催化裂化装置的能耗因素分析及节能措施初探

催化裂化装置的能耗因素分析及节能措施初探

马秋月

中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司  辽宁省辽阳市  111003

摘要：改革后，在我国社会快速发展下，带动了我国科学技术水平的进步。近年来，为了全面降低催化裂化装置的能耗，文章结合催化裂化装置的基本特点进行研究，首先对催化裂化装置的能耗影响因素进行分析，烧焦、水消耗、电消耗、蒸汽消耗、低温热输出消耗都是催化裂化装置能耗的主要来源，需要从降低反应生焦率、降低电能损耗、优化系统操作、充分利用高温余热和装置间热联合等方面采取节能措施，为推动中国炼油行业节能降耗，科学发展奠定基础。

关键词：催化裂化装置；能耗因素；节能措施

引言

催化裂化技术，目前是我国炼油技术工艺转变过程中极为复杂和重要的一项技术。该工艺技术不仅能够有效地降低油品加工过程中产生的各种有害物质排放以及环境污染程度，而且还可以极大程度上促进我国炼油化工行业的可持续发展进程。但目前由于受到多种因素的影响，导致其在实际应用当中仍存在一定问题需要及时解决与优化处理，包括余热锅炉吹灰器的性能不足、低温热回收不充分、过热器过热能力不足等一系列问题。

1催化裂化概述

想保障对催化裂化装置出现结焦的原因进行有效的解决，就必须对催化裂化形成认知。对于炼油企业，就炼油过程而言，催化裂化是必备基础。通过催化剂，可以使重质油发生裂化反应，并转化为所需能源。例如，重质油通过裂化反应后，其自身可以转变为汽油或柴油。同时，在催化剂的影响下，其很有可能释出天然气。在催化过程中，其大分子烃类在催化剂热作用下，其自身将会发生一定的裂化反应。在裂化中，我国整体的工艺目前已经得到了有效优化，其采用两种方式进行加工。对比以往的工艺技术，合成酸铝催化剂可以对石油进行二次加工，起到有效的发展。此外，我国目前也广泛采用无定型硅酸铝型，在固化中，使用低活性催化剂，以保障整体炼油流程行之有效。在高温以及催化剂的作用下，重质油可以形成化学反应，自身出现分解异构缩合。与热裂化相比，其产油效率极高，且安全、稳定性较好，在裂化过程中，还可以产液化气，可以起到一举多得的作用。

2催化裂化装置能耗影响因素分析

通过对我国某炼化企业中的催化裂化装置多年的运行能耗进行分析发现，烧焦、水消耗、电消耗、蒸汽消耗、低温热输出消耗属于设备运行过程中的重要能耗来源，其中，烧焦消耗在能耗中的占比相对较高，如何降低烧焦消耗属于一项重要问题。蒸汽输出消耗属于其能耗的第二大影响因素，在对原料进行催化裂化的过程中，由于原料相对较重，生焦率相对较高，焦炭将会在再生器中剧烈燃烧，然后释放出大量的热量，这部分热量主要用于裂化反应，但是仍然存在大量的剩余热量，通过对装置运行过程中的高温余热进行充分利用，可以产生大量的蒸汽，通过将蒸汽作为主要的介质，可以对热量进行回收，进而使得设备的热能利用率得到提升，这是降低设备运行能耗的重要措施。对于催化装置而言，在其外围配置有取热器、余热锅炉以及油浆蒸发器，通过蒸汽的形式，还可以对催化剂、烟气以及油浆的热能进行合理的回收，通过提高蒸汽的回收率，并对过热设施的热量进行合理的回收，这是提高余热锅炉运行效率的重要措施，这对于节能降耗而言也具有重要意义。

3催化裂化装置节能措施研究

3.1提高低温热的利用效率

在对油气系统催化裂化反应装置体系所产生的各体系低温热状况进行研究时，主要条件可以划分为以下这三类特殊低温条件，它们大体上可分为：气压机出口燃油、气冷却器系统、各类系统低温热、分馏器塔顶油气系统生产的各类系统低温热情况以及与稳定性汽油冷却系统中产生相同的各类系统低温热。其中最重要的就是气压机出口箱。气冷却系统所产生出来的各个低温热系统。我国许多催化裂化装置投产时，低温热量尽管说利用量相较而言要大得多，但事实上，在其低温内部利用与热量实际控制利用效果比较时，它也常常表现得不像看起来的那样充分，我国天然气这一产业中，除仅有分馏塔顶部油气所产生的两种低温热能够被真正高效地利用，并能直接应用于我国整个寒冷冬季即将过去前的任何其他时间，供整个冬季采暖系统内任何其他工作状态使用外，其他都说，这两种工艺中大多数低温的使用所产生的热量，实际上也很少有可能获得完全有效的低温使用，所以有一种观点认为，目前我们实际上也可以考虑对这部分低温使用产热的设备内使用产热，从而实现低温控制，让它的低温损耗能被最小化，最终实现对整个低温催化裂化工艺装置自身最小用能的调控。

3.2优化系统操作

在对催化裂化装置进行操作的过程中，需要采取科学且合理的操作措施，对设备进行合理的使用，这不但可以达到节能降耗的目标，还可以降低设备运行出现故障问题的概率，通过对系统进行合理优化的措施，降低蒸汽消耗。在气压机运行的过程中，需要对其入口位置处的温度进行合理的控制，防止温度的变化导致气压机运行负荷提升，在催化裂化装置运行的过程中，也需要对汽轮机的运转速度进行合理的控制，以此使得蒸汽使用量大幅降低，降低设备运行的能耗。在设备运行的过程中，需要对其运行参数进行合理的分析，合理的设定，以此保障设备运行的稳定性，避免出现蒸汽吸入过度，因为蒸汽消耗过大能量损耗必然也会大幅提升。离心式压缩机属于催化裂化装置中的重要组成部分，该种类型压缩机的应用范围相对较广，应用过程中的稳定性也相对较强。但是在使用过程中将会产生大量的能耗，在对催化裂化装置进行停车检修的过程中，可以对该种类型的压缩机进行更换。事实上，离心式压缩机主要是以蒸汽作为其运行的重要动力，该种设备在运行的过程中每小时的蒸汽消耗量可以达到72t，由于该种压缩机在运行过程中的蒸汽消耗相对较高，在整个催化裂化装置运行的过程中，压缩机的运行可能会与其他装置出现冲突问题，最终对生产作业产生严重的影响。因此，在对催化裂化装置进行停车检修的过程中，可以使用电机带动轴流式的压缩机代替传统的压缩机，该种类型的压缩机在运行的过程中并不需要消耗大量的蒸汽，同时，每分钟可以为其他装置的运行提供200m3的动力风，设备运行的工艺稳定性相对较高，可以对整个催化裂化装置进行产能升级。

3.3减轻油焦块的产生，保证工程工期

在工程工期中，减少油焦块产生，可以保障在后续工程开展过程当中，有效的设置其防焦块格栅。通过防焦块隔栅，在生产时，便可以防止油焦块突然脱落，导致催化剂循环受阻。在减轻焦块脱落控制机制当中，可以控制较高的沉降器催化剂，使其整体的产量减轻。在沉降器操作过程中，焦块脱离几率将有效降低。此外，为防止油气出现冷凝现象，使旋分器料腿在催化剂的综合融合下产生不良反应。在易发生油块凝结的部位，避免结焦所带来的开启不灵活现象。通过处理机制，保证旋风器效率增强或不变，减轻结焦现象对装置的不良危害。

结语

综上所述，在炼油企业生产作业的过程中，催化裂化装置运行所需要的能耗相对较高，降低其能耗是提高炼油企业经济效益的重要措施，因此，需要对该种装置的能耗影响因素进行全面分析，从多个角度出发采取合理的措施，以此达到节能降耗的重要目标。

参考文献

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