催化重整装置能耗分析及节能措施

【摘要】随着我国工业化进程的发展，我国的能源已经濒临衰竭，因此，就目前我国的能源状况来说，工业节能是非常必要的，而在炼油工业中，催化重整装置就是高能耗的炼油装置，导致了很多能源的浪费。本文就主要针对炼油催化重整装置中的能耗现状进行分析，并提出切实有效的节能措施。

【关键词】炼油 催化重整装置 能耗分析 节能措施

催化重整装置，主要有原料预处理、重整反应、产品处理、催化剂循环再生等工艺流程，其中，重整反应是强吸热的反应，需要对反应物进行多次加热处理，而且催化重整装置的能耗会随着反应苛刻度的提高而增加，这就导致了能耗的增大，对整个炼油工艺来说，占了总能耗较大的比重，因此，炼油工厂必须寻求节能的方式来改善当前的催化重整装置，减少催化重整装置的能耗，从而实现降低催化重整装置降本增效的效果。

1 炼油厂催化重整装置的介绍

1.1 催化重整装置的原料及产品

炼油厂催化重整装置的原料主要为低辛烷值直馏汽油、各加氢装置粗汽油、苯抽提抽余油，通过催化重整，得到的主要产品有高辛烷值汽油组分，副产品为含氢气体、液态烃、瓦斯、拔头油等。

1.2 催化重整装置的步骤解析

（1）原料预处理就是对原料进行预分馏，它既能切割65～180℃馏份，又能切割80～180℃馏份。

（2）预加氢主要是采用中压加氢工艺，为了保证汽油加氢装置和航煤加氢装置对补充氢气压力的要求和操作灵活性，本装置设预加氢循环氢压缩机。

（3）重整反应采用的是PRT-C、PRT-D催化剂两段装填，共四炉四反。

（4）在催化剂循环再生中为了保护重整催化剂，防止硫中毒，在蒸发脱水塔之后设脱硫保护床。

1.3 催化重整装置的主要构成

整个装置主要由两部分组成，即预处理部分和重整部分，预处理部分包括预分馏、预加氢反应系统和蒸发脱水系统；重整部分包括重整反应系统、产品稳定系统。

2 催化重整装置的能耗分析

有数据显示，炼油厂催化重整装置中能耗最高的就是重整反应部分，达到了总能耗的62%，其次，就是预加氢部分，占了27%，其他部分总的能耗只占了总能耗的11%，比例是最小的。

由上表1可以看出，在整个催化重整过程中，重整部分的能耗是最高的，因此，想要降低催化重整装置的能源损耗，降低重整部分加热炉的负荷以及压缩机的功率是最直接有效的方法。

3 催化重整装置的节能措施

3.1 重整部分加热炉的节能措施

重整部分的加热炉主要就是吸热反应，它的能耗是总能耗比例最大的部分，因此，加强加热炉的节能措施是非常必要的，能够对减少催化重整装置的能耗起到重要的作用。

3.1.1有效降低加热炉的排烟温度

据统计，排烟温度每升高17～20℃，加热炉的热效率就会降低1%。因此，想要提高加热炉的热效率，减少能源损耗，有效降低排烟温度是非常关键的措施。一般的加热炉排除的烟气中，硫的含量达到了2%，这时烟气的温度在130℃～140℃之间，为了增强安全性，必须对其增加40℃的裕度，也就是排烟温度应该控制在185℃。但是为了提高加热炉的热效率、减少能源的损耗，在实际的生产中，都要求排烟温度越低越好，这就造成了加热炉运转的问题，因此，利用余热回收系统，既可以降低加热炉的排烟温度，又能够有效提高加热炉的热效率，为了解决加热炉长期安全运行的问题，可以把加热炉的排烟温度控制在160～185℃之间。

3.1.2减少加热炉的散热损失

加热炉的散热损失也在一定程度上造成了能源的浪费，它主要与风速、环境温度、炉外壁的温度有关，外界环境的温度以及风速对加热炉炉外壁的温度影响较大，导致了散热量的增加。因此，加热炉的炉外壁必须采用保温、隔热的材料，保证炉外壁温度的均匀，减少散热量，从而减少由散热引起的能源损耗；对于炉内壁，应该采用高温辐射的涂料，减少散热损失。

3.1.3定期对加热炉的灰垢进行清除

加热炉内不完全燃烧的碳、灰等长期积累，会造成灰垢，从而对加热炉的炉管、余热回收系统管束等造成污染，增加了加热炉的热阻，也就降低了传热的效果，导致了热量的损失。因此，必须对加热炉的灰垢进行定期清理，有效提高加热炉的换热效果和热效率。

3.2 科学合理优化换热网络

现有的催化重整装置，是将脱苯后汽油自脱C6塔底与脱C5塔进料进行物流换热，然后再经过稳定汽油后冷器E-206冷却到40℃以下出装置，这一流程会消耗大量循环水，增加能耗，因此，可以对换热网络进行优化：利用苯抽提装置进行换热，就是仍将稳定汽油作为冷却器进料，对其进行冷却，然后将其与抽余油产品进行换热，实现了换热流程的优化，有效节约了循环水。

3.3 预加氢部分的节能措施

预加氢部分的氢油比直接影响着催化剂的积碳量和积碳速率，众所周知，氢分压对加氢反应有利，且能够抑制积碳的形成，因此，在一般的生产中，炼油厂都会选择较高的氢分压，但是，过高的氢分压就会导致预加氢部分压缩机负荷过大，从而导致能耗增高，而且会增加反应产物后冷负荷，造成很大的能源浪费，因此，必须对预加氢部分进行节能的处理，比如，可以将氢油比调整为120∶1，这样就使经跨线的富氢流量增大，使得预加氢部分的产物进入预加氢空冷器以及出预加氢空冷器的温度得到降低，预加氢部分压缩机的能源损耗也得到了有效的降低。

4 结束语

总而言之，为了减少能源的损耗，实现我国能源的可持续发展，对炼油厂的催化重整装置进行节能改革是非常必要的，因此，必须对催化重整装的加热炉、压缩机、换热网络等进行合理优化，从而有效降低整个装置的能耗。

参考文献

[1] 王可驹.催化重整工艺条件优化问题的探讨[J].石油学报，2010（11）

[2] 郑伟华.催化重整装置加热炉的节能措施.第三届石油和化工节能论坛，2009（06）