润滑油加氢补充精制装置的用能分析及优化措施
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摘 要：通过对润滑油加氢补充精制装置2012年1月到2013年5月的能耗分析，了解了装置能耗方面的特点，从能耗大户入手，有针对性的对用电、蒸汽和燃料气消耗方面提出优化措施，通过更换压缩机、原料泵电机加装变频调速器、优化成品换热流程这三项优化措施实施后，装置综合能耗有所下降并可以收到可观的经济效益。
关键词：加氢补充精制；能耗；优化措施
15万吨/年润滑油加氢补充精制装置始建于1967年，是炼油厂润滑油系统重要的加工装置，装置采用缓和加氢技术，装置主要加工减一、减二、减三、减四线脱蜡油，由加热反应系统和油、气分离系统组成，目前利用常规气动仪表控制，正在进行自动化程度更高的DCS控制改造。由于装置设备老旧工艺设计落后，虽然经过历数次改造优化，但在能耗方面的优化措施还有一些欠缺，因此通过对装置的用能分析，可以清楚的了解用能方面的缺点，从而优化工艺降低装置的能耗和成本提高经济效益。
1 润滑油加氢补充精制装置工艺简介
润滑油加氢补充精制装置采用炉前加氢技术，加氢补充精制的原理是：在适宜的条件下，氢气和原料油在催化剂的作用下，除去原料油中的不饱和烃及N、S、O等非烃类化合物，从而提高润滑油的抗氧化性并降低其色度。装置的工艺流程为：原料油（去蜡油）经过与反应油换热在炉前与氢气混合后进炉子进行加热，再进入反应器进行加氢反应，加氢后进入高压和低压分离器，分离后的油进入汽提塔提出轻组份，然后经过干燥塔干燥，最后成品经过换热器送出装置。
2 加氢补充精制过程的用能分析
通过对加氢补充精制过程的工艺分析，装置能耗主要与加工能力、原料质量、反应压力、流程设计优化以及催化剂活性有关，如果反应压力合理，催化剂活性高，反应活跃，那么装置的综合能耗就降低，如果压力偏大，炉出口温度越高，装置的能耗越高。通过对用电分析，由于装置处理量稳定，电机在比较合适的工作点下工作节约了电能。蒸汽的用量与天气有一定關系，蒸汽用量有一定的周期性，在气温较高的几个月中蒸汽的用量较低，在防冻防凝时期用量明显上升，蒸汽的用量主要集中在塔-101的吹汽、蒸汽泵倒等方面，防冻防凝时期蒸汽用量较大，这是由于蒸汽吹扫防凝造成用量显著增加。通过对燃料气分析发现，8月份燃料气用量较低，9月以后用量略有升高。一般加工减四线时，燃料气用量要比加工减二线多，这是由于加工减四线炉出口温度（276℃）比减二线（273℃）高一些，这就导致2013年3、4月加工减四线比2012年同期多，造成燃料气比同期有所增加。这就应该在日常的操作方面做到以下几点：一根据处理原料的不同及时调节炉出口温度，减少燃料气的用量，二加强对压缩机的维护，减少压缩机的切换频率。三在防冻防凝时期根据气温的变化积极调节循环水和蒸汽的用量。
3 节电分析及优化建议
通过对装置用电分析我们可以知道装置中用电的有压缩机、原料泵、成品泵、水泵以及照明生活用电等，由于照明生活用电优化比较困难，在优化过程中没有考虑。压缩机电机和原料泵的电机功率较大，所以对这两部分提出了优化措施。
3.1 原料泵节能优化
为了提高系统效率节约电能，采取以下优化措施：①建议采用变频调速技术，采用后可根据装置所需处理量去匹配相应的功率，变频调速具有调速性能好、节约效果显著、运行工艺安全可靠等优点，变频调速技术可以达到节约电能的目的；②建议更换功率较小的泵，目前装置原料泵所用的电机功率是160kW，经过计算实际需要150kW的电机。
3.2压缩机节能优化
由于装置新氢压缩机比较老旧，压缩能力下降，电机的实际转化率下降，现在压缩机所配用的电机功率比较大（280kW），所以现在存在配用大功率的电机取不能得到很好的压缩效果，加上压缩机老旧，维修成本和次数不断增加，建议更换新型压缩机。
3.3换热流程分析及优化
在仔细分析了换热系统后发现成品的热量被循环水带走，这样不但造成了循环水的浪费还让一部分热量流失，所以建议利用原料油对成品进行换热，这样不但节约了循环水还提高了原料油进炉子的温度，从而节约了燃料气的用量。目前装置成品换热器有四台，为了控制反应器出来的热油进高分的工艺指标，我们可以用三台换热器进行原料油换热成品油，然后利用剩下的一台换热器对进高分的热油进行水换热，用很小流量的循环水来控制进入高压分离器的温度指标。这样优化不但大大降低了循环水的用量，还提高了原料油进炉子的温度降从而低了燃料气的用量。
4 结论
在2012年能耗数据的基础上，通过对压缩机和原料泵分析，建议对原料泵加装变频调速装置，并更换新氢压缩机，通过这两项优化措施预计可以创造经济效益17万/年元左右，同时降低能耗0.88 kgEo/t。通过对成品换热的工艺优化，可以提高原料油进炉子温度，从而节约燃料气30.59m3/h，每年创造经济效益21.8万元左右，降低燃料气能耗1.41 kgEo/t，利用其他换热器的回水消除一部分新鲜水，可每年节约3200t新鲜水。
参考文献：
[1]于姣洋.润滑油加氢装置的工艺设计和优化[D].北京：北京化工大学，2015.
[2]吴琼.汽油加氢装置流程模拟研究[D].北京：北京化工大学，2015.
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