節(jié)能降耗乙烯工業(yè)2012,24(3) 59 ~61ETHYLENE INDUSTRY回收乙烯產(chǎn)品冷量降低乙烯裝置能耗周志強(qiáng),董少磊,黃鵬鴻(中國(guó)石油蘭州石化分公司,甘肅蘭州730060)摘要:蘭州石化乙烯廠460 kt/a乙烯裝置采用KBR公司脫乙烷塔技術(shù),脫乙烷塔頂可生產(chǎn)出三分之一的產(chǎn)品乙烯。脫乙烷塔頂?shù)囊蚁┻M(jìn)入乙烯制冷壓縮機(jī)四段壓縮后,送往下游聚烯烴裝置。脫乙烷塔頂乙烯溫度在-36 C,通過(guò)改造后,回收此冷量,降低了裝置丙烯冷劑的用量,降低了裝置的能耗。關(guān)鍵詞:乙烯脫乙烷塔制冷改造裂解氣在深冷分離中,為了獲得聚合級(jí)的乙美國(guó)KBR公司技術(shù),塔頂可直接生產(chǎn)出三分之一一烯產(chǎn)品需要消耗大量的冷量,而裝置消耗冷量的的乙烯。制冷系統(tǒng)采用乙烯/丙烯復(fù)疊制冷,通過(guò)多少也直接關(guān)系到乙烯的成本和裝置的能耗"。丙烯來(lái)冷凝乙烯。如圖1所示,脫乙烷塔頂產(chǎn)生在現(xiàn)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中,能夠降低產(chǎn)品的成本就能的氣相乙烯與乙烯制冷壓縮機(jī)(501J)三段出口的在市場(chǎng)上占有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召氣相乙烯混合后,-部分進(jìn)人壓縮機(jī)的四段,經(jīng)壓下,各企業(yè)均展開(kāi)了降本增效的活動(dòng),通過(guò)各種技縮后送至下游裝置,其余部分則進(jìn)人乙烯冷凝器術(shù)來(lái)降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,降低企業(yè)的能耗。(512C)冷凝成液相乙烯送至罐區(qū)。1.1 運(yùn)行現(xiàn)狀1流程簡(jiǎn)介乙烯裝置生產(chǎn)的高壓氣相乙烯直接送往下游中國(guó)石油蘭州石化分公司乙烯廠(以下簡(jiǎn)稱聚烯烴裝置(高壓聚乙烯裝置和全密度聚乙烯裝蘭化乙烯)460 kt/a乙烯裝置,脫乙烷塔系統(tǒng)采用置)。由于高壓聚乙烯裝置會(huì)出現(xiàn)緊急停車,在高脫乙烷塔塔頂氣相乙烯汽化后丙烯去丙烯制冷壓縮機(jī)冷凝器(S21C)乙烯制冷壓縮機(jī)三段出口氣相乙烯乙烯制冷壓-42C丙烯冷劑縮機(jī)四段液相乙烯送罐區(qū)、脫乙烷塔進(jìn)料脫乙烷塔4送往下游聚烯烴裝置碳三去碳三反應(yīng)器、圖1脫乙烷塔及 壓縮機(jī)局部流程示意壓聚乙烯裝置緊急停車的狀況下,會(huì)影響氣相乙工況，最小為2A工況。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),1A工況與烯的送出量,這就增加了氣相乙烯的冷凝量和丙現(xiàn)狀較為接近去為不同口下西橋制冷壓縮中國(guó)煤化工烯冷劑的用量,丙烯制冷壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)透平蒸汽MHCNMHG消耗量相應(yīng)增加,裝置的能耗增大。查閱丙烯制冷壓縮機(jī)透平設(shè)計(jì)資料,其消耗蒸汽量最大為3B作者簡(jiǎn)介:周志強(qiáng),男,2007年畢業(yè)于西安石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè),學(xué)士,現(xiàn)從事技術(shù)管理工作,技術(shù)員。， 60乙烯工業(yè)第24卷機(jī)的蒸汽耗量對(duì)比。通過(guò)表2可看出,脫乙烷塔頂?shù)臍庀嘁蚁乇?不同工況 下丙烯制冷壓縮機(jī)消耗蒸汽t度和乙烯制冷壓縮機(jī)四段人口的溫度很接近,而透平轉(zhuǎn)速/蒸汽壓蒸汽溫消耗蒸汽量/乙烯冷凝器(512C)人口溫度和脫乙烷塔頂氣相乙項(xiàng)目工況(r. min-1)力/MPa 度/C(kg.h-)_烯溫度相差很大,說(shuō)明脫乙烷塔頂?shù)蜏貧庀嘁蚁?B工況39114.00 36099600設(shè)計(jì)2A工況391860669 20大部分進(jìn)人壓縮機(jī)四段,進(jìn)人乙烯冷凝器(512C)1A工況39114.0036095 650現(xiàn)狀41004.0280106 000很少。從表1可看出,實(shí)際運(yùn)行的蒸汽品質(zhì)要略優(yōu)于設(shè)計(jì),而實(shí)際轉(zhuǎn)速高于設(shè)計(jì)值接近200 r/min,實(shí)2流程改造針對(duì)以上問(wèn)題，決定將脫乙烷塔頂管線現(xiàn)有際耗氣量較大。的碰頭位置改至乙烯壓縮三段出口,使高、低溫位1.2數(shù)據(jù)收集現(xiàn)場(chǎng)流程調(diào)查發(fā)現(xiàn),脫乙烷塔頂?shù)?36憶的乙烯在乙烯制冷壓縮機(jī)(501J)三段出口充分混烯碰頭位置(見(jiàn)圖1),在靠近乙烯制冷壓縮機(jī)四合,再分別進(jìn)人乙烯冷凝器(512C)和乙烯制冷壓段人口的位置,導(dǎo)致脫乙烷塔頂?shù)囊蚁┐蟛糠诌M(jìn)縮機(jī)的四段。降低乙烯冷凝器(512C)入口的溫.人到壓縮機(jī)的四段,少部分和乙烯制冷壓縮機(jī)三度,從而節(jié)省-42C丙烯冷劑的用量,降低丙烯制段出口的乙烯混合進(jìn)人乙烯冷凝器(512C)。結(jié)果.冷壓縮機(jī)的負(fù)荷,以達(dá)到減少丙烯制冷壓縮機(jī)透進(jìn)人壓縮機(jī)四段的乙烯溫度較低,而進(jìn)人乙烯冷平高壓蒸汽用量的目的。具體改造做法見(jiàn)圖2。凝器(512C)的乙烯溫度較高,增加了丙烯冷劑的用量。通過(guò)數(shù)據(jù)的收集,取任意幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)溫度3改造后的效果和影響3.1對(duì)乙 烯制冷壓縮機(jī)的影響進(jìn)行對(duì)比也證明了此結(jié)果(見(jiàn)表2)。表2氣相乙烯溫度對(duì)比C此項(xiàng)改造于2009年乙烯裝置大檢修期間完成,開(kāi)車平穩(wěn)后對(duì)相關(guān)的工藝點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)核和檢時(shí)間點(diǎn)脫乙烷項(xiàng)氣相-35.2-35.3 -3s -35.5-35.1-35.3-35.4查。對(duì)于乙烯制冷壓縮機(jī)首先進(jìn)行了物料的平衡乙烯溫度計(jì)算,在正常的生產(chǎn)中氣相乙烯和液相乙烯送出壓縮機(jī)四段-34.1 -34.2-34.1 -34.3-34.1 -34.2-34.3量均是根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行外送,故改造前后進(jìn)人口溫度乙烯冷凝器10.0 10.2 10.3 9.9 10.2 10.1 9.9人乙烯制冷壓縮機(jī)的量未發(fā)生變化。進(jìn)人乙烯制冷壓縮機(jī)四段的乙烯溫度變化見(jiàn)表3。脫乙烷塔頂氣相乙烯新碰頭汽化后丙烯丙烯制冷壓縮機(jī)> 位置.冷凝器(512C)乙烯制冷壓縮機(jī)三段(-1SC)出口氣相乙烯-34C乙烯制冷壓-42 C丙烯冷劑縮機(jī)四段脫乙烷塔進(jìn)料脫乙烷塔液相乙烯送罐區(qū)送往下游聚烯烴裝置碳三去碳三反應(yīng)器中國(guó)煤化工圖2流程改造示意TYHCNMHG注:括號(hào)內(nèi)為改造后溫度第24卷周志強(qiáng)等、回收乙烯產(chǎn)品冷量降低乙烯裝置能耗61●表3改造前后乙烯制冷壓縮機(jī)四段入口溫度對(duì)比由于進(jìn)人乙烯冷凝器的氣相乙烯溫度下降，使丙烯冷劑用量降低。丙烯冷劑用量的降低直接時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)致丙烯制冷壓縮機(jī)高壓蒸汽消耗量的降低。相改造前_ - -34.1 -34.2-34.1 -34.3-34.1 -34.2 -34.3對(duì)于改造前,增加了對(duì)氣相乙烯的冷凝能力。圖4改造后-14.7 -15 -14.8-15.1-14.5-15.3-15.0為改造前后丙烯制冷壓縮機(jī)高壓蒸汽用量對(duì)比。通過(guò)表3可看出,乙烯制冷壓縮機(jī)四段人口r 120改造前溫度上升,高于其四段人口溫度設(shè)計(jì)值(設(shè)計(jì)為110; 10-21 C)。通過(guò)運(yùn)行看,溫度的上升未對(duì)下游聚9烯烴裝置造成影響。同時(shí)溫度的上升會(huì)增加乙烯; 807(制冷壓縮機(jī)的功耗。表4為改造前后乙烯制冷壓i 60123456789縮機(jī)消耗高壓蒸汽對(duì)比。表4改造前后乙烯制冷壓縮機(jī)消耗高壓蒸汽對(duì)比圖4丙烯制冷壓縮機(jī)高壓蒸汽用量對(duì)比Vh通過(guò)數(shù)據(jù)收集,改造前丙烯制冷壓縮機(jī)消耗高壓蒸汽平均值為105. 66 Vh,改造后消耗高壓蒸改造前25.10 25.25 25.39 24.90 25.00 25.30 25.70汽平均值為89.09 t/h。每噸高壓蒸汽換算為乙烯改造后.25. 2025.75 25.89 25.22 25.10 25.69 25.40從表4可知,改造后乙烯制冷壓縮機(jī)消耗高單耗(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))為1.47 kg/t。綜合考慮此次改造可降低乙烯綜合能耗(標(biāo)壓蒸汽略有上升,平均高0.23 Vh,影響較小。準(zhǔn)狀態(tài))為1.47 x (105. 66 -89. 09 -0.23) =3.2對(duì)丙烯制冷壓縮機(jī)的影響24. 02 kg/t改造后乙烯冷凝器(512C)人口乙烯溫度明顯降低,見(jiàn)圖3。4結(jié)語(yǔ)蘭州石化460kt/a乙烯裝置,通過(guò)簡(jiǎn)單的改0.0-造回收了乙烯冷量,節(jié)省了丙烯冷劑的用量,降低了裝置的能耗,同時(shí)增加了下游裝置的抗干擾能力。裝-11.0-參考文獻(xiàn):[1] 李作政.乙烯生產(chǎn)與管理[ M].北京:中國(guó)石化出版圖3乙烯 進(jìn)乙烯冷凝器溫度社,1992.(上接第54頁(yè))至今因?yàn)闋t管方面故障原因停爐檢修僅4臺(tái)次,干凈。節(jié)省了維修費(fèi)用,對(duì)裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)起到了積極(2)冬季操作,投用清焦空氣時(shí)先從放空處將的作用?？諝鈨?nèi)的水排干凈。(3)在急冷鍋爐發(fā)生內(nèi)漏檢修時(shí)，將爐管內(nèi)的7結(jié)語(yǔ)水及時(shí)排出,不要存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)裂解爐爐管配重存在的各種問(wèn)題的研(4)爐膛南北兩側(cè)溫度分布在操作中應(yīng)調(diào)節(jié)究探索及解決,總結(jié)出以下幾點(diǎn)相關(guān)優(yōu)化措施及-致。中國(guó)煤化工平時(shí)操作的關(guān)鍵步驟:(5)檢修時(shí)MHCNMH G集合管(1)冬季操作,投用稀釋蒸汽時(shí)凝液一定要排的導(dǎo)軌接觸間隙進(jìn)行認(rèn)真檢查并做好記錄。