淺談如何降低丁二烯裝置蒸汽單耗

繆彩娟

摘 要：中壓蒸汽是丁二烯裝置的主要熱源，而在丁二烯能耗中中壓蒸汽所占比例最大，達(dá)到70%，降低中壓蒸汽單耗可以進(jìn)一步降低裝置能耗，可以提高經(jīng)濟(jì)效益，因此本文從各方面分析，找出影響蒸汽消耗的具體原因，通過(guò)削減措施，來(lái)降低蒸汽的消耗，以達(dá)到降低裝置能耗的目的，為裝置的年度達(dá)標(biāo)打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：丁二烯；中壓蒸汽；單耗

1 概述

揚(yáng)子石化采用的DMF法，即以乙烯裂解裝置來(lái)混合碳四為原料，以二甲基甲酰胺（DMF）為萃取劑，經(jīng)萃取精餾及普通精餾過(guò)程生產(chǎn)1，3-丁二烯產(chǎn)品。裝置的能源消耗包括了蒸汽、循環(huán)水、電、風(fēng)等，其中1.0MPa的蒸汽消耗占了70%左右，裝置的能源消耗與蒸汽消耗密切相關(guān)，因此降低丁二烯裝置蒸汽單耗就成為降低丁二烯裝置能耗的關(guān)鍵所在。

2 丁二烯裝置概況及蒸汽消耗情況分析

裂解碳四用DMF作溶劑經(jīng)兩級(jí)萃取精餾，分別在第一萃取精餾系統(tǒng)脫去相對(duì)揮發(fā)度大的組分和第二萃取精餾系統(tǒng)脫去相對(duì)揮發(fā)度小的組分，得到粗丁二烯。將第二萃取精餾塔塔頂餾出的粗丁二烯經(jīng)洗胺塔脫除二甲胺，然后經(jīng)過(guò)第一精餾塔脫除甲基乙炔和水，再經(jīng)第二精餾塔分離掉沸點(diǎn)高的組分，最后得到合格的丁二烯。

根據(jù)車間統(tǒng)計(jì)，我們2014年1#丁二烯裝置蒸汽消耗狀況如圖1：

從圖1可以很明確地看到蒸汽單耗都在2.5 t/t以上，有的甚至到了2.85t/t，而丁二烯車間裝置蒸汽能耗單項(xiàng)考核指標(biāo)的上限為2.50t/t。該裝置的蒸汽單耗一直超標(biāo)，下面我們將對(duì)具體原因做具體分析。

3 蒸汽單耗高原因分析

DMF法丁二烯裝置共有九個(gè)塔，DA101/102/103/104/105/108均使用蒸汽作為直接熱源，除了以上幾個(gè)塔使用蒸汽作為熱源，DA106、DA107、DA109均使用熱溶劑或蒸汽凝液作為熱源。

3.1 循環(huán)溶劑熱利用不徹底 熱溶劑從DA102和DA105塔釜出來(lái)有160℃，兩組物料匯合進(jìn)入EA103A/B對(duì)塔釜加熱，換熱后的熱溶劑又進(jìn)入到EA120，對(duì)DA107加熱，換熱后的熱溶劑仍有70℃左右，再兵分三路進(jìn)入EA-117，EA101換熱以及旁路P102，最后匯合返回溶劑大罐循環(huán)利用，如果在這中間循環(huán)溶劑的潛熱不利用完全，不但使進(jìn)入大罐的溶劑溫度偏高，使使用的冷卻水量增加，還會(huì)增加EA104的蒸汽用量。

3.2 工藝參數(shù)不合理 1#丁二烯裝置的工藝參數(shù)是根據(jù)原設(shè)計(jì)負(fù)荷13.8t/h而設(shè)定的。隨著1996年擴(kuò)能改造后，該裝置處理混合C4的最大能力已提至16.5t/h，上升幅度較大，雖然有不少工藝參數(shù)已得到了調(diào)整和優(yōu)化，但還是未能調(diào)整或優(yōu)化到位。

3.3 疏水器漏氣 裝置中有多臺(tái)換熱器采用了疏水器設(shè)備，從平常使用來(lái)看，疏水器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，尤其是EA108的疏水器，極易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，一旦漏氣，我們的蒸汽用量就會(huì)很明顯的上升。

4 改進(jìn)措施

4.1 及時(shí)調(diào)整并穩(wěn)定好各塔的工藝參數(shù) 多年以來(lái)我們不斷地對(duì)各塔的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，但部分關(guān)鍵的工藝參數(shù)卻沒(méi)有優(yōu)化到位，溶劑量、回流量還是偏大，溶劑量大所帶的烴量也大，脫氣塔所需的蒸汽量就大。各塔頂回流量大，首先需要更多的熱源來(lái)加熱使之氣化，其次也需要更多的循環(huán)水來(lái)冷卻，為達(dá)到節(jié)約蒸汽能耗的目的，大家結(jié)合裝置的實(shí)際運(yùn)行狀況對(duì)一些工藝參數(shù)作如下的調(diào)整與優(yōu)化，將DA-101的溶劑比由8.0控制到7.8，回流比由0.08控制到0.078，將DA102的靈敏板溫度由155℃～160℃控制到150℃～155℃，DA103的溶劑比由2.1控制到2.0，回流比由1.0控制到0.95，DA105的靈敏版溫度由155℃～160℃控制到150℃～152℃，DA106的回流比控制到1.4，DA107的回流比由4.8～5.4控制到4.7～5.0。

4.2 有效徹底地利用好循環(huán)溶劑的熱量 裝置為了能很好地利用循環(huán)溶劑的熱量，在確保EA-101換熱足夠的情況下，盡量開(kāi)大溶劑進(jìn)入EA120的換熱調(diào)節(jié)閥，關(guān)小EA119的蒸汽凝液的換熱調(diào)節(jié)閥，這樣不但利用好了熱溶劑的熱量，還增加了凝液的溫度，使有些利用凝液加熱的設(shè)備的換熱效果明顯改善。我們可以通過(guò)觀察幾個(gè)熱溶劑換熱器溶劑入口溫度和出口溫度，評(píng)定溶劑換熱的效果，及時(shí)清理?yè)Q熱效果不好的換熱器，以達(dá)到充分利用循環(huán)溶劑余熱的效果。

4.3 改部分低壓蒸汽保溫為凝液保溫 裝置所用伴熱介質(zhì)為150℃，0.35MPa低壓蒸汽，而從凝液罐出來(lái)的凝液也達(dá)到105℃左右，完全能起到防凍保溫的效果，為進(jìn)一步降低蒸汽消耗節(jié)能增效，車間采取引裝置內(nèi)部產(chǎn)生的蒸汽凝液作為伴熱介質(zhì)。我們就可以主要使用凝液作為熱源。初步計(jì)算這項(xiàng)改造的經(jīng)濟(jì)效益：耗材總費(fèi)用約100萬(wàn)元，冬季防凍保溫期間為4個(gè)月，消耗的中壓蒸汽量為2.5t/h，每噸中壓蒸汽的市場(chǎng)價(jià)格為144元。根據(jù)丁二烯裝置熱量平衡和近年來(lái)伴熱蒸汽的實(shí)際消耗量，丁二烯裝置每年防凍保溫期間中壓蒸汽用量按照7200噸計(jì)算，可增加的經(jīng)濟(jì)收益為：7200×144≈103萬(wàn)/年。根據(jù)計(jì)算，需要到項(xiàng)目投用后第二個(gè)防凍保溫周期的第二個(gè)月方能收回投資成本，實(shí)現(xiàn)盈利。

4.4 采取措施控制疏水器故障 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題車間采取措施，要求裝置操作工在室外巡檢的時(shí)候要注意關(guān)鍵設(shè)備的壓力，室內(nèi)操作要注意調(diào)節(jié)閥閥位以及流量的變化，一旦出現(xiàn)漏氣，關(guān)小疏水器后保護(hù)閥，若沒(méi)有效果，則立即組織切換。

5 結(jié)論

通過(guò)工作人員對(duì)以上優(yōu)化措施的實(shí)施，我們2015年裝置的蒸汽單耗有所下降，有2014年的2.731t/t降低到2015年的2.653t/t，但與設(shè)計(jì)值2.5t/t還有很大的差距，我們將在今后的生產(chǎn)過(guò)程中，繼續(xù)穩(wěn)定并優(yōu)化操作，進(jìn)一步降低裝置的蒸汽單耗。

參考文獻(xiàn)：

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