催化重整節(jié)能降耗燕山

催化重整節(jié)能降耗燕山第一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日21.目前我國(guó)催化重整現(xiàn)狀2.重整裝置能耗分析2.1半再生重整能耗2.2連續(xù)重整能耗2.3兩類(lèi)重整工藝能耗對(duì)比2.4低能耗的重整裝置案例3.降低重整能耗的措施4.結(jié)束語(yǔ)第二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日31.目前我國(guó)催化重整現(xiàn)狀催化重整節(jié)能降耗第三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日41965年我國(guó)在大慶建成投產(chǎn)了第一套10萬(wàn)噸/年的工業(yè)化催化重整裝置經(jīng)過(guò)45年的發(fā)展，到2010年底共建成投產(chǎn)催化重整裝置89套總加工能力4900萬(wàn)噸/年，約占原油總加工能力的12%左右連續(xù)重整裝置42套，加工能力為3900萬(wàn)噸/年半再生重整裝置47套，加工能力為1000萬(wàn)噸/年

第四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日5建設(shè)投產(chǎn)年代建設(shè)裝置套數(shù)，套處理量，萬(wàn)噸/年原設(shè)計(jì)/改造增加萬(wàn)噸/年半再生連續(xù)重整合計(jì)半再生連續(xù)重整合計(jì)604-455-5540/15709-9 160-160117/458071811060170139/359019113045073011801050/13120008303822531103335至2010年11月合計(jì)474289100039004900

第五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日690年代以前的25年，建成投產(chǎn)了21套催化重整裝置，其中只有1套連續(xù)重整裝置90年代以后的18年間共建成投產(chǎn)了54套催化重整裝置，占全部投產(chǎn)裝置總套數(shù)的72%；而其加工能力占全部投產(chǎn)裝置總能力的88.1%90年代以后的18年建成投產(chǎn)了27套連續(xù)重整裝置僅2000年代的10年就建成投產(chǎn)了38套重整裝置，其中連續(xù)重整30套。加工能力占全部投產(chǎn)裝置總能力的68%預(yù)計(jì)到2015年前還將建成投產(chǎn)約15套左右裝置，再增加能力約1700萬(wàn)噸/年。屆時(shí)我國(guó)的重整裝置套數(shù)超過(guò)100套，總加工能力將達(dá)到6600萬(wàn)噸/年第六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日7已建成裝置的規(guī)模分布情況規(guī)模，萬(wàn)噸/年數(shù)量，套占總套數(shù)的比例，%≤152620～402450～802022.5≥1001921.329.227.0第七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日8

連續(xù)重整裝置占總套數(shù)的47%，加工能力卻占到了79.6%42套連續(xù)重整裝置中的5套平均反應(yīng)壓力為0.8MPa左右,其余的平均反應(yīng)壓力為0.35MPa左右，單套裝置的平均能力為92.8萬(wàn)噸/年連續(xù)重整裝置所采用的工藝技術(shù)包括了UOP和IFP兩家專(zhuān)利公司的各代專(zhuān)利技術(shù)以及自己的技術(shù)，已具有國(guó)際水平第八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日9目前我國(guó)已經(jīng)建成投產(chǎn)的連續(xù)重整裝置情況

我國(guó)從1979年開(kāi)始引進(jìn)連續(xù)重整技術(shù)，1985年第一套連續(xù)重整裝置在上海金山投產(chǎn)，20多年來(lái)有了很大發(fā)展，到現(xiàn)在已建成投產(chǎn)或正在投產(chǎn)的共42套裝置，總能力達(dá)到3900萬(wàn)噸/年。僅2009年一年就建成投產(chǎn)10套，加工能力為1120萬(wàn)噸/年，占連續(xù)重整總能力的1/3第九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日10我國(guó)已經(jīng)投產(chǎn)連續(xù)重整裝置情況

第十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日11我國(guó)在建連續(xù)重整裝置情況近年來(lái)隨著石化工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的連續(xù)重整不論是數(shù)量還是規(guī)模，都有了巨大的提高，還有一批新的裝置正在設(shè)計(jì)和建設(shè)中，初步統(tǒng)計(jì)其總能力達(dá)1800萬(wàn)噸/年，這些裝置都將在最近幾年內(nèi)陸續(xù)建成投產(chǎn)，下表是我國(guó)正在設(shè)計(jì)和建設(shè)的連續(xù)重整裝置的初步名單第十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日12

半再生重整裝置的平均反應(yīng)壓力大多在1.5MPa左右單套裝置的平均能力為21.3萬(wàn)噸/年，平均能力偏低

大多是80年代以后建設(shè)的，技術(shù)水平比較高第十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日13半再生和連續(xù)重整催化劑都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，并達(dá)到國(guó)際水平半再生重整和連續(xù)重整的工程設(shè)計(jì)全部國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)出了以逆流移動(dòng)床為代表的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連續(xù)重整專(zhuān)利技術(shù)第十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日14目前我國(guó)生產(chǎn)的車(chē)用汽油在質(zhì)量方面與世界燃料規(guī)范及國(guó)內(nèi)車(chē)用無(wú)鉛汽油新標(biāo)準(zhǔn)相比的主要差距烯烴含量高硫含量高芳烴及苯含量相對(duì)較低其中烯烴、硫含量差距最大造成上述這種情況的主要原因是我國(guó)車(chē)用汽油的構(gòu)成不合理第十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日15我國(guó)車(chē)用汽油調(diào)和組分中催化裂化汽油所占比例太大催化重整汽油和其它高質(zhì)量汽油組分所占比例太小低辛烷值（直餾）汽油組分還占一定比例第十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日16催化重整裝置生產(chǎn)的汽油的特點(diǎn)辛烷值高烯烴含量很低芳烴含量較高基本不含硫、氮、氧等雜質(zhì)催化重整汽油的這些特點(diǎn)正好能彌補(bǔ)目前我國(guó)車(chē)用汽油的質(zhì)量缺點(diǎn)，是理想的可增加的調(diào)和組分。要實(shí)現(xiàn)車(chē)用汽油質(zhì)量的升級(jí)換代，就要調(diào)整汽油構(gòu)成，減少催化裂化汽油所占比例，增加其它汽油調(diào)和組分尤其是催化重整汽油的比例

第十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日17催化重整裝置與其它生產(chǎn)高質(zhì)量汽油的工藝相比其原料來(lái)源廣范，加工量大可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)調(diào)整所生產(chǎn)的汽油辛烷值的高低是解決目前我國(guó)車(chē)用汽油質(zhì)量的最有效和最重要的手段。是實(shí)現(xiàn)汽油質(zhì)量升級(jí)的主要工藝第十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日18重整產(chǎn)氫是煉廠寶貴的氫源，目前，國(guó)內(nèi)柴油產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)也正在逐步提高，對(duì)硫含量等限制更加嚴(yán)格，所以要建設(shè)大量的加氫裝置，因而就需要大量的氫氣采用制氫等裝置生產(chǎn)的氫氣成本很高，生產(chǎn)每噸純氫近萬(wàn)元催化重整可付產(chǎn)大量廉價(jià)的含氫氣體，重整裝置的純氫產(chǎn)率為2.5％～4.0％,氫純度可達(dá)90%（分子），是加氫裝置非常好的氫源一套規(guī)模為60萬(wàn)噸/年的催化重整裝置,采用半再生重整純氫產(chǎn)量至少每年1.5萬(wàn)噸，采用連續(xù)重整純氫產(chǎn)量每年約2.4萬(wàn)噸?？蔀橐惶?20～200萬(wàn)噸/年的柴油加氫精制裝置提供氫氣，節(jié)省大量的制氫原料，降低加氫裝置的操作成本第十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日19

催化重整裝置生產(chǎn)的汽油芳烴含量較高，一般為55～80（重）％可生產(chǎn)高純度的苯，甲苯，混合二甲苯及重芳烴等芳烴產(chǎn)品目前市場(chǎng)上芳烴產(chǎn)品十分緊俏，價(jià)格較高我國(guó)已建成投產(chǎn)的催化重整裝置有一半是用來(lái)生產(chǎn)芳烴的第十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日20

我國(guó)的重整還將繼續(xù)發(fā)展,主要以連續(xù)重整為主,裝置建設(shè)以新建為主除中石化和中石油外,其他石化企業(yè)尤其是民營(yíng)企業(yè)將成為重整規(guī)模的增長(zhǎng)點(diǎn)規(guī)模趨于大型化,大多在100萬(wàn)噸/年以上連續(xù)重整工藝技術(shù)以國(guó)產(chǎn)為主,采用國(guó)內(nèi)催化劑,基本不再引進(jìn)技術(shù)除少量特殊儀表外,設(shè)備基本國(guó)產(chǎn)化第二十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日212．重整裝置能耗分析第二十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日22重整裝置因所采用的原料種類(lèi)和性質(zhì)、要求的產(chǎn)品方案以及裝置規(guī)模的不同其能耗差別很大一般規(guī)模越小、原料越差、要求的產(chǎn)品辛烷值越高、外送氫氣的純度的壓力越高其能耗越大生產(chǎn)高辛烷值汽油與生產(chǎn)芳烴的重整裝置能耗相差很大第二十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日23

一般半再生重整裝置能耗為70-90萬(wàn)大卡/噸進(jìn)料左右連續(xù)重整為70-105萬(wàn)大卡/噸進(jìn)料左右第二十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日242.1半再生重整能耗第二十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日25裝置案例分析原料：大慶53%的直餾和47%的加氫石腦油處理量：20萬(wàn)噸/年產(chǎn)品：RON95的高辛烷值汽油平均反應(yīng)壓力：1.4MPa氫油比：600：1（一段）和1200：1（二段）第二十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日26裝置公用工程消耗統(tǒng)計(jì)-表示裝置產(chǎn)生外送量，余熱鍋爐產(chǎn)生3.5MPa蒸汽，循環(huán)氫壓縮機(jī)采用背壓式透平驅(qū)動(dòng)第二十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日27裝置各部分能耗計(jì)算第二十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日28重整反應(yīng)部分的能耗最高，約占全裝置能耗的53.6%左右預(yù)處理部分的能耗約占全裝置能耗的34.6%左右產(chǎn)物分離部分的能耗最小，占全裝置能耗的11.8%在單項(xiàng)公用工程消耗中，燃料能耗占比例最大，為97%其中重整反應(yīng)部分燃料消耗量最大，主要是重整反應(yīng)熱預(yù)處理和產(chǎn)物分離燃料能耗分別占各自能耗的73%和79%重整煙氣余熱鍋爐發(fā)生蒸汽為裝置貢獻(xiàn)能量，占全裝置能耗的21.6%

第二十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日29循環(huán)氫壓縮機(jī)占全裝置能耗的11.2%重整煙氣余熱鍋爐發(fā)生中壓蒸汽，循環(huán)氫壓縮機(jī)透平背壓出1.0MPa蒸汽,蒸汽項(xiàng)對(duì)能耗的貢獻(xiàn)是負(fù)的。不使用背壓透平情況就不一樣循環(huán)氫壓縮機(jī)用蒸汽驅(qū)動(dòng)，全裝置電的耗量量就比較低。耗電能占全裝置能耗的11%左右;如果用電動(dòng)，則耗電能占全裝置能耗的35%左右第二十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日30裝置耗電分項(xiàng)情況，kwh/噸進(jìn)料第三十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日31

壓縮機(jī)耗電量最大，占全裝置用電量的54%，如果循環(huán)氫壓縮機(jī)用電驅(qū)動(dòng)，則占的比例更大，約80%泵耗電量占全裝置用電量的30%循環(huán)水能耗占全裝置能耗的比例最小，為1.7%。如果循環(huán)氫壓縮機(jī)用凝氣式透平驅(qū)動(dòng)，則循環(huán)水耗量就會(huì)增加很多第三十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日32

半再生重整裝置的兩個(gè)能耗“大戶”加熱爐的能耗占整個(gè)裝置能耗的76%，而重整反應(yīng)加熱爐占的比例最大壓縮機(jī)的能耗占裝置能耗的11%

兩項(xiàng)共計(jì)占全裝置能耗的87%。因此節(jié)能措施應(yīng)主要針對(duì)這兩個(gè)耗能大項(xiàng)進(jìn)行第三十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日332.2連續(xù)重整能耗

第三十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日34

典型的UOP連續(xù)重整裝置能耗第三十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日35

典型的IFP連續(xù)重整裝置能耗第三十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日36第三十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日37重整反應(yīng)及產(chǎn)物分離部分的能耗比較高，約占全裝置能耗的75%左右預(yù)處理部分的能耗約占全裝置能耗的20%左右催化劑再生部分的能耗僅占全裝置能耗的2～5%預(yù)處理部分主要用于重整反應(yīng)原料的精制，因此它的能耗主要取決于原料油的雜質(zhì)含量及C6烷烴以下的輕石腦油的比例催化劑再生部分的能耗占全裝置能耗的比例較小，因此，不同催化劑再生工藝的能耗差別對(duì)全裝置能耗的影響不大對(duì)于采用不同工藝技術(shù)的連續(xù)重整裝置來(lái)講，在裝置生產(chǎn)規(guī)模、原料組成、產(chǎn)品要求相同的前提下，原料預(yù)處理、重整反應(yīng)及產(chǎn)物分離等部分的能耗基本相同，只是催化劑再生和循環(huán)方式不同使催化劑再生部分的能耗有所差別第三十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日38反應(yīng)需供熱重整主要反應(yīng)是預(yù)加氫及重整反應(yīng)。預(yù)加氫反應(yīng)熱較小，可忽略不計(jì)。催化重整是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中為了保持所需的溫度需多次“接力”加熱，一般有四個(gè)反應(yīng)加熱爐。熱量均由加熱爐供給，約占全裝置總能耗的45.0%加熱爐提供的熱量（按燃料折算）占重整反應(yīng)及產(chǎn)物分離部分總能耗的94%左右第三十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日39蒸餾

重整裝置設(shè)有多臺(tái)蒸餾塔以實(shí)現(xiàn)原料的切割及產(chǎn)品分離。塔底加熱爐和重沸器所消耗的能量約占全裝置能耗總量的22.3%第三十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日40工藝介質(zhì)輸送

重整反應(yīng)及催化劑再生所需氣體的增壓、循環(huán)以及油品的加壓、輸送都是依靠壓縮機(jī)及泵的驅(qū)動(dòng)來(lái)完成，約占全裝置能耗總量的26.3%，其中壓縮機(jī)部分的能耗占全裝置能耗總量的21.6%第四十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日41產(chǎn)品冷卻

裝置塔的回流、氣液分離及產(chǎn)品送出裝置，均采用空氣冷卻或水冷卻。此外，壓縮機(jī)及泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也需冷卻水。以上消耗占全裝置總能耗的3.9%

第四十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日42其它加熱及伴熱等能耗占總能耗的2.5%第四十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日43連續(xù)重整裝置的兩個(gè)能耗“大戶”加熱爐的能耗占整個(gè)裝置能耗的67.3%，而重整反應(yīng)加熱爐占的比例最大壓縮機(jī)的能耗占裝置能耗的21.6%

兩項(xiàng)共計(jì)占全裝置能耗的88.9%。因此節(jié)能措施應(yīng)主要針對(duì)這兩個(gè)耗能大項(xiàng)進(jìn)行第四十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日442.3兩類(lèi)重整工藝能耗對(duì)比第四十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日45

無(wú)論何種重整工藝類(lèi)型，其反應(yīng)條件對(duì)能耗的影響較大，相同原料條件下苛刻度（產(chǎn)品的辛烷值）決定反應(yīng)條件苛刻度高溫度高、壓力低、氫/烴比大能耗高不同的反應(yīng)苛刻度，其能耗差別較大第四十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日46

半再生重整的反應(yīng)苛刻度小于連續(xù)重整，需要的反應(yīng)熱比連續(xù)重整少半再生重整的反應(yīng)壓力（約1.4MPa）高于連續(xù)重整(約0.35MPa)，循環(huán)氫壓縮機(jī)及產(chǎn)氫增壓機(jī)的功率小于連續(xù)重整連續(xù)重整能耗比半再生重整高

第四十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日47

對(duì)重整能耗影響最大的是反應(yīng)爐和循環(huán)氫壓縮機(jī)半再生重整加熱爐的能耗占整個(gè)裝置能耗的76%，壓縮機(jī)的能耗占裝置能耗的11%連續(xù)重整加熱爐的能耗占整個(gè)裝置能耗的67.3%，而重整反應(yīng)加熱爐占的比例最大。壓縮機(jī)的能耗占裝置能耗的21.6%

兩項(xiàng)共計(jì)占全裝置能耗的88%。因此節(jié)能措施應(yīng)主要針對(duì)這兩個(gè)耗能大項(xiàng)進(jìn)行第四十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日48

2.4低能耗的重整裝置案例第四十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日49

舉例裝置以直餾石腦油、高壓和中壓加氫裂化重石腦油及加氫焦化汽油為原料，規(guī)模為200萬(wàn)噸/年（重整進(jìn)料），采用UOP的連續(xù)重整工藝技術(shù)，生產(chǎn)脫戊烷油，為下游的芳烴聯(lián)合裝置提供原料。其中：直餾石腦油、加氫焦化汽油進(jìn)石腦油加氫部分精制高中壓加氫裂化重石腦油不經(jīng)石腦油加氫直接送入重整部分產(chǎn)品辛烷值RONC106，年操作時(shí)間按8400小時(shí)第四十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日50

第五十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日51

技術(shù)特點(diǎn)本裝置輕石腦油組分占預(yù)處理進(jìn)料的比例約為3wt%,比在常規(guī)裝置進(jìn)料中的比例降低很多；預(yù)處理部分采用先加氫后分餾且預(yù)分餾塔與蒸發(fā)塔“合二為一”的方案，塔頂少量含硫輕石腦油及燃料氣送往焦化裝置脫硫，塔底精制石腦油送往連續(xù)重整部分原料緩沖罐連續(xù)重整部分采用超低壓連續(xù)重整工藝技術(shù)，脫戊烷油送往下游芳烴聯(lián)合裝置做原料；所產(chǎn)含氫氣體送往工廠2.4MPa氫氣管網(wǎng)催化劑再生部分采用UOP的Cyclemax工藝技術(shù)，并選用Chlorsorb工藝技術(shù)回收再生放空氣中的氯，取消常規(guī)設(shè)計(jì)中的放空氣堿洗系統(tǒng)重整循環(huán)氫壓縮機(jī)采用9.5MPa蒸汽背壓至3.5MPa蒸汽的背壓透平驅(qū)動(dòng)的離心機(jī)；重整氫增壓機(jī)采用3.5MPa蒸汽的凝氣透平驅(qū)動(dòng)的離心機(jī)第五十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日52裝置能耗情況第五十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日53

裝置能耗指標(biāo)分析因原料預(yù)處理規(guī)模較小，該裝置重整部分的能耗比較高，約占全裝置能耗的91%左右原料預(yù)處理部分的能耗約占全裝置能耗的7%催化劑再生部分的能耗約占全裝置能耗的2%第五十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日54

在單項(xiàng)公用工程消耗中：燃料能耗占比例最大為99.4%而蒸汽和凝結(jié)水的綜合消耗對(duì)能耗的貢獻(xiàn)是負(fù)的，為-8.44%電能耗占比例為5.2%冷卻水能耗占比例為2%除鹽水能耗占比例為1%該裝置單位設(shè)計(jì)能耗為3105.5MJ/噸重整進(jìn)料，即74.2kg標(biāo)油/噸重整進(jìn)料，此能耗水平在目前國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置的設(shè)計(jì)中名列前茅第五十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日552010年1～3月份統(tǒng)計(jì)該裝置實(shí)際能耗為56.2第五十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日56

采取的主要節(jié)能措施優(yōu)化裝置的原料采用餾程適宜的直餾石腦油及加氫焦化汽油為原料，采用先加氫處理后汽提的流程脫出石腦油中的雜質(zhì)，精制后的石腦油送往重整部分不再設(shè)置石腦油分餾及拔頭油汽提，這樣的改進(jìn)對(duì)降低連續(xù)重整裝置的能耗有一定的幫助優(yōu)化壓縮機(jī)配置循環(huán)氫及重整產(chǎn)氫增壓機(jī)均按蒸汽驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)循環(huán)氫壓縮機(jī)將循環(huán)氫及產(chǎn)氫從0.24MPa升壓至0.58MPa增壓機(jī)則將產(chǎn)氫壓力從0.51MPa升壓至2.78MPa

第五十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日57

循環(huán)氫壓縮機(jī)突破性的采用9.5MPa蒸汽背壓至3.5MPa蒸汽的背壓透平驅(qū)動(dòng)，重整氫增壓機(jī)采用常規(guī)的3.5MPa蒸汽驅(qū)動(dòng)的凝氣透平，在實(shí)現(xiàn)蒸汽逐級(jí)利用的同時(shí)，較大程度地降低了裝置的能耗若產(chǎn)氫增壓機(jī)采用3.5MPa蒸汽背壓至1.0MPa蒸汽的背壓透平驅(qū)動(dòng)，蒸汽逐級(jí)利用將更為完善，則本裝置的能耗值預(yù)計(jì)為66.2kg標(biāo)油/t重整進(jìn)料，在目前國(guó)內(nèi)同類(lèi)裝置的設(shè)計(jì)中將位居首位若循環(huán)氫壓縮機(jī)及產(chǎn)氫增壓機(jī)均采用3.5MPa蒸汽驅(qū)動(dòng)的凝氣透平，蒸汽未實(shí)現(xiàn)逐級(jí)利用，則本裝置的能耗值指標(biāo)預(yù)計(jì)為84.9kg標(biāo)油/t重整進(jìn)料壓縮機(jī)的型式對(duì)裝置能耗影響很大，在全廠蒸汽平衡情況允許的前提下，循環(huán)氫壓縮機(jī)及產(chǎn)氫增壓機(jī)應(yīng)盡量采用背壓透平驅(qū)動(dòng)或采用一臺(tái)背壓透平驅(qū)動(dòng)、一臺(tái)凝氣透平驅(qū)動(dòng)方案。若兩臺(tái)壓縮機(jī)均采用凝氣透平驅(qū)動(dòng)對(duì)裝置能耗最為不利第五十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日58

優(yōu)化重整進(jìn)料換熱器的設(shè)計(jì)，實(shí)例裝置中的重整進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器選用傳熱系數(shù)高、壓降小的純逆流焊板式換熱器，在大限度地回收熱量的同時(shí)，降低了重整第一進(jìn)料加熱爐的熱負(fù)荷以及重整產(chǎn)物空冷器的面積，達(dá)到節(jié)省燃料及降低用電量的目的，以降低裝置能耗提高加熱爐的熱效率，常規(guī)加熱爐的熱效率為90%左右，本裝置的加熱爐設(shè)計(jì)熱效率高達(dá)92.5%，可使全裝置能耗降低2個(gè)單位合理利用物料余熱，該裝置的原料---加氫裂化石腦油采用熱進(jìn)料流程，正常生產(chǎn)時(shí)不經(jīng)冷卻，直接送至本裝置；該裝置的產(chǎn)品---脫戊烷油正常生產(chǎn)時(shí)，不經(jīng)冷卻，直接作為熱進(jìn)料送往下游裝置。這樣在一定程度上減少了循環(huán)水用量，從而降低了全廠能耗第五十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日59優(yōu)化塔的設(shè)計(jì)根據(jù)SEI的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及裝置實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)裝置重整部分的脫戊烷塔的塔盤(pán)數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化脫戊烷塔的規(guī)格由原φ1700/φ2900×26500(切)優(yōu)化為φ1700/φ2900×32500(切)，塔高增加了6米。經(jīng)初步的經(jīng)濟(jì)核算，約1.5年即可收回投資。

第五十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日60

本裝置選取不同操作苛刻度對(duì)反應(yīng)條件及產(chǎn)率的影響第六十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日613．降低重整能耗的措施第六十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日62催化重整裝置節(jié)能途徑提高加熱爐熱效率，降低加熱爐燃料消耗降低循環(huán)系統(tǒng)壓降，降低循環(huán)氫壓縮機(jī)功率選定適當(dāng)?shù)臍錃鈮核蛪毫?yōu)化工藝流程選用高效設(shè)備第六十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日63應(yīng)通過(guò)強(qiáng)化換熱，提高反應(yīng)進(jìn)料和分餾塔進(jìn)料溫度，同時(shí)降低分餾塔的回流比，以降低加熱爐的熱負(fù)荷結(jié)合反應(yīng)條件的優(yōu)化，降低預(yù)加氫循環(huán)氫和重整循環(huán)氫的氫油比并減少重整氫增壓機(jī)壓力平衡的返回量等措施達(dá)到節(jié)能降耗的目的盡量利用裝置的低溫?zé)岬诹?yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日64提高加熱爐熱效率，降低燃料消耗

一套典型的催化重整裝置設(shè)有加熱爐8臺(tái)，（1臺(tái)預(yù)加氫進(jìn)料爐，4臺(tái)重整反應(yīng)爐，3臺(tái)重沸爐），爐子多，熱負(fù)荷大，是裝置節(jié)能的重點(diǎn)。加熱爐有效熱負(fù)荷是由工藝過(guò)程決定的，因此加熱爐節(jié)能的主要目標(biāo)是煙氣余熱回收，提高加熱爐的熱效率第六十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日65提高加熱爐熱效率-余熱回收重整反應(yīng)加熱爐用于加熱反應(yīng)物料（500℃）的負(fù)荷只占總負(fù)荷的53～60%，輻射室排煙溫度～

800℃設(shè)余熱鍋爐，處理1噸重整進(jìn)料其反應(yīng)加熱爐高溫?zé)煔饪砂l(fā)生3.5MPa蒸汽0.26噸自產(chǎn)的蒸汽基本滿足循環(huán)氫透平用第六十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日66提高加熱爐熱效率新型高效爐型--四合一爐采用高效火嘴多流路并聯(lián)爐管--降低壓降加熱爐總熱效率>90%，目前設(shè)計(jì)的最高熱效率可達(dá)93%，可使全裝置能耗降低3個(gè)點(diǎn)以上第六十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日67強(qiáng)化重整反應(yīng)進(jìn)料換熱器的換熱量反應(yīng)物出口溫度500℃，而反應(yīng)進(jìn)料要通過(guò)加熱爐加熱到大于500℃

。增加重整進(jìn)料與反應(yīng)產(chǎn)物換熱器的換熱量對(duì)降低能耗有重要影響。換熱越多則進(jìn)料加熱爐的熱負(fù)荷越小，同時(shí)產(chǎn)物空冷器的冷卻負(fù)荷也越小，對(duì)節(jié)能是很有利的目前重整進(jìn)料換熱器都采用一臺(tái)單管程純逆流合金鋼立式換熱器或者焊板式換熱器，這兩種換熱器的傳熱系數(shù)高、壓降小、占地面積小一臺(tái)單管程純逆流合金鋼立式換熱器的壓降僅為0.02MPa左右，而傳熱系數(shù)是普通管殼式換熱器的1.5倍第六十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日68

進(jìn)料換熱器面積變化對(duì)冷熱流出口溫度和反應(yīng)進(jìn)料加熱爐影響第六十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日69反應(yīng)進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器熱負(fù)荷非常大（與四個(gè)反應(yīng)爐的負(fù)荷相差不多）不同換熱面積對(duì)反應(yīng)進(jìn)料加熱爐的影響很大，操作費(fèi)用變化很大盡管反應(yīng)進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器面積增大很多，但投資回收期增加幅度不大增大反應(yīng)進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器面積，節(jié)能效果非常好第六十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日70

近年來(lái)板式換熱器開(kāi)始用于反應(yīng)進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器，回收更多的反應(yīng)產(chǎn)物的熱量，大幅度地降低進(jìn)料加熱爐的熱負(fù)荷，減少燃料消耗板式換熱器與單管程純逆流合金鋼立式換熱器相比，傳熱系數(shù)增加1倍。能夠進(jìn)一步減少換熱器的熱端溫差，增加換熱量，對(duì)回收熱量有利第七十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日71第七十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日72焊板式換熱器的結(jié)構(gòu)第七十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日73典型的立換與板換的比較第七十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日74

60萬(wàn)噸/年連續(xù)重整采用立式與焊板式換熱器的比較

第七十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日75

與立式換熱器相比，板式換熱器多回收的1MW的熱量，約占第一重整加熱爐和重整產(chǎn)物空冷器負(fù)荷的20%和15%。這兩部分的設(shè)備投資和空冷器的操作費(fèi)用也會(huì)因熱負(fù)荷的減少而有所下降。表中沒(méi)有考慮第七十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日76適當(dāng)選定循環(huán)氣量降低循環(huán)壓縮機(jī)功率

循環(huán)氣量是決定循環(huán)壓縮機(jī)功率的重要因素，它是由反應(yīng)的氫烴比決定的。氫烴比的大小直接影響催化劑上的積碳量，應(yīng)當(dāng)根據(jù)反應(yīng)的苛刻度正確地加以選定第七十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日77重整應(yīng)選擇合適的苛刻度和操作條件第七十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日78降低臨氫系統(tǒng)壓力降

臨氫系統(tǒng)的壓力降，決定循環(huán)氫壓縮機(jī)的壓縮比，循環(huán)氫壓縮機(jī)的功率隨壓縮比的增加而增加，因此壓縮比應(yīng)當(dāng)盡量減小。隨著重整反應(yīng)壓力的降低，要求臨氫系統(tǒng)的壓力降進(jìn)一步減小第七十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日79壓縮機(jī)的功率與壓縮比的關(guān)系這里：

N-壓縮機(jī)理論功率，kwP1-入口壓力，kg/cm2P2-出口壓力，kg/cm2V1-入口體積流量，m3/分

m-多變指數(shù)

ηp-對(duì)于重整循環(huán)氫其多變指數(shù)m為1.4左右，則第七十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日80

當(dāng)入口壓力為0.25MPag時(shí)，循環(huán)系統(tǒng)壓力降ΔP變化對(duì)循環(huán)氫壓縮機(jī)功率的影響：ΔP=0.35kg/cm2時(shí)，=1.027

，N=0.70V1ΔP=0.7kg/cm2時(shí)，=1.054

，N=1.4V1

，為ΔP=0.35kg/cm2時(shí)的2倍ΔP=1.5kg/cm2時(shí)，=1.107

，N=2.79V1，為ΔP=0.35kg/cm2時(shí)的4倍

由此可見(jiàn)，因連續(xù)重整循環(huán)氫壓縮機(jī)入口壓力較低，所以循環(huán)系統(tǒng)的壓降對(duì)功率影響極其重大，應(yīng)盡量減少系統(tǒng)的阻力降重整循環(huán)系統(tǒng)的壓降變化對(duì)循環(huán)壓縮機(jī)的功率的影響第八十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日81典型的重整裝置臨氫系統(tǒng)壓力降（KPa）第八十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日82降低臨氫系統(tǒng)的壓力降所采取的措施采用徑向反應(yīng)器代替軸向反應(yīng)器采用大型單管程立式換熱器或焊接板式換熱器代替多個(gè)串聯(lián)的U型管換熱器加熱爐增加并聯(lián)流路空冷器改用單管程，水冷器增加并聯(lián)流路布置緊湊，以盡量減少管線長(zhǎng)度，同時(shí)適當(dāng)增大管徑改進(jìn)流程，如采用兩段混氫，取消后加氫等第八十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日83徑向反應(yīng)器是降低壓力降的有效措施

重整反應(yīng)器有兩種基本型式，一種是軸向反應(yīng)器，物料自上而下軸向流動(dòng)，反應(yīng)器內(nèi)部是一個(gè)空筒，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；另一種是徑向反應(yīng)器，物料進(jìn)反應(yīng)器后分布到四周分氣管內(nèi)，然后徑向流過(guò)催化劑層，從中心管流出，反應(yīng)器內(nèi)需要設(shè)置分氣管、中心管、帽罩等內(nèi)部構(gòu)件，構(gòu)造比較復(fù)雜第八十三頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日84第八十四頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日85典型徑向反應(yīng)器壓降分配第八十五頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日86

徑向反應(yīng)器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問(wèn)題就是如何使得流體在整個(gè)流通面積上均勻分布第八十六頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日87對(duì)于徑向反應(yīng)器的扇形分氣管，氣體從頂部進(jìn)來(lái)后，自上而下隨著氣量的減少速度不斷減小，即W1>W2，因而P2>P1，靜壓力下大上小。對(duì)于中心集氣管，由于氣量自上而下不斷增加，速度也不斷增加，即

W1'<W2',因而P2'<P1'，靜壓力下小上大。于是，P2-P2'>P1-P1'，即分氣管與集氣管的壓力差下部大于上部第八十七頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日88克服不均勻流動(dòng)現(xiàn)象可以考慮的措施擴(kuò)大分氣管和集氣管的流動(dòng)截面積，降低流速，使上下壓差沿管長(zhǎng)變化減小，從而使氣流分布均勻些將分氣管和集氣管設(shè)計(jì)成變截面的錐形管，以維持管內(nèi)流速變化不大，減小管內(nèi)靜壓力的變化分氣管和集氣管上下采用不同的開(kāi)孔率，用小孔阻力的變化補(bǔ)償管內(nèi)壓力變化增加小孔阻力，使其大大超過(guò)分氣管和集氣管內(nèi)的壓力變化第八十八頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日89改進(jìn)的徑向反應(yīng)器設(shè)備結(jié)構(gòu)

改進(jìn)型徑向反應(yīng)器物料流動(dòng)方向由上進(jìn)下出改為上進(jìn)上出第八十九頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日90上進(jìn)上下出和上進(jìn)上出反應(yīng)器的壓降分配比較第九十頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日91徑向反應(yīng)器軸向截面的壓力等值線圖與速度云圖

等值線越密說(shuō)明壓力梯度越大?？梢钥闯?，壓力梯度最大的位置在催化劑床層，而且在催化劑床層中壓力等值線非常規(guī)律，不存在局部低壓區(qū)，因此，催化劑床層中，氣體不會(huì)形成旋渦。而在中心管中、中心管開(kāi)孔附近形成了多處局部低壓區(qū)，由于局部低壓的形成，在中心管中部及開(kāi)孔附近將形成多處小旋渦。在約翰遜網(wǎng)與中心管之間的空隙區(qū)域中，顏色非常一致，說(shuō)明壓力分布很均勻。催化劑床層中的氣體速度較小，大小分布均勻。出中心管過(guò)孔時(shí)，氣體速度明顯增大第九十一頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日92徑向反應(yīng)器軸向截面的速度等值線圖與云圖

速度梯度最大的位置在扇形筒、中心管過(guò)孔及中心管中。催化劑床層中等值線十分稀疏，說(shuō)明在催化劑床層中速度比較均勻。氣體過(guò)孔后形成明顯的受制射流形狀。而在孔的附近區(qū)域存在明顯的低速區(qū)，也就說(shuō)明氣流在此處已形成旋渦。氣體進(jìn)入催化劑床層中后，以近似徑向的方向流動(dòng)，到達(dá)約翰遜網(wǎng)壁時(shí)，改變方向，從開(kāi)孔處進(jìn)入中心管第九十二頁(yè)，共一百零七頁(yè)，2022年，8月28日93反應(yīng)器軸向截面的速度矢量圖氣體經(jīng)由扇形筒分配進(jìn)入催化劑床層