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柴油加氢装置汽包降压操作的效果范文

时间:2022-08-09 04:28:57

柴油加氢装置汽包降压操作的效果

摘要:为了解决中国石化洛阳分公司柴油加氢装置柴油质量升级后,精制柴油出装置温度超过工艺卡片上限(55℃)的问题,采用在现有1.0MPa蒸汽流程后增加1条支路,并入0.3MPa蒸汽主管线,并将柴油加氢装置汽包操作压力由1.0MPa降至0.45MPa的改进措施。结果表明:改进后,精制柴油出装置温度降至53℃,精制柴油出装置空冷器减少了3台,0.3MPa汽包蒸汽产量为12.6t/h,节约能耗0.91kg/t(以标准油计),反应加热炉的操作难度也得到降低。

关键词:柴油加氢;汽包;降压;能耗

中国石化洛阳分公司(以下简称洛阳石化)260万t/a柴油加氢精制装置的处理能力为240.27万t/a,操作弹性为60%~105%,年开工8400h,主要生产国Ⅲ柴油。随着柴油质量升级步伐的加快,洛阳石化于2016年8月开始生产国Ⅴ车用柴油,利用2套装置馏出口精制柴油进行调和,保证产品质量[1-2]。2016年11月,直馏柴油加氢装置更换催化剂,产品质量升级为可满足国Ⅴ标准的柴油。柴油质量升级的同时,会造成直馏柴油加氢装置精制柴油热量富余,后路精制柴油流程温度偏高,柴油空冷器100%负荷运行的问题,夏季高温时期,精制柴油出装置温度经常超过工艺卡片上限(55℃)的要求,对罐区安全带来风险。为了解决该问题,2017年10月,在现有1.0MPa蒸汽流程后增加1条支路,并入0.3MPa蒸汽主管线,柴油加氢装置汽包由操作压力1.0MPa降至0.45MPa,促使柴油蒸汽发生器多取热量,从而有效控制精制柴油出装置温度。①

1装置热回收及产汽系统

来自装置外的除氧水,依次进入汽包及精制柴油换热器后,与柴油换热生成1.0MPa饱和蒸汽。饱和蒸汽经产品分馏塔进料加热炉对流段过热,除汽提塔用外,剩余部分送至1.0MPa系统蒸汽管网。为了有效控制精制柴油出装置温度,在现有1.0MPa蒸汽流程后增加1条支路,并入0.3MPa蒸汽主管线,柴油加氢装置汽包由1.0MPa降至0.45MPa操作。

2改造效果

2.1精制柴油出装置温度降低

2017年12月11日,当汽包操作压力由1.0MPa降至0.45MPa后,精制柴油换热器出口温度由最高189℃降至160℃,有效降低了精制柴油空冷器入口温度,确保了精制柴油出装置温度低于55℃。

2.2节约装置

电耗汽包降压操作之前,精制柴油出装置的6台空冷器全开,仍不能保证精制柴油出装置温度低于55℃;汽包降压操作之后,空冷器仅开3台,其中2台变频空冷器开度仍有富余(相当于只开1台空冷),精制柴油出装置温度平均为53℃。

2.3增加汽包蒸汽产量

自2017年12月11日汽包降压操作后,产汽量明显增加,由平均产1.0MPa蒸汽4.6t/h,提高为产0.3MPa蒸汽12.6t/h。

2.4降低反应

加热炉操作难度洛阳石化采取高低硫原油顺序加工模式。汽包降压操作前,加工高硫原油阶段,反应加热炉需熄灭主火嘴,加工低硫原油阶段反应加热炉需增点主火嘴,操作难度较大。柴油加氢装置汽包改造后,从精制柴油取走较多的热量,在一定程度上减少了原料与精制柴油的换热温度。汽包降压操作后,原料油换热后温度由124℃降至111℃(见图4),加工高硫原油阶段反应加热炉,同样需点主火嘴,即加热炉主火嘴长明,不需再间断性熄炉点炉,相应降低了操作难度。

3存在问题

3.1燃料气耗量增加柴油加氢装置汽包降压操作后,精制柴油与原料油换热后温度由124℃降至111℃,在同等工况下,增加了装置燃料气的消耗。由图5可见,相应反应加热炉燃料气约多消耗300m3/h,约合0.21t/h,每月约多消耗燃料气151t,按直馏柴油装置处理量为210t/h计算,折合能耗0.95kg/t(以标准油计,下同)。

3.20.3MPa蒸汽富余由于洛阳石化0.3MPa蒸汽用户少,直馏柴油装置产出的0.3MPa蒸汽并入该厂0.3MPa蒸汽主管线,部分冷凝成水,导致产出蒸汽富余。在月度计量数据平衡时,对直馏柴油产出0.3MPa蒸汽平衡量较大,如2018年1月柴油加氢装置实际输出0.3MPa蒸汽9641t,但经计量数据平衡后输出为8641t,平衡损失能耗为0.44kg/t。由表1可知,汽包降压操作后,多产蒸汽节约能耗2.30kg/t,考虑到消耗燃料气增加能耗0.95kg/t,平衡损失能耗0.44kg/t,实际多产蒸汽节约能耗0.91kg/t。

4结论

柴油加氢装置汽包降压操作后,精制柴油出装置温度超过工艺卡片上限(55℃)的问题得到解决,同时减少了精制柴油出装置空冷器用量,增加了汽包蒸汽产量,降低了反应加热炉的操作难度。但是,也出现反应加热燃料气耗量增加,0.3MPa蒸汽富余的问题,导致装置实际的节能效果降低。

参考文献:

[1]崔苗,孙栋良,刘艳伟,等.柴油加氢装置能耗分析与节能优化措施[J].中外能源,2013,18(6):85-88.

[2]刘铁成,冯霄.柴油加氢装置用能优化[J].石化技术与应用,2017,35(1):48-51.

作者:任研研;郭嘉辉;张英哲 单位:中国石化洛阳分公司

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