潤滑油加氫補充精制裝置的用能分析及優化措施
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摘 要：通過對潤滑油加氫補充精制裝置2012年1月到2013年5月的能耗分析，了解了裝置能耗方面的特點，從能耗大戶入手，有針對性的對用電、蒸汽和燃料氣消耗方面提出優化措施，通過更換壓縮機、原料泵電機加裝變頻調速器、優化成品換熱流程這三項優化措施實施后，裝置綜合能耗有所下降并可以收到可觀的經濟效益。
關鍵詞：加氫補充精制；能耗；優化措施
15萬噸/年潤滑油加氫補充精制裝置始建于1967年，是煉油廠潤滑油系統重要的加工裝置，裝置采用緩和加氫技術，裝置主要加工減一、減二、減三、減四線脫蠟油，由加熱反應系統和油、氣分離系統組成，目前利用常規氣動儀表控制，正在進行自動化程度更高的DCS控制改造。由于裝置設備老舊工藝設計落后，雖然經過歷數次改造優化，但在能耗方面的優化措施還有一些欠缺，因此通過對裝置的用能分析，可以清楚的了解用能方面的缺點，從而優化工藝降低裝置的能耗和成本提高經濟效益。
1 潤滑油加氫補充精制裝置工藝簡介
潤滑油加氫補充精制裝置采用爐前加氫技術，加氫補充精制的原理是：在適宜的條件下，氫氣和原料油在催化劑的作用下，除去原料油中的不飽和烴及N、S、O等非烴類化合物，從而提高潤滑油的抗氧化性并降低其色度。裝置的工藝流程為：原料油（去蠟油）經過與反應油換熱在爐前與氫氣混合后進爐子進行加熱，再進入反應器進行加氫反應，加氫后進入高壓和低壓分離器，分離后的油進入汽提塔提出輕組份，然后經過干燥塔干燥，最后成品經過換熱器送出裝置。
2 加氫補充精制過程的用能分析
通過對加氫補充精制過程的工藝分析，裝置能耗主要與加工能力、原料質量、反應壓力、流程設計優化以及催化劑活性有關，如果反應壓力合理，催化劑活性高，反應活躍，那么裝置的綜合能耗就降低，如果壓力偏大，爐出口溫度越高，裝置的能耗越高。通過對用電分析，由于裝置處理量穩定，電機在比較合適的工作點下工作節約了電能。蒸汽的用量與天氣有一定關系，蒸汽用量有一定的周期性，在氣溫較高的幾個月中蒸汽的用量較低，在防凍防凝時期用量明顯上升，蒸汽的用量主要集中在塔-101的吹汽、蒸汽泵倒等方面，防凍防凝時期蒸汽用量較大，這是由于蒸汽吹掃防凝造成用量顯著增加。通過對燃料氣分析發現，8月份燃料氣用量較低，9月以后用量略有升高。一般加工減四線時，燃料氣用量要比加工減二線多，這是由于加工減四線爐出口溫度（276℃）比減二線（273℃）高一些，這就導致2013年3、4月加工減四線比2012年同期多，造成燃料氣比同期有所增加。這就應該在日常的操作方面做到以下幾點：一根據處理原料的不同及時調節爐出口溫度，減少燃料氣的用量，二加強對壓縮機的維護，減少壓縮機的切換頻率。三在防凍防凝時期根據氣溫的變化積極調節循環水和蒸汽的用量。
3 節電分析及優化建議
通過對裝置用電分析我們可以知道裝置中用電的有壓縮機、原料泵、成品泵、水泵以及照明生活用電等，由于照明生活用電優化比較困難，在優化過程中沒有考慮。壓縮機電機和原料泵的電機功率較大，所以對這兩部分提出了優化措施。
3.1 原料泵節能優化
為了提高系統效率節約電能，采取以下優化措施：①建議采用變頻調速技術，采用后可根據裝置所需處理量去匹配相應的功率，變頻調速具有調速性能好、節約效果顯著、運行工藝安全可靠等優點，變頻調速技術可以達到節約電能的目的；②建議更換功率較小的泵，目前裝置原料泵所用的電機功率是160kW，經過計算實際需要150kW的電機。
3.2壓縮機節能優化
由于裝置新氫壓縮機比較老舊，壓縮能力下降，電機的實際轉化率下降，現在壓縮機所配用的電機功率比較大（280kW），所以現在存在配用大功率的電機取不能得到很好的壓縮效果，加上壓縮機老舊，維修成本和次數不斷增加，建議更換新型壓縮機。
3.3換熱流程分析及優化
在仔細分析了換熱系統后發現成品的熱量被循環水帶走，這樣不但造成了循環水的浪費還讓一部分熱量流失，所以建議利用原料油對成品進行換熱，這樣不但節約了循環水還提高了原料油進爐子的溫度，從而節約了燃料氣的用量。目前裝置成品換熱器有四臺，為了控制反應器出來的熱油進高分的工藝指標，我們可以用三臺換熱器進行原料油換熱成品油，然后利用剩下的一臺換熱器對進高分的熱油進行水換熱，用很小流量的循環水來控制進入高壓分離器的溫度指標。這樣優化不但大大降低了循環水的用量，還提高了原料油進爐子的溫度降從而低了燃料氣的用量。
4 結論
在2012年能耗數據的基礎上，通過對壓縮機和原料泵分析，建議對原料泵加裝變頻調速裝置，并更換新氫壓縮機，通過這兩項優化措施預計可以創造經濟效益17萬/年元左右，同時降低能耗0.88 kgEo/t。通過對成品換熱的工藝優化，可以提高原料油進爐子溫度，從而節約燃料氣30.59m3/h，每年創造經濟效益21.8萬元左右，降低燃料氣能耗1.41 kgEo/t，利用其他換熱器的回水消除一部分新鮮水，可每年節約3200t新鮮水。
參考文獻：
[1]于姣洋.潤滑油加氫裝置的工藝設計和優化[D].北京：北京化工大學，2015.
[2]吳瓊.汽油加氫裝置流程模擬研究[D].北京：北京化工大學，2015.
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