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轻烃生产装置节能降耗研究

摘要:石油化工生产包括了轻烃生产,该种物质的生产需要特殊的生产装置,整个生产装置包括了天然气压缩部分、净化分离部分、供电部分、供水部分、仪表风辅助部分。在当前环境保护议题突出的背景下,应该重视运用各种方法,实现轻烃生产的节能降耗,进而稳定产品性能,提高产品质量。首先应该发现存在于装置中的问题,优化工艺设备,实施改造,进而实现节能降耗的目的。

关键词:轻烃;生产装置;节能降耗

近些年,我国更加重视环保问题和资源利用问题,各个领域都在积极推进生产工艺的优化和改进,以便更好地保护环境,实现资源的合理利用。在石油化工产品的生产过程中,有一类轻烃产品的生产,该生产装置进行生产时会消耗一定能量和资源,为此,石油化工企业需要思考轻烃生产装置的节能降耗问题,优化该装置的工艺流程,综合各种方法,改造原有生产设备,从而更好地节能减排,降低能源消耗,提高生产效率,提高产品质量,才能更有效地促进石油化工企业发展进步。

1简述轻烃生产装置

现行使用的轻烃生产装置具有一定先进性和现代性,主要有分离装置和加工装置,生产产品为稳定轻烃产品和油田混合烃产品。整个轻烃生产装置包括了浅冷分离产能装置、压缩系统、深冷分离产能装置、供水装置、供电装置、仪表风辅助装置。这些设备和装置能够进行连续的反应和连续的运行,消耗能量较高。

2轻烃生产装置存在的问题

2.1液烃分离效果不理想。突出表现出来的问题是脱离塔的处理能力比较低,原有装置中分馏系统的脱离塔是填料塔,整体设计水平不是很高,填料层的高度不标准,塔内件的设计不是很合理,每天处理液烃量比较少。应用一段时间后,对其实施了改造,但是分离效果依旧不是很理想。表现为液烃分离过程中有着较大的浪费,产品质量不符合标准,整体回收率不是很高。另外一个问题就是分离系统的工艺过于复杂,此工艺处理需要经过非常多的过程,存在的不稳定因素比较多,导致一些参数出现波动的情况,回流量达不到标准的稳定性,最终致使精馏部分效果不理想。还有就是分馏系统塔釜的热动力不足,此部分的热动力远远不能满足生产要求。2.2氨冷蒸发温度不能满足设计要求。实践生产中统计并且分析了氨冷蒸发的温度和浅冷系统的设计温度,最后发现实际蒸发温度打不到设计温度的标准,探究出现这种问题的原因,氨制冷压缩机的最大功率较小,并且该设备已经使用很多年,出现了严重的设备老化问题,发生故障的机率较大,制冷效果不是非常理想,满足不了当前生产要求。2.3缺少备用的天然气压缩设备。因为在实际生产中,没有配备替补使用的天然气压缩机,当设备进行大规模维修、大规模保养、更换零部件的时候,还有出现了电路故障的时候,整体装置的处理量大大减少,该装置稳定性得不到很好地保证,生产效率和回收效率被大大降低。

3轻烃生产装置综合节能降耗措施

3.1改善脱离工艺。改装脱离塔装置:计算出原料有效占比,然后使用稳态工艺模拟程序将脱丁烷塔和脱乙烷塔的尺寸计算出来。提出改造工艺的更换脱离塔,具体就是扩大两个脱离塔的尺寸,然后填料层的高度也随着增加,改造之后塔内的气体和液体可以充分的接触,传热过程相对增加,极大程度上改善了分离效果。优化分离工艺:低温状态的凝析油通过丝网分类器的分离,可以进到脱乙烷塔顶的换热器中,该脱离塔中部进料顶部会存在一部分分离的气体,这部分气体会进入到多股流换热器中,实现压缩,脱离塔的底部有液烃经过脱丁烷他塔中实施分离。脱丁烷的塔中气相会通过水换热器实施换热后,进入到回流罐中,然后通过脱丁烷塔的顶部进行增压,其中一部分去顶部,其中另一部分被送到罐区,然后在脱丁烷的底部内液径将会成为稳定轻烃品,传输到罐区。这种工艺能够脱离塔气象温度,降低丙烷组分损失,回收率提升,强化回流,有助于实现精馏分离,保证产品品质。3.2针对换冷环节的改造措施。3.2.1优化换热设备。更换换热器:运用多股流换热器,这种换热期属于一种板桥式结构,原来的换热器是两相板式,现在改为三相的组合形式,能够将脱乙烷塔的低温气体回收制冷,大大增加了换热器器预冷换热的效果。使用双螺杆制冷压缩机。只有一台螺杆制冷压缩机的情况下,其最大的制冷功率是130kW,其有着明显的优点,制冷量比较大,消耗的能量少,性能比高,该种机型的压缩机,操作方便快捷,实现了无级调节,后期运行的维护和管理相对简单。这种压缩已使用的双螺杆和压缩机腔内壁进行回转模式运动,进而能够可以进行针对于气体的连续不断形式容积的压缩,为此其产生的噪音比较小,相对于活塞类型的压缩机要小的多。更换导热炉:将原来的导热炉换成功率更大的一台导热炉,根据实际生产情况更换。3.2.2强化换冷效果。利用先进的正反冲洗技术,具体改造方法为,将冷换设备入出口的设备进行工艺改造,加装一个反冲洗头,可以实现对于冷换设备的定期正反冲洗。比如,在氨压机油冷装置换热器的入出口处,合理安装一个反冲洗头,如果其他工况不会改变,但是通过反冲洗的作用,就能将换热器冷却,其流体的温度得到很大程度降低,一般会低于原来的5摄氏度之上。等到年度装置进行检修的时候,需要将装置中全部换热器实施高压形式清洗,将设备上全部的阻垢清晰干净,然后查找存在的泄露点,并将泄漏点修补好,确保换热其面积足够大,这样可以大大提高换冷的效果。检修过程中要针对换热器的各个环节进行详细的检查,以此保证换热器能够达到各个工序温度要求,以便节省能源。另外,对换热器改造和检修能够弥补换热器的不足,比较有效用地降低循环水泵负荷,进而减少设备的电能消耗。3.2.3定期检查和维修脱水装置整个生产装置中有一个脱水装置,该装置长时间运行后其设备会被腐蚀,并且会有一些杂质堵塞在换热器的水道中。这种问题的存在大大减少了换热器的面积,换热效果不良,这样会浪费一定能力。所以要对水池进行改造,同时更换成不锈钢的管束,改变加热方式,原来一直应用锅炉的加热方式,改造后应用了蒸汽加热,蒸汽加热的蒸馏水比较纯净,其腐蚀性比较小。经过这样的改造,可以把蒸馏水作为换热器的制冷水,然后实现降温,并在水池上部设置了盖板,防止灰尘等等进入。3.3精确设置参数。首先,针对整个生产装置必须将各个参数精确化设备,以便能够保证装置的平稳运行和安全运行。其次,浅冷温度逐渐变低能够有效实现节能降耗,可以尝试改变氨蒸发器的供液方式。此部分的蒸发器一般引用的供液为重力共液方式和直接公液方式一同进行,以此来保证氨压机不会存在液击的问题,同时还可以很好地减轻氨压机的负荷,这种方式比单独使用一种方式供液的方式要能大大强化制冷温度,促使温度降低了原有的4摄氏度,大大提高了轻烃的采收效率。其次,运用透平膨胀机,应用这个设备,能够更加程度上降低制冷的温度。可以优化调节膨胀剂的喷嘴的开度和转速,这样就可以更有效地控制温度,并优化设置关键性的参数,以此来将此机器的优点,包括节能、冷冻数量多、制冷的温度低等等。针对这种机器的优化,能够在原有的温度上,极大程度地降低了制冷温度,大大提高轻烃的回收效率。3.4其他措施。配备一台天然气压缩机:留有一台天然气压缩机备用,做到天然气压缩机的三开一备,确保整个装置在维修和检查时能够做到平稳运行。

4优化生产装置综合节能降耗的效果

以上方法是不同生产装置的改造措施,改造之后都能达到节能降耗的目的,以某个石油化工厂为例,假设其没有实施改造措施之前的轻烃产量是949.063吨,改造之后的产量上升到2052.924吨,比原来多生产出110.3.86吨。依照当时的市值计算,极大程度上提高了经济效益。虽然改造会花费一定资金,但是改造后,每天能够增加产量的同时节能电能,减少气的消耗,节省水资源。前期可能需要回收投资,后期纯属提高的收益,极大程度上保证了装置综合节能降耗的效果。5结语综上所述,石油化工产业的轻烃生产是一个复杂的过程,生产装置会涉及到很多能源消耗的方面,在当前环境保护和节能降耗的观念,深入人心的时候,必须要提出一个改造的措施,以实现生产装置的综合节能降耗,以便可以降低生产中使用的各种能源和能量,提高石油化工企业的生产效益,还能收获到一定社会效益,实现双赢的目标。

参考文献:

[1]付春峰.轻烃生产装置综合节能降耗浅析[J].工程技术:全文版,2016(1):00052-00052.

作者:刘延超 单位:大庆石油管理局创业集团南垣实业公司轻烃队

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