润滑油加氢装置运行工况分析

润滑油加氢装置运行工况分析
摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,对润滑油的应用也越来越广泛。为了充分利用剩余的重整氢资源、最大限度改善润滑油性质,在现有的柴油加氢装置内增设一个润滑油加氢处理反应系统,对焦化润滑油和直馏润滑油进行加氢处理。两套装置并联运行,共用氢气系统,润滑油加氢装置不设分馏系统,精制润滑油由热低压分离器直接去催化裂化(催化)装置,实现了热进料。本文首先分析润滑油加氢工艺其次探讨润滑油加氢装置运行,以供参考。
关键词:润滑油加氢;运行;工况;分析
哺乳服装引言
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炼油厂氢气产生的一个重要来源是连续催化重整装置,在全厂氢气组成中占比超过九成,其次为甲烷-蒸汽重整制氢(SMR)工艺,将氢类水蒸气转化为制氢;含氢气提纯回收氢气、外购氢气也是炼油厂氢气来源。但是,炼油厂各类加氢装置操作及使用会受到市场需求、原油切换、催化剂周期性失活等因素影响,倘若氢气系统中的氢气总量无法满足实际需求量,
加氢产品质量会不合格,反之,会导致过多氢气累积,大量氢气资源浪费。在这种形势下,炼油厂必须减少氢气资源浪费,提升氢气资源有效利用率,对炼油加氢装置与全厂氢气系统进行集成优化
1润滑油加氢工艺
①反应部分采用成熟的炉前混氢流程,可提高传热效率、减少换热设备、降低系统压降;②采用热高压分离器(热高分)和热低压分离器(热低分),可降低反应产物冷却负荷及反应生成油分馏加热炉负荷;③加氢处理单元的循环氢压缩机与装置中的新氢压缩机组成联合机组,以降低能耗;④反应器采用新型内构件,使气液分布更均匀,减小径向温差;⑤减压分馏塔设置中段回流,回收热量、降低能耗;⑥基础油产品侧线抽出采用汽提+干燥塔流程,可降低基础油水含量,提高产品品质。
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2润滑油加氢装置运行
2.1建设费用对比
新建的润滑油加氢装置与柴油加氢装置共用氢气系统,减少了循环氢压缩机系统和新氢系
统;不设分馏系统,取消了汽提塔和分馏塔;精制润滑油产品由热低压分离器直接去催化装置原料罐;不仅实现了热进料、直供料,而且节约了投资。
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2.2氢气系统多周期调度优化
在炼油厂产品生产过程中,氢气产量受原料油切换、市场产品需求变动等因素影响,本文在加氢装置氢耗预测、加氢装置和总流程集成优化的基础上,对氢气系统进行多周期调度优化,以实现节能降耗目的和集成优化。首先,建立氢气系统多周期调度优化模型,设置约束条件和目标函数,根据耗氢装置不同周期需求预测,制定相应制氢和供氢方案,确保氢气管网气体容量始终处于最适宜的范围,尽可能避免氢气放空情况出现,保障周期内氢气系统运行处于最佳状态,耗费成本最低。
2.3特种油品发展建议
1)关于异构化柴油的增值利用,如生产变压器油或白油,充分考虑应用领域和应用特点,明确产品开发方向。2)关于轻质润滑油组分调制变压器油。与润滑油公司商讨产品接收品名,避免税务风险。
2.4气溶胶控制
氨法脱硫工程实践运行中,可能会有烟气拖尾等情况产生,烟气中有大量含硫酸铵等物质的粉尘。由于氨挥发性能的影响,可能会有气溶胶或氨逃逸等情况出现,不仅会导致脱硫运行成本增加,且会污染环境。厂区附近空气一般情况下含有较高的硫酸铵等物质,会对人体健康及地面设施构成一定影响,所以有必要做好相应的控制处理工作。在控制气溶胶时,多采取脱硫塔等系统展开优化处理,通过电除雾器等先进技术的运用同样能够有效控制气溶胶。
2.5装置持续改进建议
润滑油加氢装置解决好加氢处理单元氢耗高、贫液泵故障率高、产品汽提塔汽提蒸汽温度低、减压塔真空度高等问题,实现安全环保长周期高效运行。择机更换加氢处理催化剂,以提高原料适应性,在此期间重点关注催化剂的失活速度,确保装置稳定运行。根据石科院高空速异构降凝催化剂开发情况,考虑2026年是否开展异构降凝催化剂国产化应用研究。
2.6氢气系统多周期调度优化
在炼油厂产品生产过程中,氢气产量受原料油切换、市场产品需求变动等因素影响,本文在加氢装置氢耗预测、加氢装置和总流程集成优化的基础上,对氢气系统进行多周期调度优化,以实现节能降耗目的和集成优化。首先,建立氢气系统多周期调度优化模型,设置约束条件和目标函数,根据耗氢装置不同周期需求预测,制定相应制氢和供氢方案,确保氢气管网气体容量始终处于最适宜的范围,尽可能避免氢气放空情况出现,保障周期内氢气系统运行处于最佳状态,耗费成本最低。以某炼油厂为例,氢气系统包含制氢装置、副产氢重整装置、加氢装置(1套氢裂化装置,2套再由加氢装置),根据实际生产情况,共划分为4个调度周期,每个周期时长为1h,管网压力为2.2MPa,管径和管长为400mm、700m。
2.7全厂氢气系统优化分析
炼油厂的氢气系统共由三部分组成,制氢、用氢、氢气提纯回收,通过这三个环节的相互协作,来满足炼油厂氢气需求。相关研究调查表明,目前氢气系统优化设计大多为单杂质和固定流率,通过假定已知加氢装置在调度周期内的氢耗需求进行优化,并没有将加氢装置与氢气系统相互结合进行集成优化。在对炼油系统进行优化设计时,主要方法为保持装
置氢耗和产品分布不变,小范围内改变加氢装置氢油比、氢分压,或保障加氢装置内氢油比、氢分压不变,这种优化方法具有一定优势,但也有一定局限。具体如下:(1)小范围内改变加氢装置氢油比、氢分压,同时优化管线和压缩机系统,能够取得较高经济效益,但是,这种优化方法有一个重要前提——保持装置氢耗和产品分布不变难以实现,这是因为加氢装置的用氢条件会受到氢油比、氢分压、新氢杂质含量等细微变化影响,间接导致装置运行数据产生较大变化,也就是产品分布、低分干气流量和纯度、产品油部分成分含量变化。(2)市场对油品质量标准的不断提升,使得企业氢气网络夹点图与纵坐标距离不断缩小,在一定程度上有助于实现氢气梯级的合理利用,但倘若在优化时,保持加氢装置内氢油比、氢分压不变,只改变氢气管线和压缩机系统能够取得的效益较低。(3)该优化方案只考虑如何实现氢气系统收益最大化,并没有将系统优化后原油品质变化引发的收益变化纳入其中,存在一定限制,难以推动炼油厂获得最大效益。本文分析的氢气系统集成优化,主要采用数学规划法、氢气网络夹点分析,并结合炼油厂相关装置实际操作情况,构建加氢反应动力学模型,进行产品性质预测、加氢装置原料优化、操作条件优化等,将其与氢气系统网络优化相结合,纳入产品加工原料、质量和工艺条件等条件,能够从根本上解决优化模拟与实际运行之间的数据差异问题,还能将产品分布收益纳入优化目标,将
原油中硫含量、金属含量、氮含量等指标加入约束条件,提升系统集成优化全面性和针对性,从而实现资源的合理利用和炼油厂效益最大化。
结语
留言板制作润滑油加氢装置下一步应稳定供应润滑油公司三类基础油需求;实现异构化柴油、轻质润滑油物尽其用。在润滑油公司基础油保供的前提下,根据市场需求和国家产业政策,适时完善装置配置,调整原料性质和产品结构,提高盈利水平,努力创建效益最好的高品质加氢润滑油生产基地。
参考文献
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