李明發(fā)

摘 要：本文對PX芳烴聯(lián)合裝置工藝流程進(jìn)行了介紹，提出了其中改造前主要存在的問題，提出了預(yù)熱優(yōu)化和節(jié)能改造方法，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：PX芳烴聯(lián)合裝置；余熱優(yōu)化利用；節(jié)能改造

中圖分類號(hào)： TQ202 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）25-231-2

0 引言

PX芳烴聯(lián)合裝置是公司的效益大小的關(guān)鍵點(diǎn)，其工作情況直接影響著企業(yè)的化工模塊的效益，另外PX芳烴聯(lián)合裝置也是企業(yè)的耗能很大的部分，具有能耗大、工藝流程復(fù)雜、換熱網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜以及具有較多的低溫?zé)o法利用的特點(diǎn)。

1 可優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)

PX 裝置單體設(shè)備主要存在以下問題，并且可以進(jìn)行優(yōu)化的方面有下面幾點(diǎn)：

①芳烴裝置大部分是用空氣冷卻，精餾塔大都采用熱回流的方式進(jìn)行冷卻，水冷的輔助手段則是比較缺乏，在下雨的天氣下，溫度無法達(dá)到要求，操作不穩(wěn)定，不利于PX裝置的穩(wěn)定高效運(yùn)行和反應(yīng)塔的節(jié)能。

②在工藝流程中脫庚烷塔進(jìn)料中會(huì)存在外補(bǔ)混二甲苯，一些混二甲苯在運(yùn)輸過程中缺乏氮封并且會(huì)混入部分的氧氣，混入的氧氣與脫庚烷塔進(jìn)料中烯烴組分在殼程150～170℃下發(fā)生縮合結(jié)焦反應(yīng)，形成結(jié)焦塊，堵塞換熱管，影響換熱器的正常工作，造成外補(bǔ)混二甲苯的流量大大減小，換熱效果下降，會(huì)出現(xiàn)吸附進(jìn)料的溫度偏高等情況，因?yàn)槌暡}沖可以在金屬管道和液體臨界處的形成高速的漩渦，這樣很有效地阻礙了結(jié)塊污垢在管道表面的附著，并且可以清理金屬表面，達(dá)到防污除污的目的。

③主要是對一些重要設(shè)備的保溫措施需要加大完善力度，比如歧化反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)器出入口短節(jié)、法蘭裸露。所以，為了保證設(shè)備、閥門管件等設(shè)施的使用壽命和工作效率，必須采取措施進(jìn)行保溫。

2 余熱優(yōu)化與節(jié)能改造

2.1 低溫?zé)崂脙?yōu)化

芳烴聯(lián)合裝置是煉化生產(chǎn)中產(chǎn)生余熱最多的裝置環(huán)節(jié)，比如中國石化在7套芳烴裝置低溫在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)總量的三至四成，其中金陵石化芳烴裝置的抽出液和抽余液就占分公司總低溫?zé)峤种?，所以PX芳烴聯(lián)合裝置的節(jié)能潛力是非常大的。低溫蒸汽、熱水發(fā)電效率目前比較低，目前，現(xiàn)有的技術(shù)研究得出，低壓蒸汽發(fā)電效率約為30%，低溫水發(fā)電效率約為5%，從這些數(shù)據(jù)就可以看出低溫?zé)岬睦眠€是有很大的改進(jìn)潛力的。

節(jié)能技術(shù)一直在生產(chǎn)中改進(jìn)和驗(yàn)證并且得到了實(shí)施，不少煉化企業(yè)低溫?zé)崂眉夹g(shù)正在不斷的推廣并熟練應(yīng)用，低溫?zé)嵩诜紵N聯(lián)合裝置的利用目標(biāo)變得清晰。一些煉化企業(yè)把90℃-120℃的低溫?zé)崴廨斀o附近的化工氣體分餾乙二醇等需要低溫?zé)嵩垂?yīng)的裝置，一些石化企業(yè)芳烴裝置周邊距離具有低溫?zé)嵩葱枨蟮纳a(chǎn)裝置比較遠(yuǎn)，所以不能采取這種處理方式，但是離熱電運(yùn)行部較近，可以設(shè)計(jì)兩個(gè)區(qū)域聯(lián)合，用于低溫余熱發(fā)電，低溫余熱量比較大并且來源穩(wěn)定，是一種很好的方式。

2.2 蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化

PX裝置蒸汽主要有中壓蒸汽和低壓蒸汽，主要是供給歧化、異構(gòu)化循環(huán)氫壓縮機(jī)系統(tǒng)使用，如圖1所示，其余的蒸汽供給工藝管路加熱和管線的伴熱，現(xiàn)在對動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化方面進(jìn)行分析。

C101/C301均為蒸汽離心式壓縮機(jī)，臨氫反應(yīng)系統(tǒng)在滿足催化劑氫烴比和機(jī)組本身密封需求的前提下，主要通過降低汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和開大壓縮機(jī)出口閥限位開度以減少蒸汽消耗，收集壓縮機(jī)在不同負(fù)荷工況下的數(shù)據(jù)，并且建立最優(yōu)狀況數(shù)據(jù)庫，并且對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整[1]，保證滿足氫油比和密封需求的情況下實(shí)現(xiàn)最小的蒸汽消耗，對于電力驅(qū)動(dòng)的往復(fù)機(jī)如歧化新氫增壓機(jī)C102A/B 可以考慮增加無級(jí)氣量調(diào)節(jié)手段進(jìn)行優(yōu)化，以減少返回量進(jìn)而節(jié)電。

在改造設(shè)計(jì)中，蒸汽需要多次梯次利用并且利用汽電轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)蒸汽發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)蒸汽能合理利用。整個(gè)煉化廠的蒸汽來自不同裝置，當(dāng)然，進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)的壓力也就不相同，不同裝置對蒸汽壓力的需要不一樣，所以需要引入的壓力等級(jí)就不一樣了，但是，在整個(gè)煉化廠的范圍內(nèi)需要做到蒸汽壓力和數(shù)量的平衡。

2.3 降液管的優(yōu)化改造

蒸汽和液體的混合物成為泡沫層，所含的蒸汽量很大，流入降液管即可進(jìn)行汽相和液相的分離。塔盤上的汽相和液相所形成混合物垂直進(jìn)入降液管之后便呈現(xiàn)自由落體狀態(tài)，動(dòng)能大，在降液管底部容易形成水渦旋[2]，渦旋的形成阻礙了汽液相的分離，汽相無法離開液相，導(dǎo)致液相無法澄清，在液相中仍然夾帶不少的汽相，在進(jìn)入下一項(xiàng)工藝流程的時(shí)候氣相與液相形成相反方向的流動(dòng)，從而降低了精餾塔的分離效率。

采用合適的改造設(shè)計(jì)，使降液管塔盤上的汽液相混合物傾斜，這樣，避免汽液相在降液管內(nèi)形成動(dòng)能高的液體渦旋，讓汽相向上流動(dòng)離開液相，液體則是留在了降液管底部，進(jìn)行了完全的澄清，降液管的流通能力不受影響，提高了精餾塔的分離效率和整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行能力。具體的改造方法是將降液管下部挖去一部分，降液管上部不做修改（見圖2左）。并將折彎的降液管直接焊接在保留的降液管之上（見圖2右）。這樣就形成了一種多折邊傾斜降液管，這樣的設(shè)計(jì)不僅解決了普通降液管的液體流動(dòng)不穩(wěn)定的問題，消除具有高性能的渦旋，節(jié)約投資成本的同時(shí)，保證了整個(gè)塔的生產(chǎn)效率。

3 改造效果總結(jié)

PX芳烴聯(lián)合裝置的改造方案，在最大程度利用原有裝備基礎(chǔ)上采用新型的改造技術(shù)，充分發(fā)現(xiàn)并挖掘裝置的潛力，合理分配熱能，科學(xué)利用低溫?zé)?，?yōu)化了設(shè)計(jì)流程，很大幅度降低了裝置的能耗，具有安全性和經(jīng)濟(jì)性，對同類裝置的改造和優(yōu)化具有一定的借鑒意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 周俊杰.芳烴聯(lián)合裝置節(jié)能優(yōu)化探討[J].石油石化節(jié)能與減排，2015，5（3）：7-12.

[2] 伍寶洲，李艷.芳烴聯(lián)合裝置節(jié)能改造效果分析[J].中外能源，2010，12：（15）：47-49.