节能途径及措施 (一) 节能途径 对重油催化裂化装置而言，能耗组成主要集中在三个方面：一方面是烧焦的能耗；第二是公用工程消耗；第三就是热回收部分。生焦大小对装置能耗起着决定性作用，节能关键①降低生焦量；②提高焦炭利用率。对于固定装置，在原料供应一定和生产方案一定的前提下，重油催化装置能耗的高低，主要取决于能量的回收环节。 (二) 节能措施 1. 设计合理是节能的前提 1） 降低生焦 在350万吨／年重油催化裂化联合装置设计中针对该装置原料掺渣比、生焦率高的特点，通过采用高效原料油喷嘴和提升管出口快速终止反应技术降低焦炭产率,减少催化裂化干气产率，提高原料中氢的利用率。在此基础上，采用了高效率的汽提段设计，着力于减少可汽提焦的产率。通过采用分子筛催化剂及新型金属钝化剂，降低催化焦及污染焦产率。 2） 最大限度的回收烟气压力能 在再生方案有利于回收烟气压力能的基础上，选取恰当的再生压力，并通过主风、烟气系统流程及平面布置的设计优化，降低主风及烟气系统的压降及温降，从设计上保证最大限度的回收烟气压力能。 3） 提高烟机回收功率 提高反再压力，使得烟机的焓降增加，烟机回收的功率也相应提高。 4） 充分利用高温位的热源发生蒸汽，并逐级利用 利用外循环取热器发生中压蒸汽回收反再系统过剩热量，利用余热锅炉尽可能回收再生烟气的热能，利用油浆循环系统及分馏塔二中循环系统发生中压蒸汽，回收高温位热量发生中压蒸汽。 5） 回收低温热 利用热水循环，收集分馏塔顶油气、分馏塔顶循环油、轻柴油、稳定汽油的低温热，供其他装置或管道保温伴热及冬季采暖等。 6） 降低循环水用量 合理安排换热流程，尽可能多采用空冷器、海水冷却器，减少循环水用量。 7） 利用规模效应 该装置处理量为3.5mt/a，规模较大，有利于能量的回收和优化，同时规模大，散热单耗较小，机泵和设备效率也较高。 2. “安稳长满优”运行是节能降耗的保障 1） 烟机-主风机机组的运行状况 烟机是装置最重要的能量回收设施，烟机的高效、稳定运转是装置降低能耗水平的关键，因此保证烟机-主风机机组的长周期运行是催化装置节能工作的重点。3.5mt/a重油催化装置曾遇到了烟机结垢的问题，多次因为烟机振动高而进行主备风机切换，严重影响装置能耗。车间充分利用装置停工检修的机会，在三旋出、入口安装了催化剂颗粒在线激光分析仪，实时监测烟机入口烟气中催化剂粉尘含量，对再生器一、二级旋风系统及三旋进行了有针对性的整改，彻底解决了烟机结垢这一技术难题，有效地保证了烟机-主风机机组的长周期运行，为装置的节能工作发挥了重要作用。 2） 余热锅炉的运行状况 余热锅炉的运行状况对催化装置的能耗影响很大。锅炉的产汽量主要受锅炉负荷和锅炉运行周期的影响。由于余热锅炉振动以及省煤器泄漏等问题，有时会有部分烟气需要走旁路，极大影响了对烟气余热的回收，会显著增加装置能耗。装置停检过程中，对锅炉省煤器进行了技术改造，使得锅炉省煤器振动问题得到了彻底解决，烟气能够全部进入余热锅炉，旁路阀全关，对降低装置能耗起到了较大作用。若能保证余热锅炉长周期、满负荷运行，节能效果会很大。 3） 油浆系统的运行状况 油浆系统的运行情况不仅直接影响分馏系统热平衡问题、装置能耗问题，而且直接关系到装置的长周期运行。油浆系统换热器及管线堵塞，不仅会造成发汽量大幅度下降，而且可能会造成紧急停工,严重影响装置运行。 3. 精心操作、优化管理是节能降耗的根本 1） 优化助剂添加，降低生焦量，确保装置满负荷运行 装置的运行负荷直接影响装置的能耗水平。负荷率高，装置运行工况接近设计值，能耗就低。负荷率低，实际操作点偏离设计点较大，装置各部分均在较低效率下运转，单位能耗就会增加。随**石化公司2000万吨/年原油加工能力的实现，原料多元化、重质化、劣质化更加严重。由于原料变化，350万吨/年重油催化裂化装置逐渐出现重油较难裂化的现象，平衡剂重金属ni、v含量分别达到12000ppm、6000ppm以上，催化剂受重金属污染严重，活性逐渐降低。装置油浆产率、干气产率及焦炭产率大幅度上升。由此导致装置负荷较小。为了提高催化剂活性、增加裂化深度，提高装置负荷，先后选用了lb-5催化剂和converter塔底油裂化助剂，并选用双金属钝化剂代替单金属钝化剂。经过试验证明，通过各种助剂的添加，能够提高催化剂微反活性2～5个单位，降低油浆产率2%左右，能有效增加裂化深度，提高装置处理能力。 除此之外，催化剂和助剂会影响构成能耗的反应热，同时，通过对干气和氢气产率的影响，也会影响装置能耗。催化剂对单程转化率的影响，则会通过回炼比的变化而影响能耗，催化剂的孔结构和孔径则通过影响汽提效果影响能耗。因此，优化催化剂及助剂的添加，对降低装置能耗具有举足轻重的作用。 2） 优化反应系统操作，降低生焦 ①按原料变化及操作要求及时调整汽提段各蒸汽的分配，改善汽提效果。优化原料雾化蒸汽流量，既要保证原料雾化效果，又要保证较低的蒸汽消耗。3.5mt/a重油催化装置原料雾化蒸汽控制在3%左右即可满足原料雾化要求，操作上严格控制≮4%。另外，经过技术改造，将防焦蒸汽由原设计1.0mpa蒸汽改为3.5mpa，控制流量1.5t/h，有效降低了沉降器顶部结焦。②控制合适的反应温度。反应温度控制太低，不能有效的裂化原料油中的重组份，就可能造成未汽化油粘附在催化剂上导致结焦产生。反应温度过高，会导致热裂化和缩合反应加剧，因此控制合适的反应温度对减轻结焦非常重要。3.5mt/a重油催化装置反应温度一般为500～512℃。③操作上尽量降低回炼比，控制回炼比不大于0.1，停油浆回炼。回炼比减小就相当于减少总进料中重芳烃含量，从而减少缩合生焦反应的原料。 3） 用好co助燃剂 用好co助燃剂，保证完全再生，严格控制co与再生烟气一同排入大气。3.5mt/a重油催化装置采取定时定量加入的办法，规定每班次至少加入8kg，根据操作情况可酌情多加。 4） 提高外取热发汽量 外取热器及时调节，尽可能多发汽是降低能耗的关键。3.5mt/h重油催化装置两台外取热器始终处于满负荷运行状态，总产中压蒸汽大于200t/h，对整个装置能耗的降低至关重要。 5） 烟机入口蝶阀开度及双动滑阀开度调整 正常操作中双动滑阀开度保持最小状态，减少烟机旁路排气量，尽可能回收烟气压力能。3.5mt/a重油催化装置规定只要能保证再生压力平稳，双动滑阀开度不准大于1%，通过调节烟机入口蝶阀和主风量保证烟机耗功尽量小。冬季烟机可发电2000～3000kw/h，夏季用电小于2000kw/h。 6） 开好余热锅炉 保证余热锅炉长周期、满负荷运行，控制排烟温度。排烟温度受设备硫腐蚀的制约，一般认为排烟温度以180℃为宜。3.5mt/a重油催化装置排烟温度一般控制在180～200℃。余热锅炉振动问题解决后，操作上保证余热锅炉的旁路阀处于全关的状态，烟气全部进入余热锅炉。目前余热锅炉过热汽量大于200t/h，过热蒸汽温度由395～400℃提高至420～425℃（提高了25℃）,可使热电厂1#机多发电2520万kw/年,节能7560吨标油/年。 7） 提高低温热利用 利用除盐水、热水循环，收集分馏塔顶油气、分馏塔顶循环回流油、轻柴油、中段循环回流油、产品油浆、凝结水、稳定汽油的低温位热量，供气体分馏装置、热电厂、储运罐区等用户使用，同时供管道保温伴热及冬季采暖等。3.5mt/a重油催化装置目前外送105℃左右低温热水900余吨，降低装置能耗近8 kgeo/t原料。装置外具有有效的低温热用户是低温热利用的关键。低温热利用的效果是影响装置能耗的重要因素。 8） 用好蒸汽 严格控制中压蒸汽降压使用，减温减压器应尽量少走，最好不走，对能耗有利。对于装置内气压机的运行，应尽量减少其对中压蒸汽的消耗，如关小机组反飞动等。1.0mpa蒸汽消耗是装置能耗的重要部分，减少蒸汽用量可以有效的降低装置能耗。例如，在保证产品质量的前提下投用预提升干气，每小时能节约蒸汽4～5吨，对降低装置的能耗作用不小。对于蒸汽的跑、冒、滴、漏加强管理，另外，减少防冻凝时蒸汽的浪费。 9） 油浆系统操作条件优化 保持油浆循环量最大化，一是可以增加油浆发汽量，降低装置能耗；二是可以提高换热器管内线速，防止换热器结垢堵塞。根据原料性质及油浆性质，保持合理的油浆外甩量，严格控制油浆密度不大于1050kg/m3。必须保证分馏塔底温度不大于350℃，控制塔底低液位，降低油浆停留时间。 10） 对含盐凝结水进行回收 3.5mt/a重油催化装置对热工系统的各个汽包的排污水进行了回收，并作为含盐凝结水送至电厂，水量约30吨/小时。这不仅降低了装置的能耗，而且降低了全厂的淡水用量。 11） 减少循环水、海水用量 装置内作为冷却介质用的循环水、海水用量，须及时根据气温及操作变化进行调整，保证回水的温度，控制冷换设备出入口温差，减少用水量。车间建立了循环水和海水换热器检查台帐，督促操作员对换热器进行检查，定点测温，对出入口温差不符合要求的及时进行调整。装置水封全采用中水，以减少淡水消耗。 12） 加强对除盐水的管理 首先应控制好各汽包的排污量，要做到即不多排一滴水也必须保证汽包水质合格。另外，回收的含油凝结水、含盐凝结水，全部送回电厂回收利用。 13） 开好变频电机 由于原料及加工方案多变，部分工艺参数变化范围较大，多使用变频电机可以有效减少耗电量。3.5mt/a重油催化装置共有11台变频电机，在尽量使用变频泵的同时，车间也加强了对变频泵的维护，变频电机在使用过程中一旦故障停运，立即维修并及时投用。 虽然3.5mt/a重油催化装置能耗较低，但仍有部分能量可以利用，比如透平乏汽的回收利用等，还有待于进一步优化。节能降耗工作无止境，**石化公司将积极应用催化新技术、新工艺，大力推进节能项目，为我国节能降耗、催化裂化技术水平的进一步提高继续努力。
