回收乙烯產(chǎn)品冷量降低乙烯裝置能耗

節能降耗乙烯工業(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,董少磊,黃鵬鴻(中國石油蘭州石化分公司,甘肅蘭州730060)摘要:蘭州石化乙烯廠(chǎng)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。脫乙烷塔頂的乙烯進(jìn)入乙烯制冷壓縮機四段壓縮后,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,為了獲得聚合級的乙美國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。制冷系統采用乙烯/丙烯復疊制冷,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)生在現在激烈的競爭中,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(501J)三段出口的在市場(chǎng)上占有優(yōu)勢。同時(shí)在國家節能減排的號召氣相乙烯混合后,-部分進(jìn)人壓縮機的四段,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。1.1 運行現狀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石油蘭州石化分公司乙烯廠(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)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,脫乙烷塔系統采用置)。由于高壓聚乙烯裝置會(huì )出現緊急停車(chē),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冷凝器(S21C)乙烯制冷壓縮機三段出口氣相乙烯乙烯制冷壓-42C丙烯冷劑縮機四段液相乙烯送罐區、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器、圖1脫乙烷塔及 壓縮機局部流程示意壓聚乙烯裝置緊急停車(chē)的狀況下,會(huì )影響氣相乙工況，最小為2A工況。通過(guò)對比發(fā)現,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狀較為接近去為不同口下西橋制冷壓縮中國煤化工烯冷劑的用量,丙烯制冷壓縮機的驅動(dòng)透平蒸汽MHCNMHG消耗量相應增加,裝置的能耗增大。查閱丙烯制冷壓縮機透平設計資料,其消耗蒸汽量最大為3B作者簡(jiǎn)介:周志強,男,2007年畢業(yè)于西安石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè),學(xué)士,現從事技術(shù)管理工作,技術(shù)員。， 60乙烯工業(yè)第24卷機的蒸汽耗量對比。通過(guò)表2可看出,脫乙烷塔頂的氣相乙烯溫表1不同工況 下丙烯制冷壓縮機消耗蒸汽t度和乙烯制冷壓縮機四段人口的溫度很接近,而透平轉速/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)明脫乙烷塔頂低溫氣相乙烯3B工況39114.00 36099600設計2A工況391860669 20大部分進(jìn)人壓縮機四段,進(jìn)人乙烯冷凝器(512C)1A工況39114.0036095 650現狀41004.0280106 000很少。從表1可看出,實(shí)際運行的蒸汽品質(zhì)要略?xún)?yōu)于設計,而實(shí)際轉速高于設計值接近200 r/min,實(shí)2流程改造針對以上問(wèn)題，決定將脫乙烷塔頂管線(xiàn)現有際耗氣量較大。的碰頭位置改至乙烯壓縮三段出口,使高、低溫位1.2數據收集現場(chǎng)流程調查發(fā)現,脫乙烷塔頂的-36憶的乙烯在乙烯制冷壓縮機(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,導致脫乙烷塔頂的乙烯大部分進(jìn)縮機的四段。降低乙烯冷凝器(512C)入口的溫.人到壓縮機的四段,少部分和乙烯制冷壓縮機三度,從而節省-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)。結果.冷壓縮機的負荷,以達到減少丙烯制冷壓縮機透進(jìn)人壓縮機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)數據的收集,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對乙 烯制冷壓縮機的影響進(jìn)行對比也證明了此結果(見(jiàn)表2)。表2氣相乙烯溫度對比C此項改造于2009年乙烯裝置大檢修期間完成,開(kāi)車(chē)平穩后對相關(guān)的工藝點(diǎn)進(jìn)行了復核和檢時(shí)間點(diǎn)脫乙烷項氣相-35.2-35.3 -3s -35.5-35.1-35.3-35.4查。對于乙烯制冷壓縮機首先進(jìn)行了物料的平衡乙烯溫度計算,在正常的生產(chǎn)中氣相乙烯和液相乙烯送出壓縮機四段-34.1 -34.2-34.1 -34.3-34.1 -34.2-34.3量均是根據生產(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人乙烯制冷壓縮機的量未發(fā)生變化。進(jìn)人乙烯制冷壓縮機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> 位置.冷凝器(512C)乙烯制冷壓縮機三段(-1SC)出口氣相乙烯-34C乙烯制冷壓-42 C丙烯冷劑縮機四段脫乙烷塔進(jìn)料脫乙烷塔液相乙烯送罐區送往下游聚烯烴裝置碳三去碳三反應器中國煤化工圖2流程改造示意TYHCNMHG注:括號內為改造后溫度第24卷周志強等、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四段入口溫度對比由于進(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)導致丙烯制冷壓縮機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對于改造前,增加了對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高壓蒸汽用量對比。通過(guò)表3可看出,乙烯制冷壓縮機四段人口r 120改造前溫度上升,高于其四段人口溫度設計值(設計為110; 10-21 C)。通過(guò)運行看,溫度的上升未對下游聚9烯烴裝置造成影響。同時(shí)溫度的上升會(huì )增加乙烯; 807(制冷壓縮機的功耗。表4為改造前后乙烯制冷壓i 60123456789縮機消耗高壓蒸汽對比。表4改造前后乙烯制冷壓縮機消耗高壓蒸汽對比圖4丙烯制冷壓縮機高壓蒸汽用量對比Vh通過(guò)數據收集,改造前丙烯制冷壓縮機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消耗高單耗(標準狀態(tài))為1.47 kg/t。綜合考慮此次改造可降低乙烯綜合能耗(標壓蒸汽略有上升,平均高0.23 Vh,影響較小。準狀態(tài))為1.47 x (105. 66 -89. 09 -0.23) =3.2對丙烯制冷壓縮機的影響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:[1] 李作政.乙烯生產(chǎn)與管理[ M].北京:中國石化出版圖3乙烯 進(jìn)乙烯冷凝器溫度社,1992.(上接第54頁(yè))至今因為爐管方面故障原因停爐檢修僅4臺次,干凈。節省了維修費用,對裝置的平穩生產(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?？諝鈨鹊乃鸥蓛?。(3)在急冷鍋爐發(fā)生內漏檢修時(shí)，將爐管內的7結語(yǔ)水及時(shí)排出,不要存放時(shí)間過(guò)長(cháng)。通過(guò)對裂解爐爐管配重存在的各種問(wèn)題的研(4)爐膛南北兩側溫度分布在操作中應調節究探索及解決,總結出以下幾點(diǎn)相關(guān)優(yōu)化措施及-致。中國煤化工平時(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)凝液一定要排的導軌接觸間隙進(jìn)行認真檢查并做好記錄。