格炼催化裂化装置节能降耗措施分析

2022-09-11

前言

格尔木炼油厂催化裂化装置根据产品质量升级的要求于2009年将催化裂化装置设计的处理能力提高到了年产90万吨, 设计运转时间为8400小时。在提高装置处理能力的同时, 装置承受的负荷增大, 各项能耗也相应的有所增加, 这对于满足再生器的烧焦需求也有了进一步的要求, 而烧焦能力的好坏既牵扯到了油气产品的质量又关系到了主风的用量和电能的消耗。其中电能的消耗量明显增大, 如何在节能高效的情况下满足装置对烧焦量的需求是一个值得我们重视的问题。

催化裂化装置在完成质量升级改造以后满足装置的烧焦需求成为了一个对三机组的必然要求。根据班组成本数据证明, 催化装置在夏季运行的过程中每班的用电量约为70000度左右, 冬季运行中每班的用电量约为65000度左右。其中82%左右的电量为机组向反再系统供风所消耗。由此可见在满足反应烧焦需求的前提下降低三机组的用电量成为节约电能的关键因素。从日常的生产操作当中我们总结出了以下几点节约电能的措施。

一、节约电能的几点措施

1. 优化反应岗位的操作, 降低生焦量。

在催化裂化装置的生产过程中通过采用高效的原料油喷嘴和提升管出口快速终止反应技术降低生焦率。在此基础上通过对汽提蒸汽的有效调整和利用着力减少可汽提焦产率。通过采用分子筛催化剂和金属钝化剂, 降低催化焦及污染焦的产率。从而降低主风的用量, 降低电能消耗。

我装置在2012年的生产运行中由于原料油较重, 导致了大量的主风用于催化剂烧焦, 雾化蒸汽的用量也相对较大, 致使装置能耗过大。而且由此产生了一系列影响装置长周期运行的难题, 主要体现在分馏系统油浆返塔温度和塔底温度上升过快, 影响产品合格率。据相关统计, 由于油浆返塔温度和塔底温度上升快的原因导致E211的切换频率几乎接近每周切换一次。与此同时也增加了机修的劳动成本。

在催化装置的近期的生产操作中, 车间对于装置进料进行了调整。即在原有常渣进料的基础上掺炼了加氢尾油。装置进料在掺炼加氢尾油的情况下原料变轻生焦量明显降低, 操作状况较掺炼加氢尾油之前有很大的好转。体现在油浆返塔温度和分馏塔底温度上升缓慢, 油浆换热器E211的切换频率降低, 至2013年1月10日催化分馏E211已连续运行14天且油浆返塔温度和塔底温度还维持在一个相对较低的温度水平。V702的产气量也始终维持在15t/h以上有效保证了我厂中低压蒸汽用量的平衡取得了较好的能量回收效果。E308空冷负荷也有所降低。装置进料性质的好转也使得雾化蒸汽的量也由原先的4.5t/h降至当前的3.8t/h, 有效的降低了蒸汽的用量。对于操作的优化使我们在节能降耗和能量回收以及装置的长周期运行等方面取得了一定的良好效果。

2. 将反再系统的藏量维持在一个相对合适的位置, 以避免藏量过高用风量增大, 迫使电能增加。

通过日常的操作发现, 当两器藏量达到55t以上, 烧焦罐藏量达到18t以上之后, 三机组电机的电流相对增大。这是因为系统藏量过高的情况下需要有更大的主风量来撑托起催化剂床层, 无形当中便增加了对电能的损耗。所以将两器和烧焦罐藏量维持在一个相对合适的位置对于节省电能有着直接的作用。

3. 提高烟机系统的能量回收效率, 有效的降低三机组对电能的过多损耗。

针对提高烟机系统能量回收效率的问题, 尽可能的降低电机电流, 我们在保证装置平稳运行的情况下尽可能的开大烟机入口蝶阀的开度关小再生器旁路滑阀的开度是一种有效的措施。我们通过提高第一再生器的压力在保证压力平稳的前提下将一再双动滑阀的开度控制在1%以内, 通过调节烟机入口蝶阀的开度提高烟机的做功效率, 降低电机电流, 从而有效的节约电能。

4. 烟机—主风机的运行状况对于电能的消耗有直接的影响。

我厂催化烟机系统于2012年10月份由于烟机内部构件的原因导致烟机振动高达80um, 烟机蝶阀开度关至25%以下, 而当时的电机电流几乎都保持在620A以上, 这样就大大降低了烟机的做功效率从而也增加了电能的消耗。自更换烟机内部构件以后, 烟机振动明显下降并保持在相对平稳的状态, 蝶阀开度能达到40%, 有效的提高了烟机的做功效率, 而目前的电机电流最低能达到578A左右很大程度上节约了电能。目前在烟机入口蝶阀开度为36%的情况下烟机的最高振动值为19um。与此同时对主风机系统定期进行吹灰也能有效的提高风机的供风效率。所以提高设备运行的平稳率能有效的节约电能。

二、经济性分析

我厂催化装置三机组电机为三相异步电机 (YFKS900-4G) , 其相关设计参数为 (功率9000KW, 电压6000V, 功率因数cosφ为0.9) 。电机的耗电公式为:KWH=1.732UIcosa/1000, 其中电流值为变量, 所以我们就只能从降低电流入手达到节约电能的目的。通过计算可以得出催化装置三机组电机只要每班平均降低降低1A电流便能节省约10度的电量, 每班就能节约成本28元, 按装置的设计年运行时间8400小时计算则每年能节约成本29400元左右。如果平均每班能降低10A的电流则每年能节约成本2940000元左右, 在装置当前的运行情况下每班完全有余地根据运行情况适当的降低电流。