乙烯装置裂解炉节能降耗措施探讨

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者:张晓飞
[导读] 作为石化产业当中耗能较高的生产设备之一,
        摘  要:作为石化产业当中耗能较高的生产设备之一,乙烯装置的节能增效程度具有一定的研究价值,对其性能进行探析具有一定的社会价值,可带来更多的经济回报。通过研究推进乙烯装置裂解炉节能减耗,这是石化行业发展所必须的。本文主要从裂解物料、烧焦操控、提升热效能、节能技术、裂解炉管理等五个方面对乙烯装置裂解炉展开节能减耗举措探讨。
        关键词:乙烯装置;裂解炉;节能降耗措施;分析

引言
        石油化工是促进国民经济提升的关键行业之一,在经济发展中起着关键作用。随着社会各方面对环保和节能的愈加关注,企业在能效探究方面的需求也随之增加,特别是能量消耗集中型的行业企业,其生产能力快速提升,对能源的需求量大幅增长,如何有效节能减耗成为亟待解决的问题。乙烯工业是石化行业的核心所在,乙烯商品在石化产品中所占比例超过了75%,而石化企业中能耗最高的生产设备则是乙烯装置,对其进行节能降耗探讨具有一定的社会价值,亦可带来更从多的经济效益。
1影响乙烯装置裂解炉节能降耗的因素
1.1裂解原料
        裂解原料的特性决定着乙烯的采收率,会对乙烯装置的整体能量消耗情况产生一定影响,采用乙烯装置炼制乙烯,其大部分成本支出均用在裂解原料上。相关数据显示裂解原料成本支出的总成本中的占比最高可达75%。因此可以通过科学合理地选择并完善裂解原料,以达到节能减耗的目的。
1.2烧焦问题
        乙烯装置裂解炉管内部会因长时间的裂解反应作用,而产生焦圬,不仅会限制热量的传输,还会阻碍裂解温度的提升。裂解作用自身具有吸收热量特性,在结焦之后会影响温度提升,使裂解温度达不到乙烯炼制温度的要求,导致采收率下降,裂解炉炉管自身也会受此影响无法正常运转,因此需进行烧焦作业。大量烧焦实践证实,烧焦过程是能量消费的过程,可对烧焦控制方法进行改进,以此来达到节能减耗的目的。
1.3热效率和管理工作
        裂解炉热效能低易引起耗能情况加重,是能源消耗的重要影响因素之一。对此可以使用提升热效能的方法减少能源消耗。裂解炉是炼制乙烯的重要装置,对其进行有效管理方能确保其正常运转,同时亦可有提高能源有效利用率。而这些都可以通过强化裂解炉管理来实现。
2乙烯装置裂解炉节能降耗措施
2.1裂解原料的选择与优化
        在挑选裂解原料时,需充分发扬炼油和化工趋于一体化的优越性,充分考量炼油采收率,在确保质量的基础上,合理选择原油的类型和品质,分门别类的对原油进行存储、运输、冶炼和管理,还需根据具体需要合理地调节裂解原料的配置结构。基于现实科研能力和制造能力,探寻最佳的原料加工方法,增加正构烷烃比重较大的轻石脑油等高品质乙烯原料供给,从而优化裂解原料的质量,增加乙烯采收率,同时达到李能减耗的目的。
2.2烧焦控制方案的改良
        完善烧焦操控方案时应充分考量会对裂解炉烧焦实效产生影响作用的相关因素,主要包括裂解深度、稀释比例、烧焦数量、焦污垢厚度、结焦速率、氧气数量、空气流动速度和烧焦温度等,深入解析不同种类裂解炉烧焦技艺特征,合理完善不同种类裂解炉烧焦技艺。比如GK-VI型号裂解炉,刚开始烧焦应该把温度操控在比较小的范畴,同时增加稀释蒸汽流动数量和裂解体系整体热容纳量。

烧焦进程完全按照合适数量、平稳和逐步推进原则,慢慢提升炉管内部氧气流动数量和烧焦温度数值,操控SA压力数值超过0.5MPa;连通氧气之后,观察炉管外表温度改变和本身状态,同时每半个小时利用红外测温仪器检测,依照层级炉管最高温度为指标检查炉管外表温度,避免出现烧掉情况。当发现放射地段炉管外表温度太高,可以通过调节炉管里面空气数量、稀释蒸汽数量和调节火嘴等方式操控其外表温度,从而确保全面清除放射地段炉管焦垢。完成烧焦之后,通过采集样品解析炉管内部烧焦气体,并且以解析结果为基础进一步完善烧焦操控方案。
2.3热效率的提高
        提升热效率的方式主要有三个,分别是减少排出烟温度、操控多余空气数值和强化隔绝热量保温。降低排出烟温度的时候,应该以完全考量酸性气体漏点温度为基础,针对性地提升炉管原料级别以及控制燃料含硫数量,避免出现炉管侵蚀,并且通用完善炉管规划、定时吹扫炉管外表积累灰尘等方法调低排出烟温度,从而推动热能效提升。现实实践证明,在使用这种方式的情况下,热效能最多可以达到九成四。操控过高空气数值的时候,应该在炉管里面燃料完全焚烧的基础上降低剩余空气数值。一般剩余气体数值每降低一成,热效能可以提升百分之二,强化隔绝热量保护的时候,应该使用高品质保温原料,或者调节保温层次厚度,从而减少炉体热量损耗。
2.4裂解炉管理的加强
        强化裂解炉管理可从设备和生产技术两个方面着手进行。设备管理包括常规的漏风点处理、定期进行的对流段和骤冷锅炉清理、具体维修方案的制定等。漏风点处理是为了降低多余空气系数,避免烟气损耗预防燃料额外损耗;定时清理对流段主要是为了控制排出烟的温度,避免热量损耗;定时清理骤冷锅炉的主要目的是增加蒸汽产出量,强化高位热能接收;制定详细维修方案的主要目的是落实维修责任,避免人员因素影响乙烯裂解炉的效率使用。生产技术管理主要内容包含完善操作参考数值、合理严格操控操作数值和强化制造操作管理,管理的时候需要关注标定裂解炉。在完善操作数量的时候,管理人员可以采用仿真科技模拟不一样型号裂解炉在不同环境条件下的裂解状况,并且使用数据解析软件获得裂解深度、裂解时间、乙烯回收率、COT温度等方面的最佳操作数值。操控操作数值的时候,管理人员需要充分考量并且合理操控影响操作数值靠近规划数值的主要因素。强化制造操作管理的时候,管理人员需要科学安排裂解炉点燃时间,也需要充分考虑环境给裂解炉应用效率带来的影响,完成定时吹灰操作和吹灰器具的检修操作。
2.5新型节能技术的应用
        全新节能技术不仅可降低裂解过程当中的能源损耗,减少因裂解作用给炉管特性带来的负面影响,而且还可以缓和石化生产目前面临的能源紧缺问题,提升能源的整体有效使用率。因此,有必要使用全新节能技术,目前裂解炉全新节约能源技术主要包括风机调频、焚烧空气预热、炉管加强导热和裂解炉与燃气轮机配合等技术工艺。其中,在使用风机调频技术时需用到变频电机,以代替一般的驱动风机。

结语
        想要实现乙烯装置裂解炉有效节能减耗,不仅需要科学适当地挑选裂解原原料、改进烧焦控制方法,还需要提升裂解炉的热效能,使用全新的节约能源技术,强化对裂解炉的管理,推动能源和资源的高效利用,从而达到节能减耗的目的。
       
参考文献
       
[1]孙铁,高培军.乙烯裂解炉的节能降耗措施探讨[J].化工管理,2018(30):186.
[2]胡海东.裂解炉节能降耗措施及效果[J].江西化工,2014(3):5860.

作者简介:张晓飞,性别:男,民族:汉,籍贯:黑龙江省安达市,出生年月:1971年5月6日,文化程度:大学,现有职称:高级工,研究方向:延长裂解炉运行周期.
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