降低石化企業(yè)酸性水汽提裝置1.0MPA蒸汽單耗

王永春 馬松波 李春鳳 史振霞

摘要：國家對節(jié)能降耗的要求越來越嚴(yán)格，每噸酸性水綜合能耗降不下來，企業(yè)將面臨更加嚴(yán)厲的競爭。加工原料的多元化，使得能耗不斷增加，如何才能降低生產(chǎn)噸酸性水成本，如何才能使能源更加高效的利用，是擺在面前急需解決的問題。1至5月份生產(chǎn)每噸酸性水平均耗蒸汽量0.21t/t，希望通過改進(jìn)達(dá)到最好值，使生產(chǎn)每噸酸性水降到設(shè)計值平均蒸汽0.16t/t以下.

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗;降低成本;高效;酸性水

一、尋找問題點，找出快速取勝措施

1、工藝原理就是外來酸性水進(jìn)入污水汽提塔中，塔底有1.0MPA蒸汽加熱至一定溫度和壓力，通過加熱，酸性水中的硫化氫、氨氣等逸出，從塔頂去硫磺回收裝置回收，塔底得到純凈的凈化水，過程中主要目的是在保證凈化水脫凈硫化氫和氨氣的情況下，使用最少的蒸汽量，達(dá)到最低蒸汽單耗。

2、通過清理塔盤浮閥結(jié)垢、更換脫落浮閥找出快速取勝措施搜集18個數(shù)據(jù)進(jìn)行了改善前后對比，蒸汽單耗由0.21t/t降到了0.195t/t，但單耗穩(wěn)定性還有待提高。

二、數(shù)據(jù)收集計劃

找出影響蒸汽單耗的影響因子，并通過改善影響因子來達(dá)到降低污水汽提塔蒸汽單耗的目的。

（1）每班接班后按時間把蒸汽量、酸性水量，通過DCS畫面讀數(shù)，讀到小數(shù)點后2位，然后根據(jù)記錄的數(shù)值計算出每個點對應(yīng)的蒸汽單耗數(shù)值。

（2）對照（1）中時間段，記錄每個記錄點的塔頂溫度、塔底溫度、塔頂壓力、蒸汽溫度、酸性水進(jìn)塔溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度等，讀到小數(shù)點后一位，并記在記錄本上（由于計劃采集數(shù)據(jù)期間屬于停工階段（至9月初才開工），經(jīng)由確認(rèn)測量系統(tǒng)正確無誤，所以 ，采集6月的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析）

Y1：蒸汽單耗=當(dāng)天蒸汽總量（kg）/當(dāng)天硫磺產(chǎn)量 （t）

（3）針對以上數(shù)據(jù)，采集在同一時間段內(nèi)至少30組以上數(shù)據(jù)，并實時跟蹤數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保數(shù)據(jù)分析時排除采集階段的故障原因，以便更準(zhǔn)確得分析出影響蒸汽單耗的影響因子。

三、分析問題

1、根據(jù)搜集的數(shù)據(jù)，運(yùn)用Minitab軟件基本工具作出快速取勝改善前后的單值控制圖比較，從蒸汽單耗單值控制圖看，均值是0.194t/t，但是和平均目標(biāo)值0.16t/t比較均值相差較大，還需要進(jìn)一步改善。

2、根據(jù)搜集的數(shù)據(jù)，運(yùn)用Minitab軟件基本工具作出快速取勝改善前后的過程能力圖進(jìn)行分析，從蒸汽單耗的過程能力圖看，過程是穩(wěn)定的，PPK=0.50說明過程能力較差。

3、指標(biāo)影響

運(yùn)用單因子方差分析法，對所收集的塔頂溫度、塔底溫度、塔頂壓力、蒸汽溫度、酸性水進(jìn)塔溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度等進(jìn)行多元對比，得出以下結(jié)論：

（1）塔頂溫度對蒸汽單耗的影響是負(fù)相關(guān)，可能存在一定的相關(guān)性 。從圖中我們看到塔頂溫度波動比較大，應(yīng)進(jìn)一步分析改進(jìn)，減少波動。

（2）塔底溫度與蒸汽單耗的波動趨勢一致性顯著，可能存在一定的相關(guān)性。

（3）經(jīng)多元對比P值大于0.05，故塔頂壓力對蒸汽單耗影響不顯著，考慮到生產(chǎn)調(diào)節(jié)和現(xiàn)場實際控制條件等因素，塔頂壓力控制在0.092±0.002Mpa較佳.

（4）經(jīng)多元對比P值大于0.05，故蒸汽溫度對蒸汽單耗影響不顯著，考慮到蒸汽溫度全廠蒸汽管網(wǎng)控制，蒸汽溫度控制225±3 ℃較佳.

（5）經(jīng)多元對比P值大于0.05，故蒸汽壓力對蒸汽單耗影響不顯著，考慮到生產(chǎn)調(diào)節(jié)和現(xiàn)場控制條件等因素，蒸汽壓力控制在0.85±0.04Mpa較佳.

結(jié)論：酸性水進(jìn)塔溫度對蒸汽單耗的影響是負(fù)相關(guān)，可能存在一定的相關(guān)性 。

根原因驗證—X與Y的相關(guān)性分析，經(jīng)相關(guān)性分析可以看出，塔頂溫度r=-0.839、酸性水進(jìn)塔溫度r=-0.782、塔底溫度r=0.965三個x與蒸汽單耗相關(guān)性顯著

四、改進(jìn)階段計劃

利用DOE分析法對塔頂溫度、酸性水進(jìn)塔溫度、塔底溫度進(jìn)行散點圖分析得出：圖中顯示散點里未出現(xiàn)任何時間趨勢或異常的中心點偏離現(xiàn)象。確定實驗流程中是沒有發(fā)生漂移或不穩(wěn)定性的現(xiàn)象或不可控因子造成的系統(tǒng)性偏差。

再利用DOE分析法中的主效應(yīng)分析對塔頂溫度、酸性水進(jìn)塔溫度、塔底溫度進(jìn)行分析得出：酸性水進(jìn)塔溫度顯著性相對稍差，所以將酸性水進(jìn)塔溫度固定，控制在77.5 ±1 ℃。

通過DOE分析得出;優(yōu)化方程式為： Y蒸汽單耗= 0.229695- ? ? ?塔頂溫度*0.0117187+ ? 塔底溫度*0.04375，酸性水進(jìn)塔溫度*0.0784375，

結(jié)合裝置實際，根據(jù)等值線圖，下一步確定的控制目標(biāo)為：塔頂溫度：113 ±1.5 ℃，塔底溫度：127±1.5℃ ， ?酸性水進(jìn)塔溫度：77.5±1℃

五、構(gòu)建對策--優(yōu)選對策及試運(yùn)行

1、構(gòu)建優(yōu)選對策

根據(jù)DOE設(shè)計實驗選定的對策見表-5。

2、試運(yùn)行統(tǒng)籌表

根據(jù)選定的對策，制定出運(yùn)行實施計劃，在以后運(yùn)行操作中，嚴(yán)格按照制度控制操作。

結(jié)論：改善前：蒸汽單耗均值：0.194t/t;改善后：蒸汽單耗均值0.159t/t;改善后比改善前蒸汽單耗下降顯著。

六、過程控制

1、過程控制：

制定好計劃和制度后，在以后的運(yùn)行過程中，要嚴(yán)格控制操作過程，通過一系列辦法達(dá)到執(zhí)行計劃的目的。

2、制度標(biāo)準(zhǔn)化

制度標(biāo)準(zhǔn)化實施統(tǒng)計過程控制 （SPC），從各單值控制圖來看，塔底溫度、酸性水進(jìn)塔溫度、塔頂溫度、塔頂壓力、蒸汽溫度、蒸汽壓力在控制范圍內(nèi)，運(yùn)行平穩(wěn)。

3、制度標(biāo)準(zhǔn)化實施統(tǒng)計過程控制 （SPC）：

從時間序列圖可以看出：凈化水中氨氮量數(shù)據(jù)均<100mg/l、凈化水中硫化物量數(shù)據(jù)均<50mg/l

結(jié)論：蒸汽單耗的變異顯著縮小， 改善前：cpk=0.5 改善后：cpk= 2.83，達(dá)到了降低蒸汽單耗的目的。

七、結(jié)語

通過此項目找出影響蒸汽單耗的主要因素，并控制重點操作參數(shù)的控制范圍，達(dá)到長期控制蒸汽單耗的效果。