节能设备在加氢裂化装置上的应用探析

摘　要：本文结合实例，分析了高压绕管式换热器以及往复式压缩机气量无极调节系统这两种节能设备在加氢裂化装置中的应用，为了使得整个装置实现更好的节能效果，文中还对高压空冷器进行了适当的改造，最后对整个装置的情况进行综合的分析，可供参考。

关键词：节能设备　加氢裂化装置　应用

近些年来，我国经济在快速发展的同时，对环境造成的污染也越来越严重，为了应对国家提出的节能减排的要求，必须对节能工作引起足够的重视，这也是可持续发展的必然要求。这使得很多节能设备在加氢裂化装置中得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。加氢裂化(Hydrocracking，HC)技术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，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。随着全国炼油厂节能降耗工作的开展发展和用能水平的不断提高，加氢裂化装置的能耗有了大幅度的下降。由于各装置工艺设计、建设时间以及规模不同，节能工作开展的不平衡，能耗最高、最低值相差较大；同类装置操作条件相近，设备能耗差别较大。基于此，只有加强节能设备在加氢裂化装置上的应用，才能实现节能降耗之目标。

一、高压绕管式换热器的应用情况分析

某石油化工公司，为了应对国家节能减排的号召，新建了两套加氢裂化装置，在这两套新建的装置中首次应用了绕管式换热器，这具有一定的挑战性。高压绕管式换热的主要特点就是体积小、换热面积大、效率高以及成本低等。在经过两个多周期的运行之后，对其的应用效果进行了全面的分析。对各项运行数据都进行了分析，结果在实际运行中，热端温差和设计值相比要低出很多，而且所有的燃料消耗都要比设计值低出很多。由此可见，高压绕管式换热器在加氢裂化装置中的应用取得了较好的应用效果，取得了良好的经济效益的同时，还节约了燃料消耗，提高了换热效率。由于设备的质量比较小，这样无疑会节约制造的费用。该装置的设计能耗为45.38kg标油/t，而在实际运行中的能耗为36.76 kg标油/t，实际运行中的能耗仅为设计能耗的百分之八十一。按照同样的比例计算，每年可以节约570万元左右。从本次高压绕管式换热器在某石油公司加氢裂化装置中实际应用可以看出，明显获得了节能效果。基于此种情况，本公司对原有的装置进行了改造，用高压绕管式换热器替代了原有的换热器，在新建的加氢裂化装置中也应用了高压绕管式换热器，都获得了较好的节能效果。

二、往复式压缩机气量无极调节系统的应用情况分析

某石油化工公司的加氢裂化装置中采用了往复式压缩机，两开一备，压缩机的设计流量和耗氢量分别为30000m3/h、55000m3/h，而在运行中实际的耗氢量为50000m3/h。但是在运行中的过程中，为了使得整个系统的压力保持稳定，采用了旁路返回控制调节的调节方式，这样由于需要返回无疑会有浪费。基于此种情况，2009年4月份，在原有的装置中增加了往复式压缩机气量无极调节系统（HydroCOM），这时所有的旁路返回阀就关闭。通过对该系统投入前后压缩机的能耗情况分析，可往复式压缩机气量无极调节系统投入之前的耗电情况，每小时平均耗电量（kW/h）分别为3334、3314、3329、3342、3346、3320；往复式压缩机气量无极调节系统投入之后的耗电情况，每小时平均耗电量（kW/h）分别为1829、1797、1893、1935、1975、2080。由上述两组数据比照可以得知，在往复式压缩机气量无极调节系统没有投资前压缩机耗电和流量之间的变化几乎是没有关系的，基本上是恒定的。随着压缩机的流量逐渐增加，各级旁路阀的开度不断变小，小时耗电量出现了较小幅度的变化。由此可见，当机组的出口流量比较小的时候，出现了大部分流量压缩后通过旁路阀而返回，明显有能耗浪费存在。当往复式压缩机气量无极调节系统投入之后，随着加工负荷的降低往复压缩机的轴功率也出现了明显的减小。往复式压缩机气量无极调节系统投运之后，在满负荷的运行状态下，和未投入之前相比，电流也有了明显的下降，实现了节电效果，由此可见，在满负荷的运行状态中，可以获得良好的节能效果。

三、高效空冷风机的改造

在这两台新建的加氢裂化装置中，夏季高压空冷器在冷却后温度依然较高，给装置的加工负荷造成了一定的影响，使得后续高分温度升高，影响了循环氢的纯度，相对分子质量增加，耗气汽量明显增多。基于此种情况，相关人员对以上的问题进行了分析，并采取了相应的措施对原有的高压空冷风机进行了改造，首先，使用新一代的HY高效风叶替代了原有的风叶，其的优点是升力系数大而且具有较高是升速比；其次，采用同步传动替代了原有的摩擦传动方式，来实现传动效率的提高。在改造之后，对运行结果进行了分析，通过分析可以得知，风机的冷后温度明显降低，循环氢的汽耗量也明显得到了降低，同时缩短电力投资回收时间。基于此种情况，有一剩余的高压空冷风机按照该种方案进行了改造。

四、结束语

综上所述，文中通过对三种节能设备在某石油化工公司加氢裂化装置中的应用分析，并对原有的高压空冷风机进行了相应的改造，获得了良好的运行效果。装置的设计能耗为45.38kg标油/t，而在实际运行中的能耗为36.76 kg标油/t，实际运行中的能耗仅为设计能耗的百分之八十一。按照同样的比例计算，每年可以节约570万元左右。往复式压缩机气量无极调节系统投运之后，在满负荷的运行状态下，和未投入之前相比，电流也有了明显的下降。对高压空冷风机的改造也获得了理想的效果。由此可见，在加氢裂化装置中应推广使用节能设备，实现节能降耗。

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.2012(2).

[2]唐汇云,任智.HydroCOM调节系统在新氢压缩机上的应用[J].石油化工设备技术.2006(1).

[3]张向民.加氢裂化装置加热炉余热回收实例[J].应用能源技术.2006(6).

[4]何文丰.缠绕管式换热器在加氢裂化装置的首次应用[J].石油化工设备技术.2008(3).