加氢装置新氢压缩机节能优化
渣油加氢装置节能改造及效果研究袁浩
渣油加氢装置节能改造及效果研究袁浩发布时间：2023-05-25T03:04:44.945Z 来源：《科技新时代》2023年6期作者：袁浩[导读] 针对渣油加氢装置存在的原料油预热流程热量不平衡、装置能耗高等问题，本文提出了一套完整的渣油加氢装置节能改造方案，对该装置中原料油换热过程、增设节能设备等技术处理方案进行综合评估，并总结了改造后装置的节能效果，希望为类似装置的改造升级提供支持。
中石油云南石化有限公司摘要：针对渣油加氢装置存在的原料油预热流程热量不平衡、装置能耗高等问题，本文提出了一套完整的渣油加氢装置节能改造方案，对该装置中原料油换热过程、增设节能设备等技术处理方案进行综合评估，并总结了改造后装置的节能效果，希望为类似装置的改造升级提供支持。
关键词：渣油加氢装置；节能改造；节能效果前言：渣油加氢装置在化工企业生产中占据重要位置，但是根据现有生产经验可知，该装置在运行中一直存在能耗高等问题，严重影响了现有生产工艺的经济效益。
因此为满足未来化工企业生产要求，则需要探索渣油加氢装置节能改造的有效途径。
1.现有渣油加氢装置的问题（1）换热器的运行效率下降。
换热器效率下降是渣油加氢装置中的常见问题，表现为装置换热效果明显下降，例如某化工企业的测试结果显示，混氢原料油进入加热炉前的温度不足320℃，明显低于设计温度；而为了提升反应温度，还需要增加装置的热负荷，但因为炉管壁温度很快就接近设计值上限，导致系统的提温效果不明显[1]。
且管壳拆检结果显示，表面存在严重结垢现象（见图1）。
图1 管壳拆检情况（2）装置能耗高。
从相关设备的统计结果来看，电力消耗大一直是渣油加氢装置运行中的常见问题，其电耗量高达55.4kW·h/t，而相比之下部分先进渣油加氢装置的电耗量仅为35.0kW·h/t，可见新装置可节约电量达到20.4kW·h/t，其原因可能为相关装置采取智能化改造、能量回收较充分等因素有关。
进口新氢-循环氢联合压缩机组优化改造
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缩， 每级各 一个气缸 ， 循 环氢 机为一个 气缸 ） ， 各气 缸 均为 双作用 ， 每个 气缸 进 、 排 气 口均 按照 上进下 出布 置， 曲轴夹 角 ９ Ｏ 。 ， 气 缸 采 用 无油 润 滑 设 计 、 少 油 润 滑 操作口 Ｊ 。 机 组 的主要特 Biblioteka 是新 氢压 缩机和 循环氢 压缩 机
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加氢裂化装置用能分析及节能解析
基础之上，工作人员可有效降低加氢裂化的反应温度。
此外，反应压力作为加氢裂化操作当中的核心参数，如果反应压力较大，则表明加氢裂化化学反应有利，但是，若压力过高，进料泵和循环压缩机所消耗的能量也越高。
在加氢环节，总压力不是特别重要，氢分压起到主导作用[2]。
结合有关文献得知，若新氢的纯度过低，会降低装置运行能耗，针对高压加氢裂化装置的运行状态可以得知，新氢纯度下降1%，其反应能耗可以增加大约7%左右，因此，工作人员要科学控制新氢的纯度。
在反应加热炉内部，瓦斯和循环氢压缩机需要消耗较多资源，故工作人员可适当降低混氢量，不断降低反应加热炉的运行负荷，在具体操作环节，要合理控制加热炉的运行温度，并降低循环氢压缩机的运行速度，显著减少混氢量。
通过严格控制混氢量，不仅可以降低反应加热炉瓦斯消耗量，而且能够提高燃料利用效率。
工作人员在日常工作之中，在确保产品质量和安全的基础上，适当降低循环氢压缩机的运行速度，显著降低装置运行能耗。
加氢裂化装置主要是利用反应生成油和原料混氢油换热，不断提升反应进料的温度，工作人员需要有效调节装置自身的反应温度，在科学范围之内，适当提升反应的出口温度，并完全利用产物自身温度，安装高压换热器，为原料混氢油进行加热，不断提升反应加热炉的入口温度，显著减少加热炉负荷，节约燃气，真正达到节能降耗目标。
2.2 冷空气节能冷空气运行时间较长，翅片管表面容易出现大量积尘，对最终的空冷散热效果带来较大影响，因此，工作人员要在规定的时间之内，全面清洗池片管，不断提升空冷冷却效率。
在指定的条件之下，装置对空冷温度要求比较高，若将周围的空冷装置关闭，温度过高，若不关闭，温度也会突然下降，故工作人员通常不关闭，可以适当调整顶部百叶窗，确保制空冷温度得到有效控制，避免出现冷空负荷浪费现象[3]。
另外，若空冷采取变频电机驱动模式，则可以适当增加空冷启动量，温度降低之后，电机的转速急剧下降，采取此种操作方法，不仅能够保证空冷温度更加稳定，而且可以节省较多电能，提高节能降耗效果。
关于航煤加氢装置存在的问题及解决措施
关于航煤加氢装置存在的问题及解决措施航煤加氢装置是在航空煤油生产过程中，通过加氢反应将碳链结构调整成适合航空燃料的产品。
关于航煤加氢装置存在一些问题，本文将介绍这些问题，并提出解决措施。
问题一：设备老化航煤加氢装置使用时间长了，设备可能出现老化，导致设备性能下降，甚至无法正常运行。
比如反应器内表面结焦，降低了催化剂的活性和选择性，影响了反应效率和产品质量。
管道和阀门可能出现腐蚀，造成泄漏和安全隐患。
解决措施：1. 定期检查设备，及时更换老化部件，确保设备正常运行。
2. 加强设备的维护保养，定期清理反应器表面和管道，防止结焦和腐蚀，延长设备使用寿命。
问题二：催化剂失活航煤加氢装置中使用的催化剂会随着使用时间的增加而失活，导致反应效率下降，产品质量下降，甚至丧失催化作用。
催化剂失活可能是由于结焦、中毒、烧结等原因导致。
解决措施：1. 定期更换催化剂，确保催化剂保持良好的活性和选择性。
2. 优化操作条件，减少催化剂失活的可能性，如控制反应温度、压力、进料气体比例等。
问题三：能耗高航煤加氢装置需要消耗大量的能源进行加热、压缩等操作，导致能耗较高，成本较大。
特别是对于一些采用传统能源的装置来说，能耗问题更为突出。
解决措施：1. 采用节能型设备，例如采用高效换热器、高效压缩机等，降低能耗。
2. 探索新型能源，如可再生能源、核能等，减少对传统能源的依赖，降低能源成本。
问题四：产品质量不稳定航煤加氢装置生产的航空燃料产品质量可能存在波动，不稳定。
这可能是由于操作条件不稳定，原料质量不良等原因导致。
解决措施：1. 优化操作控制，确保操作条件稳定，保持产品质量稳定。
2. 严格控制原料质量，确保供应的原料符合要求。
问题五：环保问题航煤加氢装置产生大量废水、废气等工业排放，对周围环境造成污染，甚至损害人体健康。
特别是在一些地区环保要求较高的情况下，这一问题愈发突出。
解决措施：1. 加强对废水、废气的处理，确保排放达标。
柴油加氢装置能耗分析与节能优化措施 李宗阳
柴油加氢装置能耗分析与节能优化措施李宗阳摘要：针对某工厂分析了A、B2组柴油加氢装置能耗的过程，研究了复合曲线总能耗特性中的2组设备，并对氢化机组氢化B的能耗进行了较好的参考。
研究结果表明，采用提高料温、降低脱模压力的措施可以降低能耗。
当原料油温度从65℃到100℃，精制柴油的使用可以产生热35.80kg / t（原料油）低压蒸汽；当压力从950kPa下降到810kPa时，蒸汽压从1700kg / h下降到1426kg / h，节省了274公斤/ h的蒸汽消耗。
关键词：柴油；加氢；料温；优化1柴油加氢装置流程介绍在热传递温度和混合氢混合后，从原料和产品的柴油油罐区，经过加氢反应产物热交换后，再通过反应进料加热炉达到要求的温度，然后与循环氢混合，从上至下通过加氢精制反应器。
在反应产物和混合氢化原料油转化为热后，反应产物进入高温高压分离器，高温高压气体和混合氢热交换器被空气冷却器冷却，进入冷高压分离器。
冷高压分离器顶部的气体用硫化氢脱硫，然后用循环氢压缩机进行脱硫。
高机油在水轮机压力下进入热低压分离器后，冷凝热低油冷低压分离器，冷低油，低入h2s汽提液。
硫化氢的脱衣舞女，冷低品位和热低油吹的汽提塔的底部，顶部天然气集团被发送到酸脱硫塔脱硫、沥青油和精制柴油转移到分馏器。
分馏塔底的形式重沸炉，底部柴油和硫化氢汽提塔的底部油热交换和柴油蒸汽发生器后，精制柴油、柴油和原油换热器脱气水换热器、柴油、空冷热水换热器50℃，产品送出。
该装置分为氢化反应和产品分馏两部分。
氢化反应包括氢化反应、冷高压分离、冷低压分离、循环氢脱硫；在双塔过程中采用了产品分馏。
液相中的H2S被剥离，然后由分馏塔分离成精制石脑油和精炼柴油。
分馏器采用重沸器。
2能耗分析采用两套柴油加氢装置，对原料进行了反应产物的加热，氢气混合、高温、高标记的过程，以及双塔分馏工艺。
但热交换网络的总合成曲线是不同的，对公共工程的需求是不同的。
加氢装置的GCC曲线的最小加热需求为60.5kJ / kg（原料油）（142858kg / h，最小加热公共工程计算为2。
加氢装置新氢压缩机节能优化
加 氢 装 置 新 氢 压 缩 机 节 能 优 化
张新 辉 （ 中国石油哈 尔滨石化公司重整加氢联合装置） 摘要： 针对加氢装置新氢增压机富裕量过大， 不利于节能的情况， 分别采 需压缩 的气量 。 在压缩行程的开始阶段 ， 进气 阀在卸荷器 的作用下保 用安装气量无级调节系统和建立 ８ ＭＰ 氢气管 网的方式 ，进行节能改造 ， 持 全 开 状 态 ， 缸 里 的 气体 不 被压 缩 直 接 回流 到进 气 腔 。 ａ ０ 气 当发 出进 气 取得 了较好 的效果 ， 了节 电、 达到 节能的 目的。 阀 关 闭指 令 时 ， 气 阀 关 闭 ， 缸 里 的气 体 被 压 缩 ， 达 排 气 压 力排 进 气 到
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５ ０万 ｔ 。其 中主 要 有 三 套 汽 柴 油 加 氢 装 置 、 套 蜡 油 加 氢 装 置 、 ６ ／ ａ 一 一 Ｃ ＯＭ 压 缩 机 无 级 气 量 调 节 系 统 其主要 配置有 ① 在 ＤＣ Ｓ系统 中 套航 煤 加 氢 装 置 以及 一 套 加 氢 裂 化 装 置 。 以 上 装 置 除 了航 煤 加氢 装 组 态 的控 制 程 序 ；② 安装在机柜间的控 制柜上 的 Ｄ Ｓ系统禾 …． 机 Ｃ ０ ４ 【 － 丁
汽油加氢装置能耗分析与节能措施
汽油加氢装置能耗分析与节能措施王丽君，杨仕海，郭林超，殷纪国，邓成硕(乌鲁木齐石化公司炼油厂，新疆乌鲁木齐 830019)摘要：文中对汽油加氢装置的能耗组成以及影响能耗的因素进行了分析，通过优化操作、完善技术管理、采取技术改造等措施，将装置能耗从907.49 MJ／t降低到671.62 MJ／t，经济效益显著。
关键词：汽油加氢装置；节能；能耗；节能措施乌鲁木齐石化公司炼油厂汽油加氢装置的主要设备有压缩机、反应器、加热炉、机泵等。
汽油加氢装置采用“M-DSO催化汽油加氢脱硫降烯烃组合工艺技术”。
主要原料为炼油厂催化裂化重汽油，主要产品为精制汽油，凝缩油，副产品为干气、酸性气，设计能力为600 kt/a，开工时间为8 400 h/a，2011年7月装置一次试车成功。
1 能耗影响因素分析1.1 装置综合能耗汽油加氢装置设计综合能耗指标见表1。
表1 汽油加氢装置设计综合能耗指标项目能耗/(MJ·t-1)电339.45新鲜水0.014循环水24.18净化风9.94氮气 2.64工艺风0.49燃料气293.001.0 MPa蒸汽400.94除盐水 6.07合计 1 076.724从表1可以看出，汽油加氢装置设计综合能耗为1076.724 MJ/t，属于高能耗装置[1]。
1.2 能耗高的原因分析（1）反应器进行吸热反应在工艺流程先M反应器后D反应器的加工方案下，FCC重汽油在M反应器内进行的反应为：部分低辛烷值的长链烃分子裂解为高辛烷值的碳五、碳六短链烃分子；正构烷烃的异构化；烷烃分子的芳构化；部分烃类分子的叠合，此外还存在一定的加氢脱硫反应。
M反应器入口温度为380~385 ℃，出口温度为368~372 ℃，存在13 ℃的温降。
装置在设计中，并未考虑M反应器内各类反应的优先级，设计M反应器入口温度380 ℃，出口温度410 ℃，温升30 ℃。
然而实际反应器存在13 ℃的温降，反应加热炉F101实际入口温度比设计入口温度低50 ℃左右，加热炉燃料气实际单耗远高于设计单耗。
加氢裂化装置节能优化
展，以求公司自身价值和所创社会价值的最大化，改制后的公司档案工作要最大限度的服务于公司发展的新目标，对档案资源的收集和馆藏结构方面也应做必要的和相应的调整，以充分发挥档案优势，方便开发和利用。
如果死守过去的模式不变，势必给新情况下的档案利用、开发带来诸多不便和不利。
公司改革、改制后，档案工作者要迅速适应新的公司形式，变换思考问题的角度，把新知识、新观念和新鲜的气息带到公司档案工作中，深层次开发和挖掘档案信息资源的价值，为公司档案事业的发展开辟新的空间。
①应该特别重视档案工作的服务特性，在提供利用上下功夫。
根据档案工作自身的性质和发展要求，努力做到档案工作在服务中求创新。
档案工作的服务性是档案工作赖以存在和发展的条件，档案服务是档案工作的重心，档案工作通过服务才能发挥其应有的作用。
档案服务创新是档案工作持续发展的根本动力，要坚持创新和创造性地开展档案工作，档案工作才能达到有高度、有特色。
②要注意利用和发挥协作的优势。
现代社会，协同学理论为我们发展各项事业提供了理论的支持。
公司改革、改制后，档案工作要寻求新的发展点，可以考虑与本单位有关部门合作，乃至引入社会力量和资金共同开发、挖掘档案信息资源，充分发挥档案工作人员和各专业技术人员在各个领域方面的优势，这样既能解决档案部门人员、经费不足的状况，又能解决档案开发利用和深层次挖掘与各方面需求的矛盾。
同时，通过合作，密切了档案工作与公司其他部门乃至社会各方面的关系，为以后档案工作的发展提供有利契机，使公司档案工作更好地贴近公司、贴近社会、贴近服务对象。
③要学会把“产品”的理念引入档案管理。
公司档案工作在新的形势下，应该用新的思维、新的视角来看待，把开发和利用及档案编研成果当作“产品”来生产不失为一种好的做法。
档案是公司文化的一部分，是一种特殊的公司文化产品。
因此，对于在不同公司的不同部门，档案的开发和利用是有不同的特色和作用的，档案工作者要在深层次开发和挖掘档案信息的价值上多下功夫、多做文章，要力争多出“好产品”，多出“龙头产品”，为公司经营发展提供服务，有作为才能有地位，以此树立和不断提高档案工作在新型公司中的地位。
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加氢装置新氢压缩机节能优化
针对加氢装置新氢增压机富裕量过大,不利于节能的情况,分别采用安装气量无级调节系统和建立8.0MPa氢气管网的方式,进行节能改造,取得了较好的效果,达到了节电、节能的目的。
标签：装置压缩机无级调节优化节能
0 引言
某石化公司原油适应性改造项目全部实施后,加氢总能力可达560万t/a。
其中主要有三套汽柴油加氢装置、一套蜡油加氢装置、一套航煤加氢装置以及一套加氢裂化装置。
以上装置除了航煤加氢装置反应压力较低不需要新氢压缩机外,其他装置均采用新氢压缩机作为系统反应需要的补充氢气来源。
由于新氢压缩机在选型时为了适应不同的工况,各台新氢压缩机均有一定的富裕量,长期靠“出口返回”来控制反应的耗氢,存在较大的节电潜力。
1 新氢压缩机节能优化措施
1.1 加氢裂化装置增加配置气量无级调节系统加氢裂化装置有三台新氢压缩机,每台压缩机出口排量为30800Nm3/h,轴功率为2893~2855kW,电机功率为3300kW,在日常的生产中采用两开一备。
两台新氢机满负荷可以提供66000Nm3/h 氢气,实际生产中耗氢约48000Nm3/h,此情况下有约18000Nm3/h的富余氢气通过“三返一”角阀返回至新氢机进口,这样造成了很大的浪费。
目前常用的压缩机气量调节方法通常主要有负荷调节(顶开吸气阀法)、余隙调节、旁路调节、转速调节等。
以上措施虽然投资较少,但在运行过程中,浪费了大量的能量。
本装置考虑到高压、大功率及准确控制的需求,采用旁通调节,即将富余的被压缩的气体通过旁通阀节流到进气总管。
而近年一种被称为气量无级调节系统的技术被逐步应用在压缩机上。
在新氢机上增加无级气量调节系统,可以将富余的气体在压缩前直接流回到进气腔,使得压缩机仅对实际需要的气量进行压缩,从而最大限度地节电。
无级气量调节系统(HydroCOM系统)就具有这样的功能。
HydroCOM系统是专为往复式压缩机设计的无级气量调节系统,可以实现0-100%全行程范围内压缩机排气量的无级调节。
使用HydroCOM气量调节系统,在满负荷运行工况下,压缩过程沿曲线进行;在部分负荷运行工况下,气缸进气终了时,进气阀阀片将在执行机构作用下仍被卸荷器强制地保持在开启状态,此时原吸入气缸的部分气体经被顶开的进气阀回流到进气管而不被压缩,待活塞运动到特定的位置时(对应所要求的气量),执行机构作用在进气阀片上的强制外力消失,进气阀关闭,气缸内剩余的气体开始被压缩,压缩过程再从某个位置到达另一位置。
采用这种调节方法,压缩机的指示功消耗与实际容积流量成正比。
当压缩机的负荷为50%时,压缩机所消耗的能量只有满负荷时的一半左右,这就是HydroCOM系统“回流省功”的原理。
其具体的工作原理是:DCS中的PID控制器根据实际负荷得出4~20mA的控制信号,送给CIU(DCS系统和执行机构之间的中间接口单元)转换成电子指令控
制执行机构。
液压驱动的执行机构根据4~20mA的控制信号控制进气阀延迟关闭的时间,控制每个行程所需压缩的气量。
在压缩行程的开始阶段,进气阀在卸荷器的作用下保持全开状态,气缸里的气体不被压缩直接回流到进气腔。
当发出进气阀关闭指令时,进气阀关闭,气缸里的气体被压缩,到达排气压力排出气缸。
为了更便捷、准确、可靠地调节压缩机的实际处理量以满足系统的实际生产需要,并同时满足对压缩机各级进排气压力进行精确控制,在K3101C机组上增加一套贺尔碧格公司生产的HydroCOM压缩机无级气量调节系统。
其主要配置有:①在DCS 系统中组态的控制程序;②安装在机柜间的控制柜上的DCS系统和执行机构之间的中间接口单元(CIU);③安装在进气阀上方的执行机构(HA)(根据DCS的信号控制进气阀的延迟关闭时间);④安装在压缩机附近的液压油站(HU)(给执行机构提供顶开进气阀所需的油压动力)。
2008年底项目立项,2009年3月设备到货并进行安装调试,2009年4月27日压缩机无级气量调节系统投用。
2 使用效果
2.1 压缩机无级气量调节系统根据生产的需求,加氢裂化装置处理量经常维持在130t/h以下。
此工况下,两台压缩机同时运行,返回量为20000Nm3/h,实际所需流量仅为一台满负荷加另一台压缩机设计负荷的30%,70%通过旁通回流到进气总管。
投用前后的状况为进料量125t/h,装置负荷为71.4%,投用前K3101C电流为270A,投用后电流为150A,降低了120A。
折合每小时节能量为1100kWh,考虑到装置耗氢量以及氢气压力波动等因素,按节能量为900 kWh计算,年经济效益270万元以上。
2.2 8.0MPa氢气管网2009年3月12日投用时由于3#加氢装置因为物料平衡原因停工待料,因此将4#加氢装置富裕的氢气供给蜡油加氢装置作为新氢补充,停用了蜡油加氢装置的新氢压缩机。
从初步的运行情况看,由于目前仅开了蜡油加氢装置和4#加氢装置,因此只能在这两套装置间投用管网。
这两套装置在接近满负荷的状况下耗氢量较大,单用4#加氢的新氢压缩机供应氢气不够,只能依然开蜡油加氢装置的新氢压缩机。
因此目前生产上采用满负荷和低负荷间隙性调整,如前半个月满负荷,后半个月低负荷,这样就能够保证每个月有一半以上的时间投用8.0MPa氢气管网,也意味着蜡油加氢装置的新氢压缩机能够每月停运半个月以上。
按蜡油加氢装置停运的压缩机功率为1500kW计算,全年可节约160万元。
3 结论
加氢裂化的新氢压缩机增加配置HydroCOM气量无级调节系统,取得了很好的节能效果,年效益可达270万元以上。
参考文献:
[1]韩宗仁主编加氢裂化工艺与工程中国石化出版社.
[2]禹晓伟.Hydro COM气量调节系统在新氢压缩机上的应用石油化工设备技术.石油化工.设备技术:2003,24(4):29-31.
[3]姚建国.往复式压缩机气量调节系统的应用.高桥石化:2004.04:29-31.。