有關烯烴廠節約能耗與精化操作的探討

王守光　張忠琛

摘 要：遼陽石化分公司烯烴廠20萬噸/年環氧乙烷/乙二醇裝置于2007年建成，裝置原設計采用Shell/CRI S-882高選擇性催化劑。經過幾次深度的改造，一乙二醇的產量由原來的20萬噸/年降至1.27萬噸/年。除去全部重醇（二乙二醇和三乙二醇）的產能。這樣改造是為了更好的適應市場變化。本文主要對烯烴廠節約能耗與精化操作進行簡要分析。

關鍵詞：改造；節能；裝置

1 引言

現在我們可以根據市場的形式來改變環氧乙烷和乙二醇之間的產量，順應市場需求做到利益最大化。當以EO（環氧乙烷）為最大產能工況下，我們在原來的設計基礎之上，根據自身操作條件進行精細化操作，多方位調整將原來的蒸汽能耗削減到原來的一半，即節約能源又降低了成本。

2 節約能耗與精化操作的流程

裝置環氧精制工段為主要設備，環氧精制單元分為精制I和精制II兩個單元，以串聯方式結合。環氧乙烷水溶液經EO/H2O循環水泵P-309A/B送至EO精制塔C-303，塔頂設巴斯段，塔頂氣經EO精制塔頂冷凝器E-312冷凝、經EO精制塔頂冷卻器E-313冷卻至29℃，部分氣體返回EO解吸塔C-204，凝液進EO精制塔頂回流罐V-305，再經EO精制塔頂回流泵P-306A/B送至EO精制塔C-303作為回流。高純EO產品從塔上部作為側線抽出，經高純EO冷卻器E-311冷卻至20℃后，再經EO急冷器E-314冷卻至-5℃后，由高純EO輸送泵P-307A/B經外輸管線送至下游用戶。E-314采用冷凍水作為冷媒，冷凍水由新增的冷凍水單元Z-629A/B提供，供水溫度為-15℃，回水溫度為-10℃。EO精制塔C-303塔頂操作溫度為45℃，操作壓力為0.229MpaG；塔釜操作溫度為59℃，操作壓力為0.281MpaG，釜液為38.9wt%的環氧乙烷水溶液。

精制II單元是由EO精制塔C-303釜液經EO精制塔釜液泵P-305A/B送至EO脫水塔C-325，C-325塔頂操作溫度為51.7℃，操作壓力為0.303MpaG；塔釜操作溫度為146.6℃，操作壓力為0.331MPaG。C-325塔頂環氧乙烷氣體進入EO精制塔C-323B塔釜，C-323B塔釜液返回至C-325塔頂作為回流；C-325釜液主要為水，與EO脫醛塔C-323A釜液混合后送至乙二醇反應和蒸發系統（400單元），用于生產乙二醇。EO脫水塔再沸器E-325采用中壓蒸汽作為熱源。EO脫醛塔C-323A和EO精制塔C-323B串聯構成接力塔，C-323A位于下部，C-323B位于上部。C-323B塔頂操作溫度為46℃，操作壓力為0.247MpaG；塔釜操作溫度為52℃，操作壓力為0.306MpaG。C-323A塔頂操作溫度為52℃，操作壓力為0.299MpaG；塔釜操作溫度為53.8℃，操作壓力為0.322MpaG。EO精制塔C-323B從塔釜進料，進料為C-325塔頂環氧乙烷氣體，EO精制塔C-323B塔頂設巴斯段，塔頂氣經EO精制塔頂冷凝器E-322A/B、EO精制塔頂冷卻器E-323A/B冷凝、冷卻，部分氣體返回EO解吸塔C-204，凝液進EO精制塔頂回流罐V-325，再經EO精制塔頂回流泵P-326A/B送至EO精制塔C-323B作為回流。

高純EO產品從塔上部作為側線抽出，一部分經高純EO冷卻器E-321A冷卻至20℃后，經高純EO輸送泵P-327A/B送至環氧乙烷罐區；另一部分經高純EO冷卻器E-321B、EO急冷器E-324冷卻至-5℃后，由高純EO輸送泵P-327C/D經外輸管線送至下游用戶。E-324采用冷凍水作為冷媒，冷凍水由原環氧乙烷冷凍機組Z-605A/B提供，供水溫度為-15℃，回水溫度為-10℃。C-323B釜液經EO精制塔釜液泵P-315A/B，一小部分送至EO脫水塔C-325頂作為回流，大部分送至EO脫醛塔C-323A塔頂EO脫醛塔C-323A塔頂氣體返回EO精制塔C-323B底部，塔釜液作為除醛環氧乙烷排放，經EO脫醛塔釜液泵P-323A/B送至靜態混合器AZ-3301與C-325釜液混合后送至乙二醇反應和蒸發系統（400單元），用于生產乙二醇。EO脫醛塔再沸器E-320采用熱水作為熱源，熱水由原熱水機組Z-604提供，熱水供水溫度為90℃，回水溫度為75℃。

開車初期裝置設定脫醛塔C-323A返回量為20t/h，C-325釜蒸汽使用量在滿負荷下為10000—13000kg/h，產品質量為優級品。然而系統中的醛類并沒有那么多，使用過多的蒸汽來加熱返回的20t/h的冷介質是一種浪費。于是將C-323A停用來觀察醛類的積累程度，經過約100工時醛類指標開始上升，質量仍為優級。150-170工時醛類指標打破優級品范圍，將V-325以1t/h的速度送往400#單元置換繼續觀察醛類的積累，結果醛類指標仍舊緩慢升高。證明C-323A是必須啟用的，但是數據證明能源仍舊可以節省一大部分。措施是將C-323A返回量降至5t/h，這樣降低了C-325釜蒸汽使用量，滿負荷下降至5000-7000kg/h，如此大的降幅相當于原來蒸汽使用量的一半。隨之而來的就是在操作控制上的嚴格要求，蒸汽量和返回量的減少使得塔內氣相和液相交換減少了很多，溫度波動變化劇烈，操作難度加大，這就要求操作人員時刻根據參數變化及時進行調整，反應時間縮短，操作精度加大。

相對于能耗的損失，崗位人員操作素質的提升變得尤為重要。隨著能源供應日益緊張，近期能源價格不斷上漲，提高裝置能源綜合利用水平，降低能耗進而降低生產成本，對提高生產廠的經濟效益，緩解能源約束，減輕環境壓力，保障經濟安全，實現可持續發展，具有越來越重要的意義。

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