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催化裂化裝置節(jié)能技術(shù)改造

文檔作者：徐剛林謝新春劉克友文檔來源：中國石化金陵石化分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月05日
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催化裂化裝置節(jié)能技術(shù)改造
徐剛林謝新春劉克友(中國石化金陵石化分公司)
摘要 中石化金陵石化分公司1．3 Mt／a催化裂化裝置節(jié)能技術(shù)改造的具體措施主要包括：
余熱鍋爐擴容改造， 以實際進入余熱鍋爐的煙氣流量與飽和蒸汽量為基礎(chǔ)重新進行設(shè)計改造，
提高余熱鍋爐的過熱能力及煙氣處理能力，充分回收煙氣中的能量； 中壓蒸汽流程優(yōu)化改造，
在裝置自產(chǎn)中壓蒸汽進入蒸汽管網(wǎng)前增加壓控閥組，氣壓機用汽改用自產(chǎn)汽，提高氣壓機用汽
品質(zhì)，減少外界干擾的影響；增設(shè)解吸塔中間重沸器，利用穩(wěn)定塔底穩(wěn)定汽油做熱源，充分利
用穩(wěn)定汽油低溫?zé)崮?。改造后，余熱鍋爐排煙溫度從2 06℃降低至1 50℃， 氣壓機用中壓蒸汽
下降了2．0 t／h，解吸塔底重沸器低壓蒸汽消耗降低了2．5 t／h，冷卻穩(wěn)定汽油循環(huán)水用量減少
了60 t／h，裝置綜合能耗下降了1 00．6 MJ／t，年直接經(jīng)濟效益542．6萬元。
關(guān)鍵詞催化裂化裝置改造節(jié)能降耗
D0I：10．3969／j．i ssn．2095—1493．2014．010．009
引言
中石化金陵石化分公司(以下簡稱金陵)1．3
Mt／a催化裂化裝置是1974年5月建成投產(chǎn)的Ⅳ型催
化裂化裝置，以直餾減壓蠟油為原料，年加工能力
120 X 10 t。到2013年已運行53個周期，期間歷經(jīng)
多次技術(shù)改造。2000年裝置由蠟油催化改為渣油催
化，將外提升管改為內(nèi)提升管，出口設(shè)旋流式快分
(VQS)；新增可調(diào)式外取熱器；再生器下方增加前
置燒焦罐；U型管改斜管輸送；采用高效汽提，反
應(yīng)油氣管線由熱壁改為冷壁；油漿系統(tǒng)改產(chǎn)中壓蒸
汽。2006年裝置反再系統(tǒng)進行了MIP技術(shù)改造，提
升管改為外提升管，改造后年加工能力為1．3 Mt。
2013年是金陵1．3 Mt／a催化裂化裝置連續(xù)運行
的第四年，隨著裝置長周期運行，問題逐步暴露，
裝置能耗增加明顯。為降低裝置能耗成本，利用
2013年大檢修機會，針對裝置存在的實際問題，結(jié)
合裝置自身特點，實施了一些節(jié)能降耗技術(shù)改造項
目，節(jié)能效果顯著。
1 裝置現(xiàn)狀
1．1 余熱鍋爐運行情況
金陵1．3 Mt／a催化裂化裝置余熱鍋爐，采用美
第一作者簡介：徐剛林，工程師，2008年畢業(yè)于大連理工大學(xué)，從
事催化裂化裝置技術(shù)管理工作，E-mail：xug1．jlsh@sinopec．con， 地
址：江蘇省南京市甘家巷388號中國石化金陵石化分公司煉油運行
二部，210033。
22 Jl
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國DELTA鍋爐技術(shù)，由撫順石油機械廠制造，包
括過熱飽和中壓蒸汽的過熱段、產(chǎn)生飽和中壓蒸汽
的蒸發(fā)段以及加熱汽包給水的省煤器三個部分。該
余熱鍋爐2001年安裝投產(chǎn)使用，到2013年已運行
12年，由于裝置自身原料油性質(zhì)的變化，再加上余
熱鍋爐本身設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)也存在一些問題，雖經(jīng)
多次檢修和改造，在運行中仍存在一些問題：
1)過熱蒸汽溫度偏低。原設(shè)計裝置外取熱汽
包、油漿蒸發(fā)器汽包和余熱鍋爐蒸發(fā)器汽包產(chǎn)生的
飽和蒸汽均至余熱鍋爐的過熱器進行過熱，過熱蒸
汽參數(shù)為3．82 MPa、434℃ ，而實際運行過程中，
過熱蒸汽溫度只有400～410℃ 。
2)排煙溫度高。余熱鍋爐原設(shè)計排煙溫度為
163℃ ，實際排煙溫度達到了206℃。
1．2 氣壓機用汽情況
金陵1-3 Mt／a催化裂化裝置氣壓機使用的中壓
蒸汽是從全廠中壓蒸汽管網(wǎng)引入的，進汽管線長，
溫降及壓降較大，做功效率較低，耗汽量大。
2012年金陵3．5 Mt／a催化裂化裝置開工，每小
時約有300 t中壓蒸汽進系統(tǒng)管網(wǎng)，一旦該裝置操
作大幅波動或緊急停工，將對中壓蒸汽系統(tǒng)產(chǎn)生很
大的沖擊，為避免受其影響，需進行中壓蒸汽流程
優(yōu)化改造，建立裝置內(nèi)中壓蒸汽系統(tǒng)。
1．3 中間重沸器在催化裂化裝置解吸塔上的應(yīng)用
近年來，利用穩(wěn)定汽油作為熱源，增設(shè)解吸塔
中間重沸器，降低塔底再沸器熱負(fù)荷的節(jié)能技術(shù)改
造越來越普遍。經(jīng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)增設(shè)解吸塔中間重沸
器后，解吸塔操作平穩(wěn)，解吸效果未發(fā)生明顯變
化，塔底重沸器負(fù)荷大幅降低，節(jié)能效果顯著。
金陵1．3 Mt／a催化裂化裝置解吸塔塔底重沸器
用低壓蒸汽作為熱源，消耗量為10．0 t／h， 占裝置低
壓蒸汽總消耗的33％，若能在解吸塔上增加中間重
沸器，塔底重沸器蒸汽消耗量將大幅降低。
2 技術(shù)改造措施
2．1 余熱鍋爐擴容改造
裝置舊余熱鍋爐設(shè)計飽和蒸汽流量60．8 t／h，實
際進入過熱段的飽和蒸汽量達到68 t／h，過熱能力
明顯不足，從而造成過熱蒸汽溫度偏低；煙氣量設(shè)
計值為136 500 m ／h(標(biāo)況)，實際進入余熱鍋爐的
煙氣量為145 000 m ／h (標(biāo)況)，煙氣量設(shè)計偏低，
省煤器吸熱能力不足，從而造成排煙溫度高。為了
提高余熱鍋爐效率，減少能源浪費，針對余熱鍋爐
過熱能力不足、省煤器吸熱能力不足的問題，2013
年裝置停工檢修期間由上海寧松熱能環(huán)境工程有限
公司對該余熱鍋爐進行擴容改造。
表1 余熱鍋爐改造前后主要設(shè)計參數(shù)
從表1可以看出，設(shè)計上余熱鍋爐擴容改造后
的主要變化是：
1)余熱鍋爐人口煙氣流量從136 500 m ／h提高
至158 000 m ／h。 ’
2)過熱飽和蒸汽的能力大幅提升，飽和蒸汽
處理量從60．8 t／h提高至83 t／h。
2．2 中壓蒸汽流程優(yōu)化
從裝置實際情況出發(fā)，以建立裝置內(nèi)獨立的中
壓蒸汽系統(tǒng)以及提高氣壓機用汽品質(zhì)為目的，對中
壓蒸汽系統(tǒng)進行優(yōu)化改造(圖1)：
◇ 紅色虛線為新增中壓蒸汽管線；
◇ 在裝置過熱蒸汽進中壓蒸汽管網(wǎng)前加裝壓
控閥組；
◇ 中壓蒸汽管網(wǎng)至氣壓機管線割除；
◇ 減溫減壓器異地更新改造；
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圖1 中壓悉汽系統(tǒng)改造示葸圖
2．3 解吸塔中間重沸器的應(yīng)用
通過核算，可使用裝置內(nèi)144℃的穩(wěn)定汽油作
為解吸塔中間重沸器熱源，具體優(yōu)化措施如下
(圖2)：
◇ 中間重沸器從10層抽出，返回8層；
◇ 采用與脫乙烷油換熱后144℃的穩(wěn)定汽油做
中間重沸器熱源；
◇ 取消解吸塔熱進料流程，割除穩(wěn)定汽油與
凝縮油換熱流程(圖中紅色虛線框中部分)。
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暇
塔
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? ? ? ? ． j解暇塔
圖2 換熱流程優(yōu)化示意圖
3 改造效果與效益
3．1 建立了裝置內(nèi)獨立的中壓蒸汽系統(tǒng)
中壓蒸汽流程優(yōu)化改造項目實施后，建立了裝
置內(nèi)獨立的中壓蒸汽系統(tǒng)，具體操作如下：
1)裝置開工初期，開中壓蒸汽壓控閥，倒引
管網(wǎng)中壓蒸汽進入裝置，一路供氣壓機使用，一路
進減溫減壓供裝置低壓蒸汽消耗。
2)正常生產(chǎn)情況下，通過中壓蒸汽壓控閥控
制裝置內(nèi)中壓蒸汽壓力，裝置中壓蒸汽一路供氣壓
機用汽， 一路經(jīng)中壓蒸汽壓控閥進入中壓蒸汽
管網(wǎng)。
3)當(dāng)裝置內(nèi)事故造成中壓蒸汽產(chǎn)量大幅下降
I
口 年第1口期石油石化節(jié)能f 23
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甚至中斷時，開中壓蒸汽壓控閥，倒引管網(wǎng)中壓蒸
汽；當(dāng)中壓蒸汽管網(wǎng)故障造成管網(wǎng)中壓蒸汽壓力、
溫度大幅波動時，通過調(diào)整中壓蒸汽壓控閥控制裝
置內(nèi)中壓蒸汽系統(tǒng)平穩(wěn)。
3．2 提高了氣壓機用汽品質(zhì)，減少了中壓蒸汽消耗
表2為改造后裝置中壓蒸汽相關(guān)主要參數(shù)變化
情況， 可以看出：
1)改造后，通過投用過熱段降溫水，控制過
熱蒸汽溫度在420 oC，解決了改造前過熱能力不足
的問題。
2)改造后，余熱鍋爐排煙溫度從206℃ 降至
了150℃ ，充分回收了煙氣中的熱量。
3)氣壓機用汽改用自產(chǎn)中壓蒸汽，入口蒸汽
管線大幅縮短，溫降從30℃下降至25℃ ，壓降從
0．4 MPa下降至0．3 MPa。氣壓機進汽品質(zhì)有了很大
的改善，溫度從380℃ 上升至395℃ ，壓力從3．2
MPa上升至3．4 MPa，耗汽量從40．0 t／h下降至38．0
t／h，節(jié)約中壓蒸汽2．0 t／h。
表2 改造后裝置中壓蒸汽主要參數(shù)變化
3．3 降低了解吸塔底重沸器低壓蒸汽消耗
解吸塔中間重沸器投用后，節(jié)能效果明顯(表3)：
1)解吸塔底重沸器用汽量從1Ot／h下降至7．5t／h，
節(jié)約低壓蒸汽2．5 t／h。
2)穩(wěn)定汽油熱量被利用后，穩(wěn)定汽油冷卻器
循環(huán)水消耗量從100 t／h下降至4O t／h，節(jié)約循環(huán)水
60t／h。
表3 解吸塔中間重沸器投用后節(jié)能效果
3．4 效益計算
實施改造后，裝置節(jié)約中壓蒸汽2．0 t／h、低壓
蒸汽2．5 t／h、循環(huán)水60 t／h，其價格分別按145元／t、
140元／t及0．1元／t計算，年開工8400 h，年直接經(jīng)
濟效益542．6萬元；以處理能力1-3 Mt／a計算，裝置
能耗下降了100．6 MJ／t。
4 結(jié)論
通過實施余熱鍋爐擴容改造、中壓蒸汽流程優(yōu)
化改造、增設(shè)解吸塔中間重沸器等節(jié)能改造項目
后，裝置余熱鍋爐排煙溫度下降了56℃ ，充分回
收了煙氣中的熱量；形成了裝置內(nèi)獨立的中壓蒸汽
系統(tǒng)，提高了抗外界干擾的能力，氣壓機用汽品質(zhì)
有了很大的改善，做功效率上升，中壓蒸汽消耗量
下降了2．0 t／h；解吸塔底重沸器負(fù)荷大幅下降，低
壓蒸汽消耗降低了2．5 t／h，冷卻穩(wěn)定汽油循環(huán)水用
量減少了60 t／h，裝置能耗下降了100．6 MJ／t，年直
接經(jīng)濟效益542．6萬元。
(收稿日期：2014—06—09)
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