動損失。

3.2 提高空冷利用效率

干氣與熱路液化氣的對比見表3。由表3可看出，干氣具有較大的壓力推動力，且溫度比熱路液化氣低25℃左右，用溫度較低的干氣完全替代熱路液化氣作為補壓介質，液化氣全部進空冷冷卻器冷凝。改造前需6臺空冷全開才能滿足生產，現改不凝氣充壓后，只需開3～4臺即可滿足生產需要，與空冷節能風機配合使用，使得空冷噴淋軟化水用量也較以前有大幅下降，每天可節約30t，一年可節約35萬元。

4 結束語

為保障節能效果與經濟效益，應加強對裝置的標定工作，為分析產品分布和調整產品結構提供真實可靠的數據，指導操作優化的方向。在分析和實施節能降耗的工作過程中，能獲得更多的實踐經驗。通過精細化管理手段降低裝置加工損失以及做好水、電、汽、風的節約使用，可進一步降低裝置能耗。

參考文獻

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