郭洪剛

摘 要：對(duì)于二甲苯裝置而言，由于在運(yùn)行的過(guò)程中，工藝流程較為復(fù)雜，同時(shí)長(zhǎng)期以來(lái)，都存在著能耗過(guò)高的問(wèn)題，使得在應(yīng)用的過(guò)程中，造成了較為嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。因此，對(duì)于二甲苯裝置而言，需要進(jìn)行能耗方面的優(yōu)化，通過(guò)對(duì)其裝置換熱網(wǎng)絡(luò)、裝置低溫?zé)岬确矫妫M(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，以此保障實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能優(yōu)化。本文便就二甲苯裝置的節(jié)能優(yōu)化進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：二甲苯裝置;異構(gòu)化;吸附分離單元;能源消耗

在石油化工生產(chǎn)的過(guò)程中，二甲苯是十分重要的一種基礎(chǔ)材料。因此，在進(jìn)行二甲苯裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅僅需要重視生產(chǎn)制造的質(zhì)量，同時(shí)還需要結(jié)合其經(jīng)濟(jì)效益，以此能夠有效的通過(guò)技術(shù)方面的優(yōu)化和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)資源方面的節(jié)約，同時(shí)也是有效的幫助企業(yè)能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵途徑。

1 二甲苯裝置

二甲苯裝置，在運(yùn)行的過(guò)程中，是通過(guò)連續(xù)的對(duì)單元進(jìn)行重整、芳烴抽提單元、氣化烷基轉(zhuǎn)移單元以及異構(gòu)化等單元，共同組成的裝置，因此對(duì)于二甲苯裝置而言，具有較多的組成單元，同時(shí)在工藝的運(yùn)行過(guò)程中，有著較長(zhǎng)的流程，因此往往也需要較大的能源需求?，F(xiàn)階段，依據(jù)實(shí)際的芳烴的工藝流程，需要對(duì)其每一個(gè)組成的單元，進(jìn)行相應(yīng)的劃分，其中二甲苯粉分餾單元、異構(gòu)化以及吸附分離單元作為一個(gè)整體單元類型，這是由于在二甲苯裝置的生產(chǎn)制造的過(guò)程中，其三個(gè)不同的單元往往同時(shí)開(kāi)始，或者同時(shí)停止。同時(shí)，在分析的過(guò)程中，需要針對(duì)二甲苯裝置的實(shí)際能源效果情況，進(jìn)行內(nèi)部組成方面的分析，其中二甲苯裝置總能源消耗量中，這三個(gè)單元能夠消耗的能源占了一半以上的成分，為此就需要針對(duì)這三個(gè)單元，進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化和調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)能源方面的節(jié)約改造工作。并充分的利用大系統(tǒng)理論，以此對(duì)裝置的實(shí)際工藝流程進(jìn)行全面的優(yōu)化和改造，以此有效的保障二甲苯裝置，實(shí)現(xiàn)具體的節(jié)能和優(yōu)化。

2 二甲苯裝置能耗情況

2.1 二甲苯裝置換熱網(wǎng)絡(luò)

在本文的分析過(guò)程中，采用Aspen Plus軟件的方式，對(duì)其二甲苯裝置在運(yùn)行的過(guò)程中，實(shí)際產(chǎn)生的換熱狀態(tài)，基于換熱網(wǎng)絡(luò)夾點(diǎn)的方式進(jìn)行分析。以此可以有針對(duì)性的對(duì)其中的夾點(diǎn)，能夠在工藝流程方面進(jìn)行分析和研究。在分析的過(guò)程中，著重從裝置換熱的物流，以及分餾塔頂冷卻塔底的再沸進(jìn)行分析。

對(duì)于換熱網(wǎng)絡(luò)所出現(xiàn)的問(wèn)題，基本上可以從三個(gè)不同方面體現(xiàn)出來(lái)，首先就是在夾點(diǎn)上沒(méi)有與有著冷卻器的存在，因此在進(jìn)行重芳烴處理過(guò)程中，需要進(jìn)行采用冷卻器的方式，起到相應(yīng)的降溫作用。而在垂直方向上，由于需要安裝的換熱器數(shù)量上的不足，同時(shí)溫差較大的換熱器，在數(shù)量上過(guò)多，以此就使得在溫度過(guò)高的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生能源的大量浪費(fèi)。而對(duì)于異構(gòu)化單元而言，則需要不斷的進(jìn)行升溫冷卻操作，因此就使得在升溫降溫的過(guò)程中，會(huì)有著較多能量的浪費(fèi)。

2.2 二甲苯裝置低溫?zé)岱治?/p>

由于對(duì)于二甲苯裝置而言，其工藝流程較長(zhǎng)，因此在具體的循環(huán)過(guò)程中，往往涉及到多種類型的物料，同時(shí)物料分離的過(guò)程中，也較為豐富。在整個(gè)裝置的組成上，往往會(huì)有著七個(gè)左右的精餾塔，同時(shí)在二甲苯塔以及重芳烴塔方面，在運(yùn)行的過(guò)程中，只要實(shí)現(xiàn)升壓方面的操作，以此可以有效的將塔頂氣相中，進(jìn)行存儲(chǔ)的一些熱能，進(jìn)行有效的回收再利用。而剩下的五個(gè)塔，則是常規(guī)意義的常壓塔。同時(shí)，在塔頂?shù)睦淠饔孟?，使得出現(xiàn)了較多低溫?zé)崮苣芰?，而通常情況下，對(duì)其進(jìn)行降溫處理的過(guò)程中，主要是采用空氣冷卻器的方式，對(duì)其進(jìn)行降溫，但是這種低溫?zé)嵩吹奶幚矸绞较拢斐闪溯^多的能源消耗。

在對(duì)二甲泵裝置，對(duì)低溫?zé)徇M(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，其低溫能源獲取的效果不佳。而在一些抽余液塔以及抽出熱塔方面，其存儲(chǔ)的低溫能量有著較多的情況，其占據(jù)低溫能量總數(shù)的76%以上，為此就直接導(dǎo)致平均溫度的上升。因此，就需要充分的利用這部分的能量，以此保障降低二甲苯裝置運(yùn)行的過(guò)程中，產(chǎn)生的能源消耗問(wèn)題。

3 二甲苯裝置節(jié)能改造措施

3.1 熱換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化

在上述的分析過(guò)程中，可以明確出二甲苯裝置在運(yùn)行過(guò)程中存在著的問(wèn)題，在具體的節(jié)能改造過(guò)程中，需要注意的是，要結(jié)合起二甲苯裝置運(yùn)行的實(shí)際情況，以此能夠保障異構(gòu)化脫庚烷塔，在塔底的物料，以此在二甲苯塔上的進(jìn)料溫度上，可以有效的進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化和改造。因此就可以在其他位置，進(jìn)行熱話器的安裝，同時(shí)還需要能夠在脫庚烷塔的進(jìn)料位置，以及塔頂氣之間，可以進(jìn)行高效率的能源轉(zhuǎn)換。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的高效利用，有效的利用其塔頂中出現(xiàn)的能量。進(jìn)而可以有效的保障在進(jìn)料的溫度上，將其提升到125℃左右。同時(shí)，還需要在脫庚烷塔的底部，也安裝特?fù)Q氣，進(jìn)而可以保障在底部所產(chǎn)生的能源，有效的轉(zhuǎn)換到出料口位置，這樣就可以讓進(jìn)料的溫度，能夠提升到200℃左右。這樣的節(jié)能改造計(jì)劃之后，可以有效的提升相應(yīng)的能源使用效率，以此起到了良好的節(jié)能效果。

3.2 利用低溫?zé)崮?/p>

在對(duì)其二甲苯裝置的運(yùn)行原理，以及內(nèi)部組成進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，其低溫?zé)崮?，主要存在著于抽余液塔與抽出液塔當(dāng)中，為此，在進(jìn)行節(jié)能改造的過(guò)程中，就需充分的對(duì)其能量進(jìn)行利用。但是由于處于二甲苯裝置，產(chǎn)生工藝方面的限制，就使得裝置，正常的運(yùn)行中，無(wú)法對(duì)產(chǎn)生的一些低溫?zé)幔M(jìn)行良好的利用。在進(jìn)行改造的過(guò)程中，需要基于低溫?zé)崮艿漠a(chǎn)生位置，以及產(chǎn)生的原理，以此可以從系統(tǒng)的角度出發(fā)，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的調(diào)整，有效的利用出現(xiàn)的熱能，對(duì)其水進(jìn)行加熱處理，一般情況下需要將水加熱到140℃左右即可，之后再通過(guò)外輸管線，將其產(chǎn)生的熱量進(jìn)行充分的利用起來(lái)。

3.3 減排設(shè)計(jì)

由于在石油化工生產(chǎn)的過(guò)程中，其產(chǎn)生的苯、甲苯以及對(duì)二甲苯，都能夠?qū)θ梭w造成一定的損害，由于對(duì)人類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，會(huì)產(chǎn)生一定的麻醉作用，甚至一定程度上，在長(zhǎng)期的工作過(guò)程中，造成工作人員的慢性中毒，并存在著一定的致癌危害，為此，就需要在進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，能夠積極的采用密閉排放的方式，以此避免節(jié)能的設(shè)計(jì)改造過(guò)程中，出現(xiàn)氣體外泄的危險(xiǎn)。其中對(duì)于采樣系統(tǒng)的改造過(guò)程中，需要采用密閉采樣的技術(shù)方案，這樣最大程度的降低烴污染的可能性。同時(shí)，對(duì)于配套罐區(qū)，則需要采用內(nèi)浮頂罐的方式，對(duì)一些輕質(zhì)油品進(jìn)行完整的存儲(chǔ)，以此降低烴類物質(zhì)，在排放的過(guò)程中沒(méi)有得到相應(yīng)的管控。而在一些可燃物料進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程中，還需要在火炬的密閉排放管道上，能夠添加相應(yīng)的各種設(shè)備，能夠讓排污性能減低的設(shè)計(jì)方式，進(jìn)行密閉排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案當(dāng)中，便可以有效的控制住有毒物質(zhì)的外泄，有效的保障工作人員的安全性。這樣也有效的避免長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)物質(zhì)方面的浪費(fèi)和損失，大大提升了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 其他優(yōu)化方案

在對(duì)其二甲苯裝置的優(yōu)化改造過(guò)程中，首先需要針對(duì)性能角度出發(fā)，進(jìn)行一定的性能提升。在裝置的平面以及裝置內(nèi)部構(gòu)成上，需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化處理，需要保障在之后的工程，以及在現(xiàn)場(chǎng)的一些配套設(shè)備方面，能夠進(jìn)行統(tǒng)一的籌劃。同時(shí)，在一般的情況下，需要通過(guò)加熱爐燃料氣方面，能夠采用POX合成氣的方式。而在MPS方面，則采用園區(qū)所配置的具體級(jí)間蒸汽。

同時(shí)，在進(jìn)行熱流程的規(guī)劃當(dāng)中，需要保障規(guī)劃的合理性和科學(xué)性，進(jìn)而有效的起到對(duì)低溫?zé)徇M(jìn)行高效率的利用，同時(shí)，在裝置當(dāng)中的原料方面，需要盡可能的采用一些熱供料，以此保障可以有效的起到節(jié)能的效果。

綜上所述，在對(duì)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化改造的過(guò)程中，通過(guò)上述的優(yōu)化處理方案，不僅僅處于裝置的性能方面，還需要處于石油化工生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益方面出發(fā)，進(jìn)行高效率的能源利用，保障生產(chǎn)制造的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)能源的過(guò)度消耗。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)一些原本利用率不高的能源，進(jìn)行回收利用。通過(guò)例如異構(gòu)化單元、芳烴塔方面，進(jìn)行結(jié)構(gòu)以及工藝流程方面的優(yōu)化和改造，保障二甲苯裝置運(yùn)行的過(guò)程中，能夠有效的提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率。在對(duì)裝置流程進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化之后，使得有效的提升了企業(yè)生產(chǎn)制造的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝金超，孫艷朋.對(duì)二甲苯裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)化和節(jié)能措施[J].中外能源，2019，20（05）：98-102.