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重整进料换热器工艺参数优化分析
孙乾义 刘廷斌
中国石油工程建设公司华东设计分公司 山东省青岛市 266071
摘要：重整进料换热器是催化重整装置的关键设备。本文主要对重整进料换热器窄点温度工艺参数的选取进行了分析比较，浅谈作者一些见解。
关键词：重整进料换热器；重整；工艺参数；窄点温度
1 前言
重整进料换热器是催化重整装置的关键设备之一,在整个重整反应系统中起着举足轻重的作用。重整进料换热器换热能力的大小直接影响装置能耗，由于其制造工艺复杂，制造周期长，设备投资相对较高，一直是各方关注的焦点。重整进料换热器的制造取决于优化的重整进料换热器设计，而工艺参数的选取是重中之重。
理论上，由于重整进料换热器热流入口温度为重整反应器出口的温度，是无法改变的，因此热端温差HAT越小（即冷流出口温度越高，热流出口温度越低），表明换热器效果越好，但此时换热器面积很大，在经济上是不合理的，也是不现实的。因此，在换热效果与经济合理之间找到一个平衡点，优化工艺参数，这是工程设计面临的一个难题。
下面以某典型炼厂60万吨/年催化重整装置为例，探讨如何最终选取工艺参数。 2 模拟计算 2.1 原料性质
国内某典型炼厂60万吨/年催化重整装置，重整反应部分进料71429kg/h，重整原料性质如下：
? 孙乾义,男,19760525,山东省海阳市人,工程师,大学本科学历,1997年毕业于石油大学(华东).
一直从事石油设计工作.邮箱:sunqianyi@cnpccei.cn 联系电话:0532-83893171 010-59286160 11
表1 重整原料性质
密度，kg/m3 族组成，w％ C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 合计 738.0 NP 0.04 0.27 2.69 5.68 6.07 4.14 1.29 0.00 20.18 IP 0.00 0.07 1.91 5.45 10.21 7.91 5.85 0.35 31.75
N 0.00 0.14 3.69 11.77 15.00 9.78 1.00 0.00 41.38 A 0.00 0.00 0.18 0.99 3.66 1.81 0.05 0.00 6.69 2.2 工艺流程
图1 重整进料换热部分工艺流程图
3.2工艺计算结果
根据原料性质，在相同的重整反应条件下（平均反应压力0.35MPag，反应温度530℃），按照经验分别选取窄点温度7℃和5℃进行流程模拟计算，工艺物流性质和设备负荷见下表：
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表2 工艺物流性质
物流号 温度 ℃ 压力 Mpag 质量流量 kg/h 分子量 液相摩尔分率 1 0.54 87152 0.214 7℃窄点 2 0.51 3 0.31 4 0.27 1 95.2 0.54 95.2 448.4 490.0 107.7 5℃窄点 2 0.51 3 0.31 4 0.27 451.6 490.0 106.2 87152 87152 87152 87152 22.2 35.7 87152 87152 87152 35.7 22.2 22.2 35.7 35.7 22.2 0.000 0.000 0.031 0.214
表3 设备负荷
0.000 0.000 0.035 计算负荷（KW） 重整进料换热器E-201 重整进料加热炉F-201 重整产物A-201
7℃窄点 30438.9 6956.7 8865.7 5℃窄点 30711.4 6684.3 8593.3 由表3可以看出，采用5℃窄点方案比7℃窄点方案可以多回收272.5KW的热量。
3 技术经济分析 3.1 设备费用
表4 设备费用
设备费用 重整进料换热器E-201 重整进料加热炉F-201 重整产物A-201 合计
7℃窄点 $294万美元 ￥440万元 ￥339万元 5℃窄点 $322万美元 ￥425万元 ￥339万元 增减 ＋$28万美元 －￥15万元 0 ＋￥176.8万元 （1美元＝6.85元） 3.2 公用工程消耗
表5 公用工程消耗
公用工程消耗 燃料气（F-201） 电（A-201） 3.5MPa蒸汽
7℃窄点 1014kg/h 169kwh.h/h -6.48t/h 5℃窄点 974kg/h 163kwh.h/h -6.33t/h 增减 －40kg/h －6kwh.h/h +0.15t/h 3.3 技术经济分析与选择
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通过表4可以看出，采用5℃窄点设计比7℃窄点设计设备费用增加176.8万元；通过表5可以看出，采用5℃窄点设计比7℃窄点设计由于重整进料换热器换热效果增加，燃料气、电的消耗有所降低，能耗降低约19MJ/t重整进料。如果燃料气按1200元/吨，电按0.6元/kwh，3.5MPa蒸汽按180元/吨计算，那么采用5℃窄点设计可以节约操作费用20.7万元/年（按8400小时计），静态投资回收期为8.6年左右。
采用5℃窄点设计，重整进料换热器面积增加，制造难度增加，投资回收期稍长。综合考虑本项目的投资和项目进度限制，最终选择重整进料换热器7℃窄点设计。 4 结论
从上面分析可以看出，重整进料换热器5℃窄点设计与7℃窄点设计相比：换热器面积增加，国内制造困难，制造周期长，一次设备投资增加，但燃料消耗减少，能耗降低，符合国家能源政策。
在工程设计中，这2种工况都要考虑，通过优化的重整进料换热器设计，综合考虑各方面因素，最终选择一个合适的设计参数。
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广西石化公司220万吨/年连续重整装置的优化设计
邵文 刘廷斌 尹祚明
中国石油工程建设公司华东设计分公司 山东省青岛市 266071
摘要：介绍了广西石化公司220万吨/年连续重整装置的基本情况，对主要技术方案进行了对比，并且提出来最优化的设计方案作为本装置的设计方案。
主题词：连续重整 原料 产品 催化剂 技术方案对比
1、概述
中国石油广西石化公司连续重整装置加工的原料为上游轻烃回收装置提供的精制石脑油，设计规模为220万吨/年，催化剂再生规模为4500磅/时，重整生成油C5+的研究法辛烷值为RON102，催化剂再生采用UOP第三代 “CycleMax”再生工艺，由UOP提供工艺包，采用UOP公司R234催化剂。连续重整装置由重整反应部分和催化剂再生部分组成，该装置是目前国内建造的最大连续重整装置。为了实现广西石化公司提出的把装置建成“国内领先，世界一流”的奋斗目标，在国内炼油装置首次采用FEED设计，由华东设计院和国际著名工程公司--西班牙TR公司合作完成，华东设计院完成基础设计和详细设计。
2、原料和产品
2.1 原料
连续重整装置的原料为轻烃回收装置生产的精制石脑油，为了增加装置的灵活性和适应能力，原料考虑两种设计工况,即一期贫料工况富料工况，原料性质见表-1，表-2。。
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