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催化裂化装置节能技术改造

文档作者：徐刚林谢新春刘克友文档来源：中国石化金陵石化分公司		点击数：	更新时间： 2021年03月05日
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催化裂化装置节能技术改造
徐刚林谢新春刘克友(中国石化金陵石化分公司)
摘要 中石化金陵石化分公司1．3 Mt／a催化裂化装置节能技术改造的具体措施主要包括：
余热锅炉扩容改造， 以实际进入余热锅炉的烟气流量与饱和蒸汽量为基础重新进行设计改造，
提高余热锅炉的过热能力及烟气处理能力，充分回收烟气中的能量； 中压蒸汽流程优化改造，
在装置自产中压蒸汽进入蒸汽管网前增加压控阀组，气压机用汽改用自产汽，提高气压机用汽
品质，减少外界干扰的影响；增设解吸塔中间重沸器，利用稳定塔底稳定汽油做热源，充分利
用稳定汽油低温热能。改造后，余热锅炉排烟温度从2 06℃降低至1 50℃， 气压机用中压蒸汽
下降了2．0 t／h，解吸塔底重沸器低压蒸汽消耗降低了2．5 t／h，冷却稳定汽油循环水用量减少
了60 t／h，装置综合能耗下降了1 00．6 MJ／t，年直接经济效益542．6万元。
关键词催化裂化装置改造节能降耗
D0I：10．3969／j．i ssn．2095—1493．2014．010．009
引言
中石化金陵石化分公司(以下简称金陵)1．3
Mt／a催化裂化装置是1974年5月建成投产的Ⅳ型催
化裂化装置，以直馏减压蜡油为原料，年加工能力
120 X 10 t。到2013年已运行53个周期，期间历经
多次技术改造。2000年装置由蜡油催化改为渣油催
化，将外提升管改为内提升管，出口设旋流式快分
(VQS)；新增可调式外取热器；再生器下方增加前
置烧焦罐；U型管改斜管输送；采用高效汽提，反
应油气管线由热壁改为冷壁；油浆系统改产中压蒸
汽。2006年装置反再系统进行了MIP技术改造，提
升管改为外提升管，改造后年加工能力为1．3 Mt。
2013年是金陵1．3 Mt／a催化裂化装置连续运行
的第四年，随着装置长周期运行，问题逐步暴露，
装置能耗增加明显。为降低装置能耗成本，利用
2013年大检修机会，针对装置存在的实际问题，结
合装置自身特点，实施了一些节能降耗技术改造项
目，节能效果显著。
1 装置现状
1．1 余热锅炉运行情况
金陵1．3 Mt／a催化裂化装置余热锅炉，采用美
第一作者简介：徐刚林，工程师，2008年毕业于大连理工大学，从
事催化裂化装置技术管理工作，E-mail：xug1．jlsh@sinopec．con， 地
址：江苏省南京市甘家巷388号中国石化金陵石化分公司炼油运行
二部，210033。
22 Jl
WWW ．syshjn．COm
国DELTA锅炉技术，由抚顺石油机械厂制造，包
括过热饱和中压蒸汽的过热段、产生饱和中压蒸汽
的蒸发段以及加热汽包给水的省煤器三个部分。该
余热锅炉2001年安装投产使用，到2013年已运行
12年，由于装置自身原料油性质的变化，再加上余
热锅炉本身设计参数、结构也存在一些问题，虽经
多次检修和改造，在运行中仍存在一些问题：
1)过热蒸汽温度偏低。原设计装置外取热汽
包、油浆蒸发器汽包和余热锅炉蒸发器汽包产生的
饱和蒸汽均至余热锅炉的过热器进行过热，过热蒸
汽参数为3．82 MPa、434℃ ，而实际运行过程中，
过热蒸汽温度只有400～410℃ 。
2)排烟温度高。余热锅炉原设计排烟温度为
163℃ ，实际排烟温度达到了206℃。
1．2 气压机用汽情况
金陵1-3 Mt／a催化裂化装置气压机使用的中压
蒸汽是从全厂中压蒸汽管网引入的，进汽管线长，
温降及压降较大，做功效率较低，耗汽量大。
2012年金陵3．5 Mt／a催化裂化装置开工，每小
时约有300 t中压蒸汽进系统管网，一旦该装置操
作大幅波动或紧急停工，将对中压蒸汽系统产生很
大的冲击，为避免受其影响，需进行中压蒸汽流程
优化改造，建立装置内中压蒸汽系统。
1．3 中间重沸器在催化裂化装置解吸塔上的应用
近年来，利用稳定汽油作为热源，增设解吸塔
中间重沸器，降低塔底再沸器热负荷的节能技术改
造越来越普遍。经调研，发现增设解吸塔中间重沸
器后，解吸塔操作平稳，解吸效果未发生明显变
化，塔底重沸器负荷大幅降低，节能效果显著。
金陵1．3 Mt／a催化裂化装置解吸塔塔底重沸器
用低压蒸汽作为热源，消耗量为10．0 t／h， 占装置低
压蒸汽总消耗的33％，若能在解吸塔上增加中间重
沸器，塔底重沸器蒸汽消耗量将大幅降低。
2 技术改造措施
2．1 余热锅炉扩容改造
装置旧余热锅炉设计饱和蒸汽流量60．8 t／h，实
际进入过热段的饱和蒸汽量达到68 t／h，过热能力
明显不足，从而造成过热蒸汽温度偏低；烟气量设
计值为136 500 m ／h(标况)，实际进入余热锅炉的
烟气量为145 000 m ／h (标况)，烟气量设计偏低，
省煤器吸热能力不足，从而造成排烟温度高。为了
提高余热锅炉效率，减少能源浪费，针对余热锅炉
过热能力不足、省煤器吸热能力不足的问题，2013
年装置停工检修期间由上海宁松热能环境工程有限
公司对该余热锅炉进行扩容改造。
表1 余热锅炉改造前后主要设计参数
从表1可以看出，设计上余热锅炉扩容改造后
的主要变化是：
1)余热锅炉人口烟气流量从136 500 m ／h提高
至158 000 m ／h。 ’
2)过热饱和蒸汽的能力大幅提升，饱和蒸汽
处理量从60．8 t／h提高至83 t／h。
2．2 中压蒸汽流程优化
从装置实际情况出发，以建立装置内独立的中
压蒸汽系统以及提高气压机用汽品质为目的，对中
压蒸汽系统进行优化改造(图1)：
◇ 红色虚线为新增中压蒸汽管线；
◇ 在装置过热蒸汽进中压蒸汽管网前加装压
控阀组；
◇ 中压蒸汽管网至气压机管线割除；
◇ 减温减压器异地更新改造；
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图1 中压悉汽系统改造示葸图
2．3 解吸塔中间重沸器的应用
通过核算，可使用装置内144℃的稳定汽油作
为解吸塔中间重沸器热源，具体优化措施如下
(图2)：
◇ 中间重沸器从10层抽出，返回8层；
◇ 采用与脱乙烷油换热后144℃的稳定汽油做
中间重沸器热源；
◇ 取消解吸塔热进料流程，割除稳定汽油与
凝缩油换热流程(图中红色虚线框中部分)。
懈
暇
塔
-⋯ ⋯ ⋯ 1
⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ． j解暇塔
图2 换热流程优化示意图
3 改造效果与效益
3．1 建立了装置内独立的中压蒸汽系统
中压蒸汽流程优化改造项目实施后，建立了装
置内独立的中压蒸汽系统，具体操作如下：
1)装置开工初期，开中压蒸汽压控阀，倒引
管网中压蒸汽进入装置，一路供气压机使用，一路
进减温减压供装置低压蒸汽消耗。
2)正常生产情况下，通过中压蒸汽压控阀控
制装置内中压蒸汽压力，装置中压蒸汽一路供气压
机用汽， 一路经中压蒸汽压控阀进入中压蒸汽
管网。
3)当装置内事故造成中压蒸汽产量大幅下降
I
口 年第1口期石油石化节能f 23
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甚至中断时，开中压蒸汽压控阀，倒引管网中压蒸
汽；当中压蒸汽管网故障造成管网中压蒸汽压力、
温度大幅波动时，通过调整中压蒸汽压控阀控制装
置内中压蒸汽系统平稳。
3．2 提高了气压机用汽品质，减少了中压蒸汽消耗
表2为改造后装置中压蒸汽相关主要参数变化
情况， 可以看出：
1)改造后，通过投用过热段降温水，控制过
热蒸汽温度在420 oC，解决了改造前过热能力不足
的问题。
2)改造后，余热锅炉排烟温度从206℃ 降至
了150℃ ，充分回收了烟气中的热量。
3)气压机用汽改用自产中压蒸汽，入口蒸汽
管线大幅缩短，温降从30℃下降至25℃ ，压降从
0．4 MPa下降至0．3 MPa。气压机进汽品质有了很大
的改善，温度从380℃ 上升至395℃ ，压力从3．2
MPa上升至3．4 MPa，耗汽量从40．0 t／h下降至38．0
t／h，节约中压蒸汽2．0 t／h。
表2 改造后装置中压蒸汽主要参数变化
3．3 降低了解吸塔底重沸器低压蒸汽消耗
解吸塔中间重沸器投用后，节能效果明显(表3)：
1)解吸塔底重沸器用汽量从1Ot／h下降至7．5t／h，
节约低压蒸汽2．5 t／h。
2)稳定汽油热量被利用后，稳定汽油冷却器
循环水消耗量从100 t／h下降至4O t／h，节约循环水
60t／h。
表3 解吸塔中间重沸器投用后节能效果
3．4 效益计算
实施改造后，装置节约中压蒸汽2．0 t／h、低压
蒸汽2．5 t／h、循环水60 t／h，其价格分别按145元／t、
140元／t及0．1元／t计算，年开工8400 h，年直接经
济效益542．6万元；以处理能力1-3 Mt／a计算，装置
能耗下降了100．6 MJ／t。
4 结论
通过实施余热锅炉扩容改造、中压蒸汽流程优
化改造、增设解吸塔中间重沸器等节能改造项目
后，装置余热锅炉排烟温度下降了56℃ ，充分回
收了烟气中的热量；形成了装置内独立的中压蒸汽
系统，提高了抗外界干扰的能力，气压机用汽品质
有了很大的改善，做功效率上升，中压蒸汽消耗量
下降了2．0 t／h；解吸塔底重沸器负荷大幅下降，低
压蒸汽消耗降低了2．5 t／h，冷却稳定汽油循环水用
量减少了60 t／h，装置能耗下降了100．6 MJ／t，年直
接经济效益542．6万元。
(收稿日期：2014—06—09)
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