氣分裝置節(jié)能降耗措施的探討

摘 要:介紹了2006年6月建成的西安石化分公司12萬(wàn)噸/年氣分裝置的能耗問(wèn)題，采用的節(jié)能降耗措施以及取得的經(jīng)濟(jì)效益

關(guān)鍵詞:氣分裝置 能耗 節(jié)能措施 效益

中圖分類號(hào):TU113文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)04(a)-0042-01

1 前言

氣分裝置工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)運(yùn)行易于控制，相反，降低氣分裝置能耗，是目前國(guó)內(nèi)同類裝置面臨的一個(gè)共同課題。能源作為人類社會(huì)生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，資源已是全人類共同關(guān)心的重要問(wèn)題和面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。節(jié)約能源，降本增效，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)，也是未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

2 裝置簡(jiǎn)介及能耗狀況

(1)西安石化分公司氣分裝置設(shè)計(jì)加工能力12萬(wàn)噸/年，本裝置采用脫丙烷塔、脫乙烷塔、雙丙烯塔四塔流程。以液化石油氣為原料，經(jīng)分離后獲得精丙烯及民用液化氣，乙烷進(jìn)入分公司燃料氣管網(wǎng)。裝置設(shè)計(jì)處理量為12×104t/a，上限13.2×104t/a，下限7.2×104t/a，年開工時(shí)數(shù)8400小時(shí)。

(2)能耗表

如表1所示。

3 分析與探討

在催化裂化原料液化氣組分及丙烯含量穩(wěn)定，外界影響因素波動(dòng)小的情況下，優(yōu)化本裝置工藝控制，在確保丙烯質(zhì)量的前提下，減少加工損失、降低裝置能耗是本裝置的首要任務(wù)，針對(duì)目前氣分裝置的實(shí)際狀況，我們采取了以下幾個(gè)方面節(jié)能措施。

3.1 降低脫丙烷塔、丙烯塔頂壓

鑒于目前加工量只有設(shè)計(jì)能力的三分之二，降低脫丙烷塔、丙烯塔頂壓，減少脫丙烷塔塔底蒸汽用量，減緩氣分、MTBE聯(lián)合裝置循環(huán)水使用壓力，減少空冷風(fēng)機(jī)投運(yùn)數(shù)量及使用時(shí)長(zhǎng)，降低裝置能耗，彰顯企業(yè)效益。2009年7月10日起實(shí)施該方案。脫丙烷塔塔頂壓力由1.77Mpa降至1.65Mpa，丙烯塔塔頂壓力由1.88MPa降至1.75Mpa。采取降壓操作后，輕重組分分離精度未受影響，系統(tǒng)能耗明顯降低。

結(jié)果分析參照降壓前后裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)。

如表2所示。

效益測(cè)算（年節(jié)約蒸汽費(fèi)用）:

（17.5-15.8）t×3×365×50元/t=93075元

如表3所示。

效益測(cè)算（年節(jié)約循環(huán)水費(fèi)用）:

（5000-4225）t×3×365×0.40元/t=339450元

因計(jì)量關(guān)系，減少空冷投運(yùn)數(shù)量及使用時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生的電能消耗納入裝置整體電能消耗計(jì)量。

3.2 停運(yùn)脫乙烷塔

由于原料液化氣輕組分性能穩(wěn)定，2009年上半年一直未含碳二組分及其他不凝氣，不存在排放，脫乙烷塔系統(tǒng)僅相當(dāng)于一根物料管線而已，所以，停運(yùn)脫乙烷塔，減少塔頂循環(huán)水用量，同時(shí)停運(yùn)塔頂回流泵，減少不必要的電能消耗。塔頂冷卻器循環(huán)水每小時(shí)用量80噸，塔底換熱器低溫?zé)崴啃r(shí)用量60噸，回流泵電機(jī)功率18.5kW。

效益測(cè)算:

年節(jié)約循環(huán)水費(fèi)用80t/h×8400h/y×0.4元/t=268800元

年節(jié)約低溫?zé)崴M(fèi)用60t/h×8400h/y×0.48元/t=241920元

年節(jié)約電能消耗18.5kw/h×8400h/y×0.55元/kwh=85470元

3.3 正確使用空冷和水冷器

塔頂空冷器滿足相變需要，水冷器滿足降溫要求，二者相輔相成。

環(huán)境溫度低時(shí)，空冷器發(fā)揮散熱面積大、熱交換充分的優(yōu)勢(shì)（無(wú)需啟用風(fēng)機(jī)），循環(huán)水溫度低，僅需少量循環(huán)水，此時(shí)塔頂能耗最低，裝置運(yùn)行成本較低。

環(huán)境溫度高時(shí)，不僅要啟用風(fēng)機(jī)，更要使用噴淋軟水，同時(shí)水冷器也需要大量循環(huán)水，才能滿足相變及降溫要求。這時(shí)就得比對(duì)工業(yè)電、循環(huán)水及軟水的實(shí)際成本高低。根據(jù)西安分公司的實(shí)際情況，多使用循環(huán)水及軟水比較經(jīng)濟(jì)。

3.4 瓦斯排放

氣分裝置生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)是降低裝置能耗、減少加工損失的基本保障。嚴(yán)防超溫、超壓引起安全事故的發(fā)生是本裝置生產(chǎn)操作的宗旨。盡量維持平穩(wěn)生產(chǎn)，減少裝置大幅波動(dòng)，避免超溫超壓引起瓦斯排放，降低裝置能耗，減少加工損失。

3.5 取消蒸汽加熱方案

氣分裝置脫丙烷塔加熱方案改造，計(jì)劃于2010年常壓、催化裝置擴(kuò)能改造時(shí)實(shí)施，取消蒸汽加熱，改用常一中或催化頂循低溫?zé)嵊图訜幔娲?.0Mpa低壓蒸汽，減少蒸汽消耗（每小時(shí)用汽3.4t），增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

效益測(cè)算（年節(jié)約蒸汽費(fèi)用）:

3.4t/h×50元/t×8400h=1428000元

3.6 變更丙烯塔進(jìn)料位置，提高丙烯收率

經(jīng)運(yùn)行Aspenplas模塊對(duì)裝置進(jìn)行優(yōu)化，在不影響丙烯質(zhì)量的前提下，提高丙烯塔進(jìn)料位置，丙烯收率增加1％。每小時(shí)原產(chǎn)丙烯2.4噸，進(jìn)料位置變化后，每小時(shí)丙烯產(chǎn)量達(dá)到2.42噸，丙烯每噸價(jià)值9500元，則年增加經(jīng)濟(jì)效益

（2.42-2.4）×9500×8400＝1596000（元）

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)落實(shí)一系列節(jié)能降耗措施，節(jié)能效果顯著，裝置效益明顯。氣分裝置單位綜合能耗從38.7kgboil/T降至28kgboil/T。綜合數(shù)項(xiàng)關(guān)鍵節(jié)能措施，全年節(jié)能降耗產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益300萬(wàn)元，取消蒸汽加熱方案，可為企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益600萬(wàn)元。

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