加氢裂化工艺节能技术及应用

才智(中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江 宁波 315000)

0 引言

在进行中质馏分油深加工的过程当中，加氢裂化是非常重要的一个环节，其涉及的操作方案相对比较多，而且原材料范围宽，产品方案较为灵活。对于一些裂化一体化的企业来说，使用加氢裂化进行产品的生产以及加工工作可以将产品的质量进行提升，但这与化工原料之间也存在密切联系。因为使用加氢裂化工艺进行产品的加工工作，需要输入较多的能量，能源消耗程度比较高，所以在进行实践操作的过程中，工作人员必须要对操作的环境和操作的条件进行优化，保证装置能耗以及产品的收率。该工艺在实践操作的过程中，具有进料和氢气的升温升压都需要提供大量能量的特点，整个系统的能源消耗率比较高。而且加氢的过程本来就是强放热的过程，所以从整体的情况来看，加氢裂化工艺可供回收利用的热量特别多。如果能够通过进出装置物料又联合的方式对整个系统进行改造以及优化，那么装置的节能效率就可以得到明显提升。

1 加氢裂化工艺技术概论

在石油化工生产领域加氢氯化是一种非常先进的技术工艺，它在进行石油提炼过程当中可以产生很好的作用。特别是在开展石油炼制工作时，需要经过高温高压的作用，才可以保证石油的相关性能，有效地发挥温度需控制在400～500 ℃之间，压力需要控制在10～15 MPa的条件下。只有在这样的条件下，才能使得氢气和相关的催化剂发生裂化反应，并成功地将重质油转换为轻质油、煤油、柴油等产品。目前整个行业在将重质油提炼成为轻质油时，都会选择加氢类化工艺技术，该技术的产品回收率达到98%以上。而且与其他类型的普通催化裂化炼制的效果相比，加氢裂化的轻质油炼制质量相对较好。所以在最近这几年，石油化工企业在进行产品加工的过程中，都会优先选择加氢裂化工艺技术。但是以普通的催化裂化炼制技术相比，加氢类化的工艺条件要求相对较高，需要较高的成本投入，企业必须根据产品加工的实际情况，不断购买先进的器材以及优化技术的相关内容。当然相关企业也需要花费更多的时间以及精力，对加氢裂化工艺技术进行深入的研究，这样才能够有效解决能源危机的时代，能够提炼更高效更优质的产品。

在可持续发展的时代，各国在进行产品生产以及能源开发的过程中，都非常注重经济增长，同时要保护环境要注重经济效益。现在生产清洁油品已经成为了各个国家能源研究的主要方向，而不同的资源企业在进行产品生产的过程中，对油品的质量要求也越来越高。加氢裂化工艺属于石油加工工艺，它是在催化剂的作用下经过一系列的反应之后转变为轻质油的一个加工过程。要想使石油企业的发展越来越快并获得一个较为广阔的前景，那么相关企业就需要更加深入研究加氢裂化的相关技术，不断优化技术的内容。

2 加氢裂化工艺的分类

我们可以将加氢裂化工艺分为固定床、悬浮床、沸腾床三种不同的类型。固定床加氢裂化工艺可以分为两种不同的类型：一段加氢裂化是固定床加氢裂化工艺的第1种类型，它是主要用于脱沥青油、减压蜡油以及出汽油的产品加工生产工作中，因为一段加氢裂化工艺在进行实践操作的过程当中只有一个反应器，所以所有的生产过程都是在同一个反应器进行。反应器当中的内容又可以分成两个部分，分别是精制段以及裂化段。第2种固定床加氢裂化工艺属于二段加氢裂化。这就是指产品在进行生产的过程中需要使用两个反应器，而且两个反应器都装着不同功能的催化器，第1个反应器主要是对原量油进行精制，可以让一些活性比较高的催化剂发挥出仪器原有的作用，但是工作人员也需要对其进行预先处理。第2个反应器主要是为加氢裂化的过程提供场所，因为加氢裂化的过程是比较活跃的，在这一环节当中单独提供反应器可以最大限度使得生产中间的馏分油和汽油得到保障。

第2种类型的加氢裂化工艺是悬浮床工艺，可以用比较劣质的原材料进行加工，主要的加工流程就是使用一些细粉状的催化剂，将其与原料进行充分融合之后，加入到反应器当中共同流动。而在这些过程当中加氢裂化的反应就可以产生此时催化剂就会悬浮在液体当中，并且跟随着反应之后的产物一起流出[1]。

第3种类型的加氢裂化工艺属于沸腾床加氢裂化工艺。它需要以液体流动的带动作用作为载体，将一定颗粒的催化剂进行加工，以及生产使其形成气体、液体、固体三种不同类型的床层，接着让这些产品与氮气原料油以及催化剂充分地接触之后就可以完成加氢裂化的反应过程。

3 节能对策

3.1 增加加热余烟道气余热回收系统

目前大部分石油化工企业在进行产品生产的过程当中，很多使用的设备都是20世纪60年代和70年代设计的内容，特别是与热回收系统以及加热系统等，很多企业工程师虽然在企业发展的过程中都根据设备使用的具体情况进行了相应改造，但是从整体的情况来看，改造的效果并不是非常明显，使得系统在实际运行的过程中仍然存在问题。其中在多种系统以及组件设备中，存在最严重的问题就是加热炉当中的气体并没有进行处理而是直接燃烧，没有经过一些措施直接排放，这就造成了非常严重的能源浪费。很多有经验的工程师都知道，在系统运行的过程中，最为常见的具有高效率的传热元件是热管。热管的工作过程不需要外界的相关元素进行干扰，能够进入到自动化工作的状态，它是利用管内的液体不断地蒸发以及冷凝这一循环状态，实现热量传递的目的。在进行热量回收工作期间，很多企业都已经开始逐渐使用热管进行加热炉烟道气与热的回收工作，而且相关资料显示使用热管进行用量的回收以及利用，能够将空气预热的温度提高到143 ℃以上。而且从整体的情况来看，整个加热炉的工作效率也可以提升6%左右[2]。

3.2 优化新型阀门

石油企业在进行产品的生产以及加工期间，很多设备都必须要安装阀门，但是传统的阀门并不能满足新型的生产工艺，当前使用的紧急阀门参数指标，在整体的运转工作当中获取的效果比较低，因为它的精度比较差。再加上相关截止的长期腐蚀传统阀门的使用效率，开始不断下降，一些泄压阀的内部已经开始出现内漏的问题。从长远的角度来看，传统的阀门使用效率已经不断降低，它会造成很大程度的浪费问题，甚至会威胁到整个系统的运行和现场工作人员的生命安全。有部分石油企业已经将传统的阀门换成6级加压控制阀门，与此同时还配备了仪表风管，这一优化方式可以及时地在系统故障维护期，保证20 min左右的锁死工作。而且这一优化措施还能够在一定程度上减少氢气的浪费，从而带来较大的经济效益[3]。

3.3 采用新型燃烧器

使用传统的燃烧器进行产品的生产和加工工作，因为燃烧的效率非常低，所以会存在非常大的热量损耗的问题。而且随着系统使用年限的增加，热效率会不断变低。因此为了推动加氢裂化工艺技术的进行企业需要装置新型的燃烧器。目前LGH-Q型的燃烧器是最先进的燃烧器，可以在很大一定程度上提高整体的燃烧效率，提高导热性，同时也可以在节约动力的基础上节约大量的燃料。除此之外，该类型的燃烧器能够帮助整个炉热感具有均匀的加热过程，并整体提高热强度和热效率，使得整个装置的传热性能不断提升。通过调节装置的燃气量，对装置的燃烧状况进行调整，系统的燃烧效率就可以得到明显提升。而且和传统的燃烧器相比，在相同的热量下可以节约很多燃料[4]。

3.4 减少氢气的泄漏

据了解，循环压缩器在进入到运行状态之后，因为外界因素的影响会存在较为明显的氢气泄漏问题，这就直接造成了氢气的浪费。针对这一情况，现场工作人员在系统运行期间，必须要对循环氢压缩机放空阀内漏的情况进行仔细检查，并对存在的问题及时解决，避免浪费的问题。

4 结语

在上文针对加氢裂化的工艺节能技术进行了简单探讨，分析具体应用的内容，在对这些资料进行详细地分析及探讨之后，可以了解该工艺技术对社会发展产生的重要影响。从整体的情况来看，加氢裂化工艺节能技术还具有很大的发展空间。文章在针对加氢裂化工艺技术以及相关的应用进行论述时，因为受到能力以及经验的共同限制，没有做到面面俱到。希望文章分析的内容能够在一定程度上推动加氢裂化工艺节能技术的发展，促进我国石油行业快速发展。