加氢编制说明

加氢裂化装置基准能耗编制说明编制：周 俊校审：李立权审定：汤尔林 加氢裂化装置的能耗主要由燃料、电、蒸汽、循环水的消耗构成。在基准流程的限定条件下，蒸汽主要是由循环氢压缩机透平消耗，电的消耗主要由新氢压缩机、原料油泵、循环油泵等大型机泵决定。 而燃料消耗由热平衡决定，集中反映装置的用能水平。一、燃料消耗 热平衡按反应、分馏二部分考虑。1反应部分 供热方：反应流出物 反应流出物由反应生成气体、液化气、轻石脑油、重石脑油、航煤、柴油、循环油、循环氢组成，所提供的热量为各组分所提供热量的和。假设各组分的比焓为定值，则有：QS=（TRO-TE）Gi×KiGi 各组分质量流率Ki 各组分比焓需热方：新鲜进料，新氢，循环氢，循环油，低分油QN=Gi×Ki×（TRI-Ti）G i×Ki×（TTF-TLP）Gi 各组分质量流率Ki 各组分比焓Ti 各组分进入反应系统的温度TTF 各组分进入分馏系统的温度TLP 低分温度2分馏部分 由于基础条件限定了分馏部分的流程，所需热量由重沸炉或重沸器提供。 对于任一塔，进出塔的焓守衡，有如下关系：HFi+QH=HPi+QCHFi 进料各组分入塔条件下的焓HPi 产品各组分出塔条件下的焓QH 全塔加热负荷QC 全塔冷却负荷 由上可知，对于整个分馏部分，有如下关系：HFi +QHi=HPi+QCiHFi 产品各组分进入分馏部分条件下的焓HPi 产品各组分出分馏部分条件下(塔底)的焓QHi 各塔加热负荷QCi 各塔冷却负荷 假设各产品（除塔顶物流）均经与工艺物流换热回收热量，至100后进行冷却，所回收的热量为：QE=Gi×Ki×（Ti-100）HPi-HFi=G i×Ki×（Ti-TTF）Gi 各组分质量流率Ki 各组分比焓Ti 各组分出分馏部分的温度 根据全装置的热平衡可知：Qt= QN- QS+HPi+QCi-HFi- QE二、电耗 电的消耗主要由新氢压缩机、原料油泵、循环油泵等大型机泵决定，在基准能耗的计算中按照理论计算值计，但由于各制造厂产品性能有较大差异，与理论计算值可能存在较大的偏差，而且该项消耗主要由工艺需要及工厂条件所限制，对节能工作的指导意义不大，建议在使用时尽量采用各装置的设计值。三、蒸汽消耗 在基准流程的限定条件下，装置的主要蒸汽消耗为循环氢压缩机的汽轮机所消耗，在基准能耗的计算中按照理论计算值计，各装置的实际情况可能与理论计算值可能存在一定的偏差，建议在使用时尽量采用各装置的设计值。 四、循环水消耗 在基准流程的条件下，装置的循环水的消耗主要来自反应流出物水冷器、分馏部分塔顶及产品冷却，和大型机泵冷却用水。1反应流出物水冷器 假设各组分的比晗为定值，则反应流出物水冷器冷却负荷为：QRW=（TE THS）Gi×KiGi 各组分质量流率Ki 各组分比焓2分馏部分塔顶及产品冷却 分馏部分塔顶冷却负荷已在燃料计算中求得，为QCi 产品冷却负荷为：QRF=Gi×Ki×（50-Ti）Gi 各组分质量流率Ki 各组分比焓Ti 各组分出装置的温度3大型机泵冷却 大型机泵的冷却水消耗根据其轴功率，按经验值取。五、 问题讨论1分馏流程对能耗的影响 近年来，随着加工高硫油以及热分流程的推广，为提高液化气回收率，加氢裂化装置分馏部分的设计有了较大的变化，国内目前设计中的加工高硫原料的装置及UOP、CHEVERON等专利商在技术报价中推荐的流程多为先分馏后稳定流程，即主汽提塔+常压分馏塔（减压分馏塔）+轻烃回收的流程。 对比计算的结果表明，在不考虑轻烃回收及假设后部常压分馏塔能耗接近的前提下，这两种分馏流程对于加氢裂化装置能耗的贡献是基本相同的。原因在于： 1）采用主汽提塔水蒸气汽提时，进料温度高，塔底温度低，而且消耗蒸汽； 2）基准流程中稳定塔的进料温度低，塔底温度高。2催化剂及工艺发展对加氢裂化装置能耗的影响 随着催化剂及加氢裂化工艺的发展，新建装置的设计能耗低于目前国内已有的装置，主要原因如下： a. 催化剂活性、选择性增强，反应条件趋于缓和，反应压力降低，温度降低，引起氢耗降低，气体产率降低，新氢压缩机、进料泵等机械设备的动力消耗相应减少； b. 工艺流程的改进降低了系统压降，循环氢压缩机的动力消耗大幅度降低；采用热分流程降低能耗；在一定的条件下发生蒸气，降低装置的能耗计算值。5