化工燃料氣生產平衡與優化

陳智元，王 晶

（青海鹽湖股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

化工燃料氣生產平衡與優化

陳智元，王 晶

（青海鹽湖股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

加強化工燃料氣生產平衡與優化工作，有利于提高化工企業的經濟效益，有利于降低物料損耗，最終實現裝置的穩定、安全運行。首先針對某化工企業的化工燃料氣管網運行情況，深入探討了化工燃料氣生產平衡與優化措施，其中包括生產平衡管理、原料優化、資源配置優化等，具有一定的參考價值。

化工企業；燃料氣；生產平衡；優化

隨著社會各界對環保問題的日益重視，國家有關部門越來越嚴格地要求化工行業開展清潔生產，但是化工燃料氣生產一直以來都存在著不平衡的情況，由于化工燃料氣生產平衡措施有限，很難充分利用管網中的富余燃料氣，導致出現了較為嚴重的環境污染、資源浪費。所以，加強化工燃料氣生產平衡與優化工作，有利于提高化工企業的經濟效益、降低物料損耗，最終實現裝置的穩定、安全運行。

1 化工燃料氣管網運行概況

本文以某化工企業的裂解裝置為例，該裝置的生產原料為烴類，工藝選擇的是超選擇性裂解工藝，主要生產物質為丙烯、乙烯等，但會產生較多的甲烷氫（副產物）。超過98%的化工燃料氣充分都是甲烷氫，當燃料氣罐中進入了甲烷氫，就可將甲烷氫進行壓力調節控制之后給廣大用戶連續供氣。原計劃先將低壓甲烷并入到高壓甲烷之中，而后再將二者同時送至燃料氣罐。但實際過程中，低壓甲烷的純度較低且壓力過高，很容易會導致無法將高壓甲烷和低壓甲烷（過量）合并在一起，不得不將無法回收的低壓甲烷排入到火炬管網，經濟性不佳。針對這種情況，該化工企業全盤改造了裂解爐的燒嘴，低壓甲烷的壓力由原來的0.36MPa降低到60 kPa，這樣一來，就可在裂解爐的底部燒嘴、側壁燒嘴中引入低壓甲烷，若低壓甲烷的流量不足，那么可用高壓甲烷來補充。

化工燃料氣管網在滿負荷、穩定運行過程中，其消耗的燃料氣主要用于裂解爐，除此之外，還可用于火炬長明線、加熱爐等應用。裂解爐的側壁燒嘴、底部燒嘴的供氣來源為低壓甲烷，若不足，可由高壓甲烷補充。該化工企業苯乙烯裝置的加熱爐數量共有3臺，分別是HS-219加熱爐（6個燃燒器）、HS-201加熱爐（9個燃燒器）、HS-101加熱爐（4個燃燒器），這些加熱爐的燃燒器均為油氣燃燒混合型，全部加熱爐的燃料氣用量相加之后為90 kg/h，火炬長明線的燃料氣用量為70 kg/h，基本不會影響到平衡狀態。裂解爐投料組合中包括2臺爐投輕質石腦油，4臺爐投石腦油，筆者以裂解爐每小時的投料量為75 t為例進行計算，總消耗量要遠遠小于燃料氣的總產量，化工燃料氣的消耗與生產處于嚴重不平衡狀態，產耗差為1 082 kg/h。為了防止化工企業下游裝置的穩定、安全運行受到燃料氣管網超壓的影響，需要對富余的化工燃料氣進行消化、平衡、調度，以此來充分利用富余燃料氣，避免出現環境污染和資源浪費的情況。

2 化工燃料氣生產平衡與優化措施

2.1 生產平衡原則

化工燃料氣的生產平衡務必要做到三“保”一“防”，一“防”是指防止出現富余燃料氣放火炬的情況，三“保”是指保重點裝置、保生產運行、保系統穩定。值得注意的是，由于化工企業生產因素較多、涉及環節較復雜，需要指派專人來實時監控化工燃料氣管網，以此來提高安全操作性。

2.2 生產平衡管理

化工企業的生產調度人員在日常工作中務必要對燃料氣管網的各種影響因素及平衡情況進行全面了解，通過對生產數據進行實時采集，來達到對甲烷氫壓縮機、火炬氣回收壓縮機的運行情況及外補量（液化氣）、外送量（燃料氣）、產量（甲烷氫）等進行掌握的效果。由于化工燃料氣系統的變化程度較大、涉及因素較多，所以，務必要做到生產平衡工作一步到位，切忌出現反復調整的情況。

2.3 原料優化

裂解裝置的產物分布情況往往會受到裂解原料所占比例及類型的較大影響，甲烷氫的分離產量也會受到裂解原料組成的影響。為了防止化工燃料氣生產平衡受到波動，裂解原料的性質要最大限度地保持在穩定狀態，并且要對裂解原料的餾程、密度、組成等進行全面分析，為下游裝置的穩定運行提供行之有效的保障。

2.4 資源配置優化

眾所周知，當今時代為市場經濟時代，燃料油、液化氣、燃料氣的價格各不相同，因此，在化工燃料氣生產平衡與優化過程中，務必要對生產成本進行降低，并且對資源配置予以優化。一旦有富余現象出現在化工燃料氣管網中，那么可加壓富余的燃料氣來為制氫裝置提供相應的原料，用來代替石腦油；一旦有燃料氣不足的情況，務必要確保裂解爐的用量。

3 運行效果

截止到目前，該化工企業各生產裝置無序排放燃料氣及燃料氣用量隨意改變的情況大幅度降低，燃料氣用量呈現出較為明顯的降低趨勢，既降低了環境污染，又提高了燃料氣的利用率，取得了較為顯著的節能減排效果，值得推廣應用。但是值得注意的是，化工燃料氣生產過程往往處于一個動態變化的過程，稍不注意，就有可能會有因素影響到化工燃料氣生產平衡與優化，務必要采取事前調度、定量調度的方式來實現穩定運行。

[1]屈威，劉亞賢.煉廠燃料氣系統平衡技術[J].化工技術與開發，2013，17（05）：151-156.

Chemical Balance and Optimization of Fuel Gas Production

Chen Zhi-yuan，Wang Jing

Strengthening chemical fuel gas production balance and optimization，will help improve the economic efficiency of chemical companies，help to reduce material consumption，and ultimately stabilization device，safe operation.First，for a chemical enterprise chemical fuel pipeline system operation，in-depth to explore the chemical balance and fuel gas production optimization measures，including the balance of production management，raw materials optimization，resource allocation optimization，has a certain reference value.

chemical industry；fuel gas；production balance；optimization

TQ221

B

1003–6490（2016）04–0170–01

2016–03–25

陳智元（1986—），男，甘肅武威人，助理工程師，主要研究方向為氯堿化工生產。