炼油厂加氢脱硫工艺的夹点与节能探寻

1、 炼油厂加氢脱硫工艺的夹点与节能探寻 摘要：多数炼油厂加氢脱硫工艺内部网络能量较高，因此对该工艺进行集成节能研究将会发挥重要的作用。通过对加氢脱硫工艺换热网络内部的夹点进行分析，可以看出该换热网络存在夹点热量传递的现象。本文结合具体案例分析炼油厂加氢脱硫工艺的夹点和节能技术。关键词：炼油厂；加氢脱硫工艺；节能技术引言：夹点技术作为一种常见的分析方法一直都在工业生产中被广泛应用，并取得更好的效果。从日常实践过程可以看出，有效地运用夹点技术不仅能够提升系统的能量，更能够有效地降低投资的成本。本文重点探寻炼油厂加氢脱硫工艺节能技术的运用。1.研究背景当前，夹点分析已经广泛地被运用于炼油厂原油减压的过

2、程中。这进一步说明，如果换热网内部回收夹点的温差较小，其回收的热量就会变大。如果确定要采用柴油加氢技术进行加工时，换热网内部并不需要额外的并入加热源就可以发挥实际的作用。常规的夹点技术已经被运用改造节能装置过程中1。但是，正由于多数节能装置的过程和内部条件存在差异，目前还没有显示较为明显的规律。实际关于炼油厂汽油脱硫加氢工艺耗能方面的研究一直都相对较为薄弱，在使用该工艺时会耗费大量的蒸汽，但是这样一部分能量其实是要从公用工程内部来获取的。本文通过采用集成的方式来分析炼油厂内部的加氢技术，进而才能够从冷热物流内部找出较为差劲的部分，最终降低公用工程的用量。2.加氢脱硫工艺换热网络夹点分析2.1加

3、氢工艺换热网络分析某炼油厂内部的脱硫工艺主要可以由预分馏部分、反应步骤和其他几个步骤共同组成。可以在分析加氢脱硫工艺流程和数据之后提取出12个不同的物流数据和2种不同的加热公用工程，整体物流参数如表1所示：表1 物流参数物流类型物流编号和名称初始温度/目标温度/热容量/kw.热负荷/kw热流h1加氢反应器产物h2气体塔底油h3重汽油h4汽体塔顶产物h4汽提塔顶产物h5预分馏塔顶产物h7混合氢27712614.8222236210407.3741190166667.400757122402.4652001084013.853926894038.186183475656.70064冷流c1重汽油混

4、合氢6624014.6342426c2汽提塔底回流20020664.876517c3预分馏塔底回流169180963.6001926c4低分油421707.224866c5fcc汽油4212011.784824图1显示了整个图1显示了整个氢脱硫工艺的使用过程如下：重汽油和混合氢内部确实存在交换热量的现象。如果汽油和氢内部确实存在一个换热器。此时，换热器的存在可以让混合氢和重汽油更好地进行换热。等到达到一定的温度之后自然可以提升混合的效率。因此，换热器内部的热负荷和热量其实是相等的。其他部分存在的热量几乎是可以不被纳入其中的。图1加氢脱硫工艺初始换热网络1.2加氢脱硫工艺换热网络夹点位置从上文的

5、表1可以看出，其内部的物流内容显得较多，如果此时采用复合温线则显得非常繁琐，测量的结果也不够准确3。采用常规的方式不能够立即确定夹点，需要采用表2所表示的问题表格法来直接确定夹点。表2 问题表平均温度/温区h/kw无热量输入热通量/kw有热量输入热通量/kw输入输出输入输出267.31-444.6500444.6501864.3362308.963236.42-4.135444.660448.7642307.9652314.106214.63517.495448.764-68.7402314.1061796.605207.34-2.830-68.740-65.9201796.6051796.4

6、25193.45-114.446-66.92047.5381796.4261912.876177.661912.87347.589-1865.3361911.8730175.47-60.506-1864.336-1804.834060.505167.48-2.367-1804.468-1804.83460.50562.860160.39-328.433-1802.467-1475.03662.860392.305117.6104.146-1475.036-1476.184391.305387.157116.31156.904-1477.186-1536.086384.157330.246113

7、.412231.12-1535.080-1766.090330.24699.24699.61350.334-1766.080-1816.42399.24848.91680.614-319.853-1816.422-1496.58048.916368.76571.715-250.850-1496.580-1246.720368.764619.62566.616-567.730-1245.720-675.980619.6241186.3462.加氢脱硫工艺换热网络夹点分析与改造2.1加氢脱硫工艺换热网络夹点分析从表1和表2的内容可以看出，如果夹点的温差为15摄氏度时，换热网络内部最小的加热用的工程

8、量为1865.38kw，实际加热公用的工程可以定位为2636kw。从夹点发展的原理来看，可以在分析换热网络内部的不合理之处再来传递合适的热量。换热器内部加氢反应产物介于125-276摄氏度，重汽油加氢的温度则介于65-235摄氏度4。这样的技术使得公用工程内部的能量增加了772.765kw，这表明有较强的节能潜力。2.2加氢脱硫工艺换热网络调整改造在考虑能源消耗的基础上，可以先将换热器1和换热器2进行拆分，并在去掉加热炉的基础上减少内部的蒸汽用量。从能量平衡发展的内容看，新增的换热器的负荷为908.246kw，新增换热器e2的热负荷则为456.6kw，新增换热器e1负荷为908.244kw，新

9、增换热器e4的负荷为512.165kw。在实践时，e1换热器内部的负荷大概可以减少1365.746kw。但是，增加的换热器e4两端的温差要明显比夹点的温差低，换热器e4的温差虽然已经恢复到了一定的值，但是e3却存在着跨越夹点传播的现象。为了更好地保证换热器2右端存在温差，应该将冷却器1的热负荷减少至少110.626kw，此时换热器1的负荷为980.375kw,换热器e2的负荷为350.54kw，换热器内部的温差几乎是可以被忽略的5。为了优化整体结构，需要将不同的换热器先进行合并，实际改造之后的换热器网络节约加热公用工程量为541.53kw。3.结束语从上文一系列的分析中可以总结出如下几点内容：第一，在实际分析炼油厂内部的脱氢工艺和换热网络内部的关系之后可以发现：换热网络内部确实会存在跨越夹点再传递热量的现象。第二，在关键时刻更可以先调整换热网络线，之后再采用更好的节能技术方案解决问题。第三，如果能够采用合适的换热集成措施自然就能够使得内部的能耗不断地降低，此时一共可以节约热能541.57kw。参考文献：1 孟继安，牛继舜，王立安夹点技术基本原理与应用j.黑龙江石油化工，2015(4)：49-532 姚平经全过程系统能量优化综合m大连: 大连