论节能减排技术在乙烯装置上的应用研究

2022-09-12

我国对能源的需求量非常大, 怎样有效节约并利用已经成为了社会经济发展中的焦点。从行业角度上分析, 乙烯行业属于石油化工企业能耗大户, 特别在当前油价不断上涨下, 将节能减排技术融入至乙烯装置中已是增强其竞争实力与促进其健康稳定发展的前提保障。

一、加强日常管理, 增强设备运行效率, 降低装置能耗

在整个装置中, 裂解炉的能耗高达百分之八十, 对裂解炉运行状况进行改善, 延长裂解炉运行周期, 对裂解炉能耗的降低具有重要帮助。具体应采取以下措施:

1.安排专业的司炉工, 加强监管裂解炉炉温、烧焦状态、锅炉给水水质、裂解炉排污等对裂解炉运行过程造成影响的核心因素, 确保裂解炉持续不断的运转。

2.采用红外监测技术, 有效监测裂解炉的衬里、炉管, 找出存在的问题;对于一些炉墙已损坏的裂解炉, 要做好修补工作, 防止发生散热损失情况, 增强热效率;凡是温度较高的炉管, 都必须加强处理, 减少裂解炉的故障次数, 保障其持续运行。

3.有效调控裂解炉的氧含量, 做好检查、统计工作, 并且还要做好裂解炉密封管理工作, 以免有空气流入致使燃料接触到氧气发生燃烧。每个星期都要对运行炉做一次吹灰, 营造良好的换热环境, 保证排烟温度, 增强热效率。对燃料进行平衡管理, 合理降低火炬放空阀位, 避免燃料的大量损失。

二、采用新技术防止装置大量消耗

1. 空气预热器技术

采用空气预热器的主要目的是预热存于裂解炉最底部的助燃空气, 以提升助燃空气的温度, 进而减小燃料气的消耗量, 并且将水洗塔最底层中的急冷水热度予以适当吸收, 降低循环水使用次数, 防止其过多的消耗。空气预热器技术的关键点在于其具有较好的节能性, 使用的加热介质是装置余热, 节能系统不会消耗大量的公用工程水, 电、气、汽消耗低。通过裂解炉自身设备中存在的动力余量保障节能系统的有序运行, 也就是实际只消耗掉极少的原动力就能够达到运行要求。

2. 新型催化剂技术

催在化学反应里可以改变其他物质的化学反应速率, 不仅能提高也能降低, 而其自身的质量与化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质称之为催化剂。在乙烯装置改造中, 主要采用以下两种新型的催化剂技术, 即ST711脱砷催化剂与HC400一段汽油加氢催化剂, 使得反应器的再生周期较之前有所延长, 有效降低了催化剂持续再生引起的蒸汽与燃料消耗量。

3. 变频调速技术

该技术主要是利用电力半导体器件的通断工作将工频电源变换成另一频率的电能控制装置。具有效率高、调速范围广、精准度高、调速平稳等优势作用, 主要分为电压型与电流型, 其中, 电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器, 直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换成交流的变频器, 其直流回路的滤波是电感。实际改造乙烯装置时, 可将变频调速技术应用到裂解炉中, 能够稳定裂解炉炉膛压力, 降低电机部分的消耗。

4. 扭曲片管技术

扭曲片管主要是一种管内带有扭曲片的精密整铸管件。当流体在接触到和炉管同径的扭曲片过程中, 流体会从之前的活塞流状态旋转, 全面提高了流体的周向流动速度, 直接冲刷管内壁, 使原本具有较大热阻率的边界层厚度适当变薄, 炉管整体传热率提高。随着边界层变薄, 管壁周围附着的物料会之间的减少。

该项技术主要以分段加入法为主, 各整根炉管采用强化热不同, 有两方面的显著特征, 一方面, 仅通过在局部安装部件对流型予以合理改变, 降低压降率;另一方面, 实际采用的一些加装的方式能够降低投资, 加装通常根据炉管报废更新情况实施。

三、基于瓶颈问题, 加强改造, 降低装置能耗

1. 改造装置新区凝液系统

因实际排放出了大量的蒸汽, 致使低位能蒸汽严重的损失。针对此情况, 我们应通过伴热回水来取热, 然后把凝液放入相应的常压罐中, 以防止由于凝液温度太热而引起凝液外送泵汽化现象。

2. 处理因尾氢不稳定而引起的燃料气波动

在对装置进行大检修过程中, 实施全面改造, 主要改造的内容是:把原有的吸附剂整个替换成新型吸附剂, 在原有的尾氢罐旁安装一台全新的尾氢缓冲罐, 整个换掉原有程控阀, 新系统通过行之有效的系统运行仪表控制模式, 保证燃料气压力的稳定性, 防止燃料气大量损失, 节约装置能源。

3. 对老区裂解炉实施扩能改造

实际改造过程中, 通过KTI技术, 把之前的的LSCC1-1型炉管替换成GK-6型炉管, 并且合理改造底部燃烧器。改造工作结束后, 单台裂解炉乙烯生产能力得到了提高。不过, 实践操作时, 裂解炉的排烟温度达到160到170度, 特别在投入重油过程中或者运行到最后时期时, 烟气温度更是达到了200度左右。一旦排烟温度上涨, 将直接造成热损失, 削弱裂解炉的热效率, 整体能耗大。对于这种情况, 应及时改造流段与急冷锅炉, 新增一层对流段, 将具有较大换热能力的急冷锅炉摒弃。经过改造, 排烟温度较之前明显降低, 趋于平稳状态下, 热效率较之前进一步提高, 减少了整体能耗。

运用节能减排技术, 有效降低了乙烯装置能耗, 防止了装置瓶颈问题, 全面推动了各设备的高效率运行, 装置能耗降低明显。结论

综上所述可知, 通过强化日常管理和节能减排技术的应用, 乙烯装置能耗量得到降低。我们今后工作中, 依旧需要加强管理、做好相关科研与技术攻关工作, 根据装置中存在的各瓶颈问题实施全面的技术改造, 这不仅能减少装置能耗, 而且还能实现经济效益、社会效益最大化, 今后中, 我们将致力于蒸汽管网、上下游装置原料直供与乏汽回收等各环节的节能减排工作。

摘要：在我国社会经济的迅猛发展下, 使得能源和资源环境进一步恶劣, 直接影响了未来中国的经济发展。乙烯装置具有能源、石油资源消耗大的特点, 实际面临着严峻的挑战。本文主要以某石油化工企业为例对节能减排技术在乙烯装置上的应用进行了一番研究。

关键词：节能减排技术,乙烯装置,应用