高登堂

摘 要：針對目前二甲苯裝置節(jié)能控制工作開展過程存在的問題，文章從實踐角度出發(fā)，分析了二甲板裝置的用能現(xiàn)狀，并提出了節(jié)能優(yōu)化控制的方法策略。結(jié)果表明，只有在明確二甲苯裝置實際用能情況下，才能使節(jié)能優(yōu)化起到事半功倍效果。

關(guān)鍵詞：二甲苯裝置;節(jié)能;換熱網(wǎng)絡(luò);低溫熱

二甲苯裝置，作為化工企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)的重要設(shè)施，其運用的節(jié)能環(huán)保效果，直接決定產(chǎn)品生產(chǎn)是否能夠達到預(yù)期的可持續(xù)目標。然而，在實際運用過程，二甲苯裝置能源消耗占比過半，亟需通過科學技術(shù)手段進行節(jié)能環(huán)?？刂?。經(jīng)分析，只有從換熱網(wǎng)絡(luò)與低溫熱兩方面入手，才能有效改善當前二甲笨裝置的能源消耗現(xiàn)狀。

1 項目概況

某化工企業(yè)通過對二甲苯芳烴聯(lián)合裝置進行芳烴抽提、連續(xù)重整以及異構(gòu)化等方面的優(yōu)化，來使芳烴聯(lián)合裝置的能耗得到控制。即將二甲苯分餾、吸附分離單元以及異構(gòu)化組合成一個大系統(tǒng)，即二甲苯裝置，經(jīng)大系統(tǒng)理念，來提高裝置工藝流程的節(jié)能效果。具體優(yōu)化過程，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合裝置運行情況，利用Aspen Plus軟件來實現(xiàn)二甲苯裝置流程的模擬計算，以在充分考量分離流程與換熱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)情況下，解決精餾塔進料狀態(tài)不合理、物料重復冷卻升溫等問題。這是提高二甲苯裝置使用能源利用效率的關(guān)鍵，研究人員應(yīng)將其重視起來，以提高裝置設(shè)備運行的科學合理性。如此，化工企業(yè)就能以可持續(xù)狀態(tài)服務(wù)于所處地區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下的全面發(fā)展。

2 二甲苯裝置用能現(xiàn)狀

經(jīng)統(tǒng)計分析，化工企業(yè)芳烴聯(lián)合裝置中二甲苯裝置的能源消耗占比在50%以上。雖設(shè)計采用了新興的高效能設(shè)備與熱集成節(jié)能技術(shù)，但從夾點作用方面看，二甲苯裝置的換熱網(wǎng)絡(luò)仍有很大提升空間。著手優(yōu)化裝置節(jié)能控制前，應(yīng)對二甲苯裝置用能現(xiàn)狀進行分析，以提升節(jié)能優(yōu)化工作開展的針對性與高效性。

對于二甲苯裝置來說，其采用了高效換熱器與熱集成節(jié)能技術(shù)。其中二甲苯分餾的重芳烴塔與二甲苯塔，分別運用了熱集成技術(shù)。具體原理為，經(jīng)升溫與升壓處理，使塔頂熱能得到充分利用。對于二甲苯塔的人員，因來自二甲苯塔重沸爐F-801A/B，所以，重芳烴塔與二甲苯白土塔的進料選用二甲苯塔底重沸物料。在吸附分離單元，需完成抽余液塔與解吸劑再蒸餾塔的情況下，著手開展歧化單元汽提塔重沸器人員。其中吸附分離單元抽出的液塔、異構(gòu)化單元脫庚烷塔以及抽余液塔，需將塔頂物料作為重沸器熱源。值得注意的是，重芳烴塔的塔頂物料，要用于重整油分離塔的塔底熱源。

因二甲苯裝置使用工序與過程繁雜，對其能耗進行控制，需將裝置換熱網(wǎng)絡(luò)與低溫熱充分利用起來，以改善節(jié)能優(yōu)化工作開展效果。

3 二甲苯裝置的節(jié)能優(yōu)化方案

3.1 換熱網(wǎng)絡(luò)節(jié)能優(yōu)化

節(jié)能優(yōu)化人員需按照二甲苯裝置換熱網(wǎng)絡(luò)分析情況與裝置實際生產(chǎn)，來提升異構(gòu)化脫庚烷塔塔底物料到二甲苯單元二甲苯塔的進料溫度，進而實現(xiàn)一定空間的優(yōu)化。具體來說，就是增設(shè)換熱器NE-701，并換熱處理脫庚烷塔進料與其塔頂氣換熱。如此，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)脫庚烷塔塔頂氣相的余熱回收，還可將高分罐底物料的溫度提升至125℃。此外，還新增了換熱器NE-702，通過換熱處理脫庚烷塔底油與白土塔出料，來將二甲苯塔的進料溫度提升至200℃。此后，脫庚烷塔塔底油換熱完成后，就可將高分罐底物料換熱溫度提升至148℃。當脫庚烷塔塔底物料到二甲苯塔進料溫度提升后，二甲苯塔底的加熱爐熱負荷就會下降，不僅節(jié)約了燃料氣，還使裝置使用達成節(jié)能降耗效果。

3.2 低溫熱節(jié)能優(yōu)化

經(jīng)對二甲苯裝置低溫進行熱分析，發(fā)現(xiàn)低溫熱較多問題產(chǎn)生原因為，吸附分離單元抽余液塔與抽出液塔塔頂氣相余熱。由于受到工藝過程方面的限制，使得芳烴裝置內(nèi)部沒有可利用的低溫熱阱，因此，裝置節(jié)能優(yōu)化控制人員應(yīng)從設(shè)計角度出發(fā)，通過充分考量抽余液塔與抽出液塔塔頂余熱來提高用能效率。在優(yōu)化低溫熱利用過程中，應(yīng)從大系統(tǒng)與整體性兩個方面入手，通過綜合考慮構(gòu)建出一套熱水站系統(tǒng)。即經(jīng)抽余液塔與液塔塔頂氣潛熱抽出，來產(chǎn)生140℃的熱水，壓力為1.5MPa。此后，熱水就可通過外輸管線分別輸送至熱電部與化工部的乙二醇裝置。

對于乙二醇裝置熱水利用的系統(tǒng)，是由2臺冷水換熱器、2臺熱水換熱器以及1套溴化鋰冷凍水站組成。實際運行過程，抽余液塔與抽出液塔產(chǎn)生的熱水，分別與1號、2號乙二醇裝置的環(huán)氧乙烷提塔進料進行換熱，以提升環(huán)氧乙烷汽提塔進料的溫度。換熱處理完成后，熱水均將降至105℃。經(jīng)混合處理，就可送至溴化鋰冷凍水站，通過75℃的熱水處理，返回抽余液塔與抽出液塔熱水站系統(tǒng)，就可實現(xiàn)循環(huán)利用。值得注意的是，為降低洗滌塔的進料溫度，節(jié)能優(yōu)化人員應(yīng)將冷凍水站10℃的冷凍水分為兩股，并分別作用于1號、2號乙二醇裝置的環(huán)氧乙烷洗滌塔進料換熱處理操作過程。如此，二甲苯裝置節(jié)能優(yōu)化工作開展就可達到預(yù)期。

4 結(jié)束語

綜上所述，二甲苯裝置的節(jié)能控制，需在明確當前裝置運行使用能源消耗問題的情況下，從換熱網(wǎng)絡(luò)與低溫熱節(jié)能方面入手，通過充分考量抽余液塔與抽出液塔塔頂余熱來提高用能效率。事實證明，只有這樣，才能將最具可持續(xù)性的二甲苯裝置作用于化工企業(yè)實際生產(chǎn)建設(shè)過程，以推動所處行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進程。

參考文獻：

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