淺析二甲苯裝置節能優化

高 峰

（中國石油四川石化有限責任公司，四川成都 611930）

淺析二甲苯裝置節能優化

高 峰

（中國石油四川石化有限責任公司，四川成都 611930）

二甲苯裝置具有工藝流程復雜、能耗高等特點，在實際的應用過程中能耗大，造成了嚴重的能源浪費。對二甲苯裝置進行用能情況、裝置換熱網絡、裝置低溫熱進行了系統的分析研究，根據實際情況進行了二甲苯裝置的用能改造，提高了二甲苯裝置的能源利用率，提高了經濟效益。

二甲苯；節能；優化

1 前言

二甲苯裝置由連續重整單元、芳烴抽提單元、歧化烷基轉移單元、二甲苯分餾單元、異構化和吸附分離單元組成，整個裝置的組成單元較多，工藝流程較長，能耗較大。根據芳烴的整個工藝流程將組成單元進行劃分，二甲苯分餾單元、異構化和吸附分離單元是一個完整的整體，在二甲苯的生產過程中，這三部分可以同時運行或停止。根據二甲苯的能源消耗組成進行分析，二甲苯分餾單元、異構化和吸附分離單元這三部分所消耗的能源量之和，占二甲苯裝置總的能源消耗量一半以上，達到 52.51%。因此，需要對能耗高的這三部分進行能耗調整，利用大系統理論，對整個裝置的工藝流程進行優化，進而降低這三部分的能源消耗量，從而實現二甲苯裝置的節能優化改造。

2 二甲苯裝置用能情況分析

2.1 二甲苯裝置換熱網絡分析

采用 Aspen Plus 軟件對二甲苯裝置正常運行時的裝置換熱情況進行換熱網絡夾點分析，有針對性地選擇夾點進行工藝物流分析，主要考慮以下兩個方面：進行裝置換熱的物流和分餾塔頂冷卻塔底再沸。

該換熱網絡的問題所在：①夾點上有冷卻器，重芳烴依靠冷卻水進行降溫處理；②垂直方向上缺少必要的換熱器，溫差大的換熱器數量過多，造成了溫度較高的能量部分浪費嚴重；③異構化單元存在升溫冷卻重復進行，升溫降溫過程浪費較多的能量。

2.2 二甲苯裝置低溫熱分析

二甲苯裝置的工藝流程長，循環過程中使用的物料種類多，物料分離的過程也非常多。整套裝置一共包括7個精餾塔，其中的二甲苯塔、重芳烴塔主要負責升壓操作，可將塔頂氣相中儲存的熱能進行適當的回收利用；剩下的塔是常壓塔，塔頂的冷凝作用造成了低溫熱源能量較多，主要通過空氣冷卻器和水冷卻器進行降溫處理，低溫熱源的能量浪費嚴重。

通過對二甲苯裝置的低溫熱進行統計，得到了低溫能量情況。抽余液塔、抽出熱塔和脫庚烷塔中存儲的低溫能量較多，占所有低溫能量的76.7%，并且平均溫度也較高，因此，通過利用該部分的熱量，從而達到降低二甲苯裝置能量消耗的目的。

3 二甲苯裝置的節能改造措施

3.1 優化換熱網絡

根據以上的分析研究，并充分考慮二甲苯裝置的實際運行情況，在異構化脫庚烷塔的塔底物料到二甲苯塔的進料溫度上可以進行適當的優化改造。可以在脫庚塔前安置換熱器，在脫庚塔進料與塔頂氣之間進行能量交換，不僅能充分利用脫庚塔的塔頂氣中的能量，還能將進料的溫度提升至125℃ ；在脫庚塔底增加換熱器，將脫庚塔底油的能量轉換給白土塔的出料，將二甲苯塔的進料溫度提升至200℃。通過節能改造，二甲苯裝置提高了能量回收利用率，節省了大量的能量。

3.2 充分利用低溫熱能

通過對二甲苯裝置的低溫熱能分析可知，低溫熱能主要存在于抽余液塔和抽出液塔，因此，應該對這兩處的低溫熱能進行充分的回收利用。由于受到二甲苯裝置工藝的限制，導致裝置內不能進行對低溫熱阱進行充分的利用。對低溫熱能的利用可以從整個系統本身進行考慮，建立一套熱水站單元，通過抽余液塔和抽出液塔中的熱能將水加熱，可將水加熱至140℃，然后經由外輸管線輸送至熱用戶進行再利用。

4 結束語

總而言之，二甲苯裝置由于工藝流程復雜、能耗較高的特點，導致了裝置能源利用率低，造成嚴重的能源浪費。本文通過對二甲苯裝置的用能情況進行全面系統的分析，結合二甲苯裝置的實際運行情況，提出了具有一定實際意義的節能措施，對提高二甲苯裝置的能源利用率具有一定的參考價值，進而促進我國二甲苯裝置制造水平的不斷提高。

[1] 李世偉 .熱集成節能技術在芳烴聯合裝置上的應用 [J].石油化工技術與經濟，2012，（03）：47-49.

[2] 楊旭東 .對二甲苯裝置的節能降耗 [J].煉油技術與工程，2010，（07）：107-108.

[3] 李 世 偉 . 二 甲 苯 裝 置 節 能 優 化 分 析 [J]. 石 油 化 工 技 術 與 經 濟，2014，（02）：33-37.

[4] 宗弘 元，陳亮 .對 二甲 苯裝置節能 與擴 能技術探討 [J].石 油化工，2015，（05）：529-535.

Analysis on Energy-saving Optimization of Xylene Plant

Gao Feng

The xylene plant has the characteristics of complicated process and high energy consumption.It has great energy consumption in the practical application process and caused serious energy waste.P-xylene device for the use of energy，the device heat exchange network，the device low temperature heat systematically analyzed，according to the actual situation of the xylene plant with energy conversion，improve the xylene plant energy eff i ciency，improve the economy benef i t.

xylene ；energy saving ；optimization

TQ241.13

：A

：1003–6490（2017）07–0101–01

2017–05–15

高峰（1987—），男，陜西延安人，助理工程師，主要研究方向為工程造價。