任利軍

摘 要：分析企業(yè)運行成本，從高成本項入手，研究工藝系統(tǒng)、設(shè)備運行及生產(chǎn)組織方面的節(jié)能措施，并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，節(jié)能效果明顯。

關(guān)鍵詞：運行成本;節(jié)能措施;實踐

0 引言

企業(yè)開展生產(chǎn)經(jīng)營活動的目的是不斷提升經(jīng)濟效益，而降低生產(chǎn)運行成本是企業(yè)增效的直接反映。在一個正常運行的企業(yè)中，挖掘節(jié)能潛能，實施節(jié)能技改，通過節(jié)能降耗達到降低生產(chǎn)成本的目的，已成為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的共識和工作重點。

我公司是一家從事焦?fàn)t煤氣制天然氣的生產(chǎn)性企業(yè)，項目投產(chǎn)時，我公司是國內(nèi)第一家推廣應(yīng)用焦?fàn)t煤氣制天然氣技術(shù)的企業(yè)，也是國內(nèi)第一家焦?fàn)t煤氣制天然氣工業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，公司沒有成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗可以借鑒，為此，公司在工投產(chǎn)后兩年時間的生產(chǎn)運行中，從兩方面對項目設(shè)計合理性進行了總結(jié)分析和評價，一方面是工藝指標控制效果及設(shè)備運行穩(wěn)定性，一方面是運行成本的經(jīng)濟性。從兩年的運行情況看，設(shè)備運行穩(wěn)定，產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量達到預(yù)期目標，說明項目工藝設(shè)計和設(shè)備選型是合理的;通過對項目運行成本進行分析，發(fā)現(xiàn)電耗是除原材料煤氣成本以外的最高成本項，說明項目在節(jié)能設(shè)計方面還不太完美，還有很大節(jié)能挖掘空間，進一步研究工藝生產(chǎn)、設(shè)備運行環(huán)節(jié)的不合理性，實施技術(shù)改造，達到節(jié)能增效的目的，是企業(yè)生產(chǎn)管理上的重點。

1 工藝系統(tǒng)簡述

1.1 工藝流程

公司以集團公司自有焦化企業(yè)生產(chǎn)過程中富余的焦?fàn)t煤氣為原料，原料煤氣通過脫硫、脫萘裝置使煤氣中的硫和萘滿足控制指標后，經(jīng)原料氣壓縮機升壓至1.0MPa（滿足工藝要求）后，逐級進行脫油、兩級加氫脫硫，去除原料煤氣中的有機硫和其他雜質(zhì)，保證原料煤氣中總硫含量≤0.1ppm，然后在催化劑存在下對原料氣進行三級甲烷化反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為粗合成天然氣（SNG1），此時SNG1中甲烷含量約61%左右。將SNG1送到VPSA變壓吸附系統(tǒng)，在VPSA系統(tǒng)中將SNG1提純?yōu)楹铣商烊粴釹NG，其中甲烷含量≥91%。SNG通過CNG壓縮機將其升壓到22～25MPa，成為產(chǎn)品壓縮天然氣（CNG）。

1.2 主要生產(chǎn)設(shè)備

按照工藝流程走向，企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備有：羅茨風(fēng)機2臺、粗脫硫脫萘塔2座、煤氣氣柜1個、煤氣壓縮機3臺、循環(huán)氣壓縮機2臺、脫油塔2臺、預(yù)加氫、一級加氫反應(yīng)塔各1臺、鐵錳脫硫塔1臺、二級加氫反應(yīng)塔1臺、氧化鋅脫硫塔1臺、一、二、三級甲烷化反應(yīng)塔各1臺、變壓吸附系統(tǒng)、天然氣氣柜1臺、天然氣壓縮機3臺等，輔助設(shè)備有：循環(huán)水泵、消防水泵、空氣壓縮機等。

2 運行成本分析

該工藝過程主要消耗為原料煤氣、電、水、輔助材料等，財務(wù)分析中產(chǎn)品總成本包含的成本項有煤氣成本、輔助材料成本、水耗成本、電耗成本、職工薪酬、折舊、安全費用、財務(wù)費用等，現(xiàn)對2014-2016三年綜合運行成本進行分析，得出每年度各成本項占產(chǎn)品總成本比例如下表：

從上表可以看出：可以通過生產(chǎn)管理手段進行控制的原料煤氣、輔助材料、水耗、電耗四個成本項中，原料煤氣和電耗是最高的成本項，原材料煤氣成本的高低與焦?fàn)t煤氣組分、甲烷化反應(yīng)效果、產(chǎn)品中甲烷含量控制的高低等內(nèi)在因素有關(guān)，為此，我公司將降本增效的重點放在了生產(chǎn)運行過程的電能消耗的控制上，而且電耗也是管技人員實施技術(shù)改造，降低運行成本的主要突破口。我公司組織工藝技術(shù)人員和機電技術(shù)人員分別對工藝流程和設(shè)備運行方面電能利用的不經(jīng)濟性進行排查，取得很大收獲。

3 電能消耗不經(jīng)濟性排查及技改措施

通過管技人員的排查分析，發(fā)現(xiàn)以下幾處電耗利用不合理：

3.1 工藝過程能量利用及技改

我公司焦?fàn)t煤氣制天然氣所采用的生產(chǎn)工藝是焦?fàn)t煤氣凈化、轉(zhuǎn)化、提純技術(shù)，其中轉(zhuǎn)化是指甲烷化反應(yīng)，就是焦?fàn)t煤氣中的氫氣與一氧化碳、二氧化碳在催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成甲烷，這是這套工藝裝置的技術(shù)核心部分，且甲烷化反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

原設(shè)計中，甲烷化入口溫度是利用一臺200kW電加熱器對入口氣體進行溫度控制，而各級甲烷化后反應(yīng)的熱量，進入廢熱鍋爐進行降溫，產(chǎn)生蒸汽。而產(chǎn)生的蒸汽冬季用于供暖，其余季節(jié)卻沒有很好利用。

原設(shè)計中系統(tǒng)自產(chǎn)能量不但沒有有效利用，而且增加了電能消耗，造成運行成本升高。針對這一實際，工藝技術(shù)人員對甲烷化工藝過程進行了深入研究，對甲烷化反應(yīng)放出的熱量進行利用。因二級甲烷化反應(yīng)比較穩(wěn)定，而且反應(yīng)熱高，因此選定利用二級甲烷化反應(yīng)塔反應(yīng)熱與加氫脫硫后的煤氣進行換熱，滿足工藝對甲烷化入口氣體溫度的要求。

投資16.5萬元在二級甲烷化后增加一臺換熱器，停用200kW電加熱器，實施技術(shù)改造后，解決了系統(tǒng)熱量不平衡問題，大大的降低了運行電耗費用，年節(jié)約電能158.4萬度，節(jié)約電費約111萬元，創(chuàng)造經(jīng)濟效益94.8萬元。

3.2 設(shè)備能耗不合理及技改

從以上工藝系統(tǒng)簡述中可以看出，焦?fàn)t煤氣制天然氣生產(chǎn)過程的核心在煤氣的脫硫和甲烷化，主要設(shè)備是反應(yīng)塔，服務(wù)和保證生產(chǎn)的電氣設(shè)備主要是3臺原料氣壓縮機（每臺功率710kW）、3臺天然氣壓縮機（每臺610kW），2臺羅茨風(fēng)機（每臺45kW）、循環(huán)氣壓縮機（每臺75kW），以上電氣設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)負荷采取2開一備、1開2備、1開1備、2開等運行方式。

原設(shè)計中，以上設(shè)備均為工頻，考慮到設(shè)備運行與生產(chǎn)負荷大小有關(guān)，機電技術(shù)人員對1臺羅茨風(fēng)機和1臺循環(huán)氣壓縮機進行了變頻改造，使用了變頻器，實現(xiàn)了設(shè)備能耗隨負荷自動調(diào)節(jié)。

3.3 生產(chǎn)組織節(jié)能措施

對于高耗能的原料氣壓縮機和天然氣壓縮機，因廠房設(shè)計局限性，設(shè)備的節(jié)電改造難度較大，為降低電耗，公司采取了更為合理的生產(chǎn)組織方式。以原料氣壓縮機為例，根據(jù)設(shè)計，開一臺原料氣壓縮機能滿足半負荷運行，開2臺原料氣壓縮機能滿足滿負荷運行，當(dāng)外供煤氣量滿足60-70%負荷生產(chǎn)時，通過對生產(chǎn)成本進行核算，開2臺原料氣壓縮機的經(jīng)濟性遠不如開1臺原料氣壓縮機進行半負荷生產(chǎn)，這種情況下，就采取開1臺原料氣壓縮機半負荷運行的生產(chǎn)組織方式。對于天然氣壓縮機，其開停臺數(shù)由天然氣氣柜高度和運輸車輛情況決定，為此，公司采取避峰就谷的生產(chǎn)組織方式，盡可能使用低谷電，最大程度降低高耗能設(shè)備的電耗。

4 結(jié)束語

公司通過以上節(jié)能措施的實踐，節(jié)能降耗效果明顯，生產(chǎn)成本有了大幅度降低。同時，希望通過我公司的節(jié)能思路和實踐，對高耗能企業(yè)的生產(chǎn)能管理有一定指導(dǎo)和啟發(fā)，開展好技術(shù)改造和節(jié)能管理，實現(xiàn)企業(yè)低成本運行。

參考文獻：

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