優(yōu)化乙烯裝置工藝流程降低能耗探析

閆明宇(撫順石化分公司烯烴廠乙烯車間， 遼寧 撫順 113004)

優(yōu)化乙烯裝置工藝流程降低能耗探析

閆明宇(撫順石化分公司烯烴廠乙烯車間， 遼寧 撫順 113004)

乙烯裝置在實際應(yīng)用過程中，由于各種因素條件的影響，導致其自身逐漸朝著高負荷狀態(tài)運作，這樣對其自身的能耗消耗就會非常大。因此，針對這一現(xiàn)狀，本文從乙烯裝置工藝流程的角度出發(fā)，提出如何優(yōu)化降低能耗相關(guān)措施，提高乙烯裝置的整體利用率。

優(yōu)化；乙烯裝置；工藝流程；降低能耗

乙烯裝置是乙烯工程實施過程中非常重要的部分，也是其中的基礎(chǔ)部分。乙烯裝置主要是由裂解、急冷、壓縮裝備等各個方面相互組合而成。在實際應(yīng)用過程中，乙烯裝置主要是利用裂解爐高溫裂解，之后經(jīng)過急冷、壓縮等一系列程序，對產(chǎn)品進行生產(chǎn)和制造。在當前乙烯裝置實際應(yīng)用過程中，由于裝置負荷的不斷提升，導致其自身在應(yīng)用中的烷烴含量越來越高。不僅裝置中的能耗不斷增加，而且還導致裝置本身處于高負荷運行狀態(tài)。因此，針對這一現(xiàn)狀，不得不從乙烯裝置工藝流程的角度出發(fā)，對其自身的能耗降低提出相對應(yīng)的優(yōu)化措施。

1 原因分析

乙烯裝置在實際應(yīng)用過程中，大多數(shù)情況下，都會利用高溫蒸汽裂解的方式對其進行操作，因此，能耗大多數(shù)都會集中在裂解爐當中。在分離過程以及壓縮機上，節(jié)能應(yīng)當將重點放在能量的回收以及減少能量的消耗和使用上。乙烯裝置裂解爐在使用過程中，其自身使用的燃料大多數(shù)都來自于甲烷或者是氫氣。原設(shè)計中的燃料系統(tǒng)流程基本上都是來自于再生系統(tǒng)中的甲烷尾氣，讓其通過實踐應(yīng)用之后進入到燃料氣系統(tǒng)當中。與此同時，過量的氫氣和甲烷也一并進入到燃料氣罐當中，燃料氣罐當中的甲烷尾氣可以優(yōu)先對其進行裂解處理。由于甲烷尾氣過量，所以在對其處理的時候，可以與汽化的LPG去裂解爐底部進行燒嘴處理。一般在正常生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)所產(chǎn)生出的甲烷大多數(shù)都并不富裕，不能夠?qū)崿F(xiàn)外送。

2 新增甲烷1#線改造

(1)改造原因 通過對乙烯裝置實際操作情況分析可以看出，乙烯裝置負荷越來越高。裂解原料中異構(gòu)烷烴含量非常高，在乙烯裝置使用過程中，將甲烷涂抹在滿足裂解爐的使用中，還需要有一定富裕的甲烷氣。這樣在保證燃料系統(tǒng)壓力能夠逐漸保持上升狀態(tài)的同時，能夠產(chǎn)生出多余的甲烷氣排放一直到火炬。

(2)改造方案 在實際操作過程中，利用某公司與烯烴部之間的DN100甲烷線，將乙烯裝置多余產(chǎn)生出的甲烷氣傳送到熱電部燃料系統(tǒng)當中，根據(jù)外送量4h的特點，對其自身的壓力進行分析。根據(jù)DN100的相關(guān)特征可以看出，當量長度大概在4120m，輸送起點壓力控制在0.55MPa，熱電部現(xiàn)有燃料氣系統(tǒng)在經(jīng)過緩沖罐終點的時候，其自身的壓力應(yīng)當按照0.3MPa進行核算。與此同時，在保證壓力的基礎(chǔ)上，輸送量可以控制在1.173t至1.393t之間[1]。

(3)實際實施效果 為了實現(xiàn)乙烯裝置工藝流程降低能耗措施的優(yōu)化，并且保證實施效果能夠達到預期目標。在實際操作中，將新增甲烷1#線改造方式應(yīng)用到實踐中，通過實踐應(yīng)用可以看出，外送甲烷能力為2.0噸/小時，從根本上降低裝置能耗14.28千克標油/噸乙烯。即使是在高負荷運作的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)能耗的有效降低。在該方式投入使用之后，乙烯裝置的運作不僅能夠有效滿足下游裝置在使用以及外送需求上的一系列問題，而且還能夠留有甲烷氣排放至火炬。這樣不僅能夠針對乙烯裝置能耗過大問題進行妥善處理，而且還能夠提高乙烯裝置的整體運行效率，為乙烯裝置經(jīng)濟效益提升打下良好基礎(chǔ)，同時還能夠?qū)σ蚁┭b置工藝流程進行不斷完善和優(yōu)化。

3 燃料系統(tǒng)日常管理分析

為了保證燃料系統(tǒng)在日常運行過程中自身的穩(wěn)定性，最大限度的促使富裕甲烷能夠合理的外送至目的地，杜絕甲烷放火炬，在日常操作過程中，要加強對燃料系統(tǒng)的日常管理。首先，要對燃料系統(tǒng)操作流程進行優(yōu)化處理，最大限度的保證甲烷外送的合理性和可靠性。在其自身的正常安全生產(chǎn)過程中，燃料系統(tǒng)大多數(shù)情況下，都不會引入飽和液化氣或者剩余碳中，更不會利用這些作為裂解爐燃料。因此，一旦燃料氣系統(tǒng)自身壓力出現(xiàn)波動的情況下，可以直接針對裂解爐出口進行調(diào)節(jié)，對其自身的溫度以及稀釋比進行調(diào)整。這樣不僅能夠從根本上保證燃料系統(tǒng)本身壓力的穩(wěn)定性，而且還能夠杜絕燃料氣放火炬現(xiàn)象的發(fā)生。其次，要根據(jù)實際情況的具體要求，對空氣預熱器、火炬回收壓縮機等一些節(jié)能設(shè)備進行定期的檢查和維修養(yǎng)護。這樣不僅能夠有利于這些設(shè)備在運作過程中的穩(wěn)定性和有效性，而且還能夠為降低能耗起到良好的輔助性作用。另外，要與目的地之間取得良好的溝通和交流，將甲烷能夠及時外送到目的地[2]。與此同時，要保證燃料系統(tǒng)本身壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，保證火炬回收壓縮機自身在運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性，這樣才能夠在實踐中最大限度的保證火炬氣的回收量。最后，在針對乙烯裝置工藝流程進行能耗降低措施的時候，最好每一周進行兩次對乙烯裝置外送甲烷產(chǎn)品的組成分析。這樣在保證外送產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，能夠及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品本身存在的質(zhì)量問題，無論是返工處理或者是其他措施都能夠及時有效進行。在保證乙烯裝置工藝流程有序?qū)嵤┑幕A(chǔ)上，能夠從根本上實現(xiàn)乙烯裝置運作時能耗的有效控制。

4 結(jié)語

在實際操作過程中，為了適應(yīng)乙烯裝置原料性能以及其自身在運行中高負荷的要求，可以對甲烷外送流程進行優(yōu)化。通過優(yōu)化措施的實施，可以看出即使乙烯裝置處于高負荷運作狀態(tài)下，系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性也能夠得到有效保證。在保證最大限度外送甲烷氣的基礎(chǔ)上，能夠為乙烯裝置的正常、穩(wěn)定、安全運作打下良好基礎(chǔ)，從而促使乙烯裝置的應(yīng)用能夠獲取到更多的經(jīng)濟效益。

[1]堵祖萌，王儉.乙烯裝置綜合能耗的計算[J].乙烯工業(yè)，2010.12.

[2]武柏林，杜炳明.如何提高乙烯收率的研究[J].廣東化工，2010.06.