芳烃异构化反应系统采用热高分工艺节能探讨

符家有

摘 要：社会的进一步发展，促使我国油化工建设数量以及规模逐渐增加，此种背景下，生产经济性与可靠性就需要重新考虑。作为生产中的重要组成部分，芳烃异构化反应系统的节能性建设成为石油化工企业亟待解决的问题之一。基于此，本文分析了热高分工艺在原有系统中的应用节能效果，希望以下论述可以促进我国石油化工企业迅速发展。

关键词：芳烃异构化;热高分工艺;冷高分工艺

近几年，我国经济水平有了长足进步，石油化工企业的发展速度逐渐加快，无论是生产技术以及设备应用都在不断完善创新。例如常用的芳烃联合装置，从2007年的352kg标油损耗发展至今，降低到了297kg标油损耗。但是与国外石油化工企业相比仍然存在一定差距。因此，对热高分工艺节能探讨有着鲜明现实意义。

1 热高分工艺应用方案

实际生产过程中，芳烃异构化反应在反应之后，物料温度基本维持在120摄氏度，此时物料处气液混合状态，但是仍然具有较为明显的高温位。如果将物料直接以引导到热高分罐，不经过冷却器加工，那么热高分罐中的反应物将会发生分离，然后转移到换热流程，此种方法中，可以减少物料先冷却后加热的环节。结合能量转换以及能量优化特点而言，可以将系统优化立足于“三环节”进行综合考虑，也就是能量的合理应用、完全回收以及高效转化。就目前芳烃异构化反应系统冷高分工艺而言，仍然存具有能量回收潜力，具体可以分为以下两个方面：一方面是可以进一步回收反应物所产生的热能，另一方面是可以降低冷却系统的电能损耗。优化的芳烃异构化反应系统热高分工艺流程如下图1所示。从上图中不难看出，热高分工艺的应用需要对以往冷高分工艺系统结构进行必要的改动，具体可以分为以下两个方面：

①增设热高分罐及相关管线、阀门和仪表，反应产物进空气冷却器前先进热高分罐进行气液分离，气相组分再进空气冷却器冷却，冷、热高分罐罐底组分混合后经泵升压进后续换热和精馏系统;

②取消反应进料换热器，即反应进料混合循环氢后直接进入进出料换热器换热。

2 热高分工艺的优势及节能特征

2.1 热高分工艺的优势

就目前我国炼油化工企业在实际建设过程中所应用到的冷高分工艺而言，系统优化应用的热高分工艺具体优势可以总结为以下几个方面：

①从实际生产角度而言，芳烃异构单元所产生的能耗数量占据联合装置总能耗的10%左右，而热高分工艺的融合应用在生产中可以很好的改变此类问题，并且应用之后所取得的节能效果较为明显;

②在原有的冷高分工艺应用过程中，需要对生产物料进行冷却之后才能进行加热处理，这样的生产工艺与理想设计工艺不符，违反常规生产工艺设计。而应用热高分工艺之后则可以避免以上问题的发生，从而达到节能优化的目的;

③在原有的冷高分工艺应用过程中，系统内部换热器温度无法精确控制，通常情况下会达到50℃，并且生产过程中所具有的换热效果并不明显，此时系统中的异构化加热炉将会处于高负荷运转状态，因此能耗数量较大。应用热高分工艺之后，可以将原有温度控制在31摄氏度左右，此时系统中的反应加热炉运行负荷也会随之降低，从而达到节能优化的目的;

④以往在冷高分工艺系统当中，如果在夏季或者是外界环境温度较高的状态下运行，系统内部所具有的气体冷却器将会暴露出冷却能力不足等问题，此时冷却机组也会进行超负荷运行，通常情况下机组温度将会达到70摄氏度左右，但是生产运行安全温度为45摄氏度，所以会对系统内部冷却机组带来巨大的损伤，从而提升生产过程中的安全隐患。当应用热高分工艺之后，可以降低原有冷却系统动力不足的问题，并且可以直接停止部分冷却设备，降低对生产设备以及运行系统造成影响，还可以达到设备节能的目的。

2.2 熱高分工艺的节能特征

之所以在原有系统中加入热高分工艺，主要是因为该类工艺所具有的良好节能特征。立足于芳烃异构化系统而言，原有异构单元的能耗量占据总能耗的10.8%，其中电力损耗量为2.6%，燃料损耗占据6.0%，在生产压力等与3.5MPa和1.0MPa时，共计整齐耗能为2.2%。应用相关的生产模拟软件对工程基础流程进行模拟可以发现，热高分工艺应用之后，可以停止运行的制冷机械一共四台，共计节约电能约85kW·h，节约燃料约200kg/h，以上两部分节能综合相当于210kg/h的标准燃料油。如果将生产过程中三苯产量按照平均每个小时42吨进行计算，则系统综合设备使用标油消耗将会降低7.3kg/h左右。

3 结论

综上所述，应用芳烃异构化所制造的橡胶或者是纤维等材料，用途十分广泛。以往芳烃异构化反应系统应用能耗较为明显，但是热高分工艺融合之后，可以很好的降低原有系统能耗，无论电能消耗还是热能消耗都显著降低，以此我国各大炼油企业应该重视相关节能技术的应用，推动自身可持续发展。

参考文献：

[1]郝永梅.澳门南湾湖钻孔沉积物中烷基酚和多环芳烃的污染历史及成岩归宿的初步研究[D].广州：中国科学院研究生院（广州地球化学研究所），2004.