(天津渤海石化有限公司,天津300452)
近年來,丙烷脫氫項(xiàng)目發(fā)展迅速,丙烷脫氫技術(shù)在國內(nèi)趨于成熟,丙烯產(chǎn)能逐年增加,市場競爭日益激烈。具有相對低的單位產(chǎn)品綜合能耗,將具有更好的經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。考慮到國內(nèi)外各地的各項(xiàng)原料及公用工程消耗的市場價格因地域差異等因素價格不盡相同,因此在同行業(yè)中統(tǒng)一出計(jì)算能耗的標(biāo)準(zhǔn)顯得至關(guān)重要。同時,在裝置現(xiàn)有的基礎(chǔ)上節(jié)能降耗將會在市場競爭中發(fā)揮更大的優(yōu)勢。
天津丙烷脫氫制丙烯工藝為美國Lummus公司的Catofin技術(shù),采用固定床工藝和Cr2O3-Al2O3催化劑。新鮮丙烷與來自產(chǎn)品分離塔的循環(huán)丙烷混合后,經(jīng)原料氣化器脫除重組分(主要為原料中C4以上的組分),經(jīng)原料汽化器后加熱到脫氫反應(yīng)需要的溫度,進(jìn)入脫氫反應(yīng)器,在催化劑作用下發(fā)生脫氫反應(yīng)[1]。脫氫反應(yīng)器排出料(生成氣)經(jīng)冷卻、壓縮及干燥后,氣相組分為輕質(zhì)氣,主要成分為反應(yīng)生成的氫氣及原料中C2以下組分,去PSA單元制氫氣;液相組分主要為反應(yīng)生成的丙烯及未反應(yīng)的丙烷,進(jìn)入產(chǎn)品分離塔進(jìn)一步精制,得到產(chǎn)品丙烯[2](見圖1)。
圖1 丙烷脫氫制丙烯工藝流程圖
為了提高能耗計(jì)算的合理性,深刻反映能耗指標(biāo)的系統(tǒng)特性,有利于提高工藝裝置和公用工程系統(tǒng)的用能水平,天津丙烷脫氫裝置能耗采用單位產(chǎn)品能耗為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。
e=E/G
式中:e-單位丙烯產(chǎn)品綜合能耗(kgoe/t);E-丙烷脫氫裝置能耗(kgoe);G-丙烷脫氫裝置丙烯產(chǎn)品產(chǎn)量(t)
其中E=∑(MiRi)+∑Qj
式中:Mi-各種消耗的實(shí)物量,輸入實(shí)物量計(jì)正值,輸出實(shí)物量計(jì)負(fù)值;Ri-各種消耗的能源折算值;Qj-與外界交換的能源量,輸入能源計(jì)正值,輸出能源計(jì)負(fù)值。
1)天津丙烷脫氫裝置計(jì)算能耗時裝置自產(chǎn)的能源(蒸汽、燃料氣等)及余熱余壓的利用,因均由消耗的各種原料、能源產(chǎn)生,均不需要進(jìn)行二次計(jì)算。
2)裝置公用工程消耗利用工業(yè)園區(qū)的配套裝置優(yōu)勢,最大程度進(jìn)行外購,以實(shí)物量進(jìn)行計(jì)算。
3)裝置正常生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水計(jì)入裝置能耗。
4)若生產(chǎn)副產(chǎn)品氫氣,則計(jì)為輸出量,若不生產(chǎn)則回燃料氣系統(tǒng)作為燃料使用,減少天然氣的消耗。
表1 折算值
目前天津丙烷脫氫的能耗水平約在490kgoe/t。同一時期內(nèi),與同類丙烷脫氫裝置進(jìn)行對比,天津丙烷脫氫工藝目前的能耗水平處于領(lǐng)先水平。
5.1 2014年率先進(jìn)行能源管理體系認(rèn)證,至今體系有效運(yùn)行。
5.2 加強(qiáng)裝置的運(yùn)行管理減少裝置的波動及非計(jì)劃停車次數(shù),保證裝置安全、環(huán)保、穩(wěn)定、長周期、優(yōu)質(zhì)滿負(fù)荷運(yùn)行。
5.3 做好裝置尾氣、重組份燃料與天然氣之間的平衡,避免尾氣外排造成燃料浪費(fèi)。
5.4 根據(jù)氣溫等裝置各項(xiàng)情況調(diào)整優(yōu)化操作,確保裝置能耗最低。
5.5 在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上充分挖掘裝置節(jié)能降耗的潛質(zhì),進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,降低裝置能耗。
通過整理丙烷脫氫裝置能耗計(jì)算的方法,可以更好的監(jiān)測裝置的能耗水平??梢耘c同時期、同類裝置的能耗水平進(jìn)行對比。同時進(jìn)行各項(xiàng)節(jié)能降耗的管理、技術(shù)措施,充分降低裝置的能耗,在同類型裝置中處于領(lǐng)先地位。