探析二甲苯裝置的節能優化

張佳(中國石化海南煉油化工有限公司，海南 洋浦 578101)

0 引言

目前，化工企業對于二甲苯芳烴聯合裝置的使用較為廣泛。本文探討分析對該設備的節能優化設計，借助國內外先進管理理念改善工藝，將二甲苯分餾、異構化以及吸附工作不斷融合，形成高效節能的二甲苯生產流程，從而實現原料的高效利用，減少能源的消耗。

1 二甲苯裝置工藝流程

在二甲苯生產流程中，需要技術人員將來自重整單元的脫戊烷油作為原材料，經過重整分離塔，將不同物料進行分離，待不同種類的塔頂物料冷卻之后，由管道輸送到提煉單元，從而實現芳烴的有效提取。并且，在該工藝流程中，塔底的原材料經過歧化烷基轉移后，及時送入不同層數的塔盤中，從而實現不同種類有機物的分離工作。在該二甲苯塔中，頂部物料用于吸附分離單元，而底部的有機物材料，由管道輸送到重芳烴塔，由設備對該有機物展開處理，從而生產二甲苯。在該工藝流程中，技術人員使用重整油分離塔，將C6/C7等化合物有效分離，至于其余的C7+化合物及時輸送到二甲苯分離塔，從而實現對重整生成油的分離工作。在二甲苯分離塔中，不同種類的有機物被分離至不同的塔層，技術人員需要根據不同有機物中碳原子的個數，將產生的原材料運輸到不同設備中，比如C9+有機物需要送往重芳烴分離塔，而混合二甲苯原料需要通過吸附分離單元的工作，將不同種類的有機物進行分離，借助氫氣等原材料，將二甲苯進行異構化處理，從而生產出符合質量要求的二甲苯。

2 二甲苯裝置節能優化

2.1 循環塔流程優化

在工業生產中，循環塔的使用是現階段生產二甲苯的重要設備。通過循環塔的使用，將脫去對二甲苯的原料再次循環使用，從而開展異構化單元反應，提高二甲苯的產量。技術人員對整體化學變化過程進行分析，從理論的角度上，對該循環塔的生產流程進行改進，從而降低了C8的損失，并且借助催化劑，將這些異構體充分轉化為二甲苯。

現階段技術人員在二甲苯生產中，將循環塔流程添加到二甲苯裝置中，可以節約40%的原材料。從而提升二甲苯產量。技術人員重視創新理念的應用，結合實際化學變化，將循環塔流程有效添加到二甲苯生產中，從而降低C8物質的循環量，并且提高了整體設備的靈活性。

化工生產原料的價格會隨著市場的需求而變化，化工生產負責人可以根據現階段實際行情，選擇使用循環塔。如果二甲苯的價格較高，技術人員使用循環塔來增加二甲苯的產量，反之亦然。在二甲苯裝置節能優化中，添加循環塔設備，一方面實現了資源的高效利用，提升了裝置節能屬性，另一方面，在二甲苯生產中，使用循環塔能夠大幅度提升整體操作的靈活性，降低了共用工程的成本[1]。

2.2 熱高分流程優化

在二甲苯生產中，需要技術人員重視熱高分工藝的使用。當前工業生產中，與熱高分相對應的是冷高分施工工藝。從技術層面來分析兩種施工工藝，在二甲苯生產中均有較好的應用價值。但技術人員對整體操作流程進行分析，如果在化工生產中，使用熱高分處理工藝，能夠提升當前管理工作質量，降低能源的消耗。在化工生產中，技術人員使用熱高分處理工藝，避免了化學反應中先降溫后升溫的不合理流程，提高了工業生產效率。技術人員對傳統的冷高分處理技術進行改進，使用熱高分公司，能夠將化學反應物的溫差降低到38℃，從而提高了化學反應效率，減小了整體設備的負荷。當前技術人員重視熱高分處理技術的使用，降低傳統生產工藝中熱能的損耗，提高了當前生產效率。

例如：在某石油企業二甲苯裝置改造中，技術人員將傳統的冷高分處理工藝與現階段改進之后的熱高分處理工藝相互對比，發現反應后空冷器的能量變化降低了6%，外排氣壓縮機的能量消耗降低了17%。

2.3 裝置能量優化

當前工業生產中，技術人員重視對裝置能量的優化工作，改善整體設備性能，大幅度降低了能量的損耗。尤其是二甲苯生產中的低溫熱源，在傳統冷高分生產工藝中，并沒有得到有效應用，直接逸散到空氣中，造成整體設備能量的損失。現階段技術人員重視對裝置的節能改造工作，對整體反應中存在能量耗損現象提高重視，充分利用現有資源，做好節能工作。

技術人員對整體生產加工流程進行分析，重視對整體工藝流程的改進工作，從而降低能源的消耗。技術人員通過對整體設備的工藝優化，盡可能減少生產中空氣冷卻與循環水冷卻對熱能的耗費，并且關注現階段化工生產中催化劑的研究工作，不斷更新換代，使用最新的催化劑，從而提高化學反應效率，提高二甲苯裝置的生產效率。技術人員需要結合改造成本，對改造工程提高重視，采取有效的施工方案，實現現有資源的高效利用。

在設備操作中，需要工作人員對整體設備的操作進行優化，提高設備對于能量的利用效率。在二甲苯生產中，主要設備有加熱爐與反應器、機泵等。技術人員需要結合不同種類設備的操作規范，合理改進操作流程。

例如：技術人員在對加熱爐進行節能優化時，需要技術人員使用最新的設備，從而控制過剩空氣系數，降低表面溫度的損失。并且，技術人員重視對煙氣余熱的回收利用，降低空冷與水冷過程的消耗。提高了反應效率。

現階段二甲苯生產中，通常由兩段式空氣預熱裝置對設備進行處理，采取抗露點較高的空氣預熱器，將內部空氣溫度有效控制在100℃以下，從而提高了加熱爐的工作效率，實現熱能的回收利用。

化工生產中，無論是設備加熱還是反應放熱，都會產生較多的低溫熱源，在對二甲苯裝置節能優化中，技術人員重視對化學反應中的低溫余熱進行收集，從而提升當前熱能的利用效率，減少了加熱裝置的使用時間，達到節能生產的主要目的。技術人員通常將技術經濟優化作為現階段余熱利用的重要原則，充分重視當前工藝流程，降低熱能的損耗。在對二甲苯裝置進行優化設計時，技術人員使用除鹽水來作為熱傳遞的媒介，將低溫熱水及時輸送到管網中，提升當前管理工作質量。

二甲苯裝置的節能改造工作，需要設計到不同的控制單元，其中精餾分離裝置需要消耗大量的熱能，需要技術人員提高重視，對該區域進行重點改造。

例如：設計人員通過對二甲苯塔的加壓，調整二甲苯塔層的不同流速，將塔底的循環物流抽出，為再沸器提供充足的熱源，實現熱能的循環利用，降低氣冷與水冷的損耗。

2.4 二甲苯裝置優化

在二甲苯加工過程中，技術人員結合傳統二甲苯塔的設計理念與設計圖紙，對二甲苯塔進行改造與重新設計，提升二甲苯裝置的性能[2]。并且對二甲苯生產過程中的重沸爐進行改造。一方面通過平面設計優化，對重沸爐的燃料氣管線路進行優化，從而降低末端壓力，有利于加熱爐火嘴的正常工作；另一方面增加氧化鋯分析設備，利于充分了解整體設備的燃燒狀況。現階段技術人員還將燃料管道的布線沿著加熱爐周邊環狀分布，從而提升整體設備的運行效率，實現節能減排。

在化工生產中，技術人員需要對整體化學反應過程有一個直觀的了解，在制定二甲苯裝置優化過程中，需要充分考慮二甲苯裝置的工作性能，避免節能優化工作給二甲苯生產效率的提升產生較大的影響。在二甲苯生產中如果二甲苯的質量達不到要求，將會給企業帶來較大損失。因此，在二甲苯裝置優化過程中，需要技術人員在不影響整體化工生產效率與質量的前提下，有序開展改造工作，逐步提升當前二甲苯裝置技術含量，減少燃料與電力的消耗，實現對化工生產中熱能的有效利用[3]。

2.5 其他優化

在二甲苯生產過程中，技術人員對于芳烴的生產工藝進行調整。在化工生產中，二甲苯塔底部的芳烴由于其中膠質含量較高，并不能將該部分原料直接送到罐區存儲設備中。現階段在使用二甲苯裝置中，對芳烴的外甩流程進行優化，提高二甲苯塔處理芳烴化合物的能力。

對芳烴外甩工作提出了兩種優化設計。第一種是將芳烴通過回流泵冷卻后送往罐區，另一種是將芳烴化合物通過吸附進料泵技術送往罐區。技術人員對兩種設計方案進行分析，結合當前二甲苯生產實際，合理選擇芳烴外甩方案，改善整體生產效率。在生產中，使用二甲苯塔能夠將重整生成油分餾產生的不同種類物質有效分離，在制定外甩流程時，需要技術人員提高重視，合理制定設計方案，從而達到節能的主要目的。

在對該設備進行節能優化的時候，需要技術人員充分考慮到二甲苯生產過程中不同種類化合物對于人體的影響。根據現階段不同種類化合物對于人體的影響報告，可以發現甲苯、二甲苯等有機物會造成人體中樞神經麻痹，并且造成人體慢性中毒，嚴重危害到人體健康。技術人員在進行改造的時候，充分重視整體設備的外排風險，做好減排設計，對于化學生產中的化合物進行封閉式處理，從而降低烴污染。并且技術人員利用活性炭等吸附用品，在化工生產周邊合理布置，降低化工生產中有害物質對于人體的影響。技術人員針對二甲苯裝置，設計了玻璃杯密閉排放系統，降低整體設備生產中揮發性有機物對于周邊環境的影響，達到綠色生產的主要目的[4]。

技術人員對整體場區平面設計與布置工作進行優化，逐步提升當前工作質量，合理安排施工流程，充分利用化工生產中的低溫余熱，將這些熱能充分采集，用于化工生產，減少加熱裝置的能量消耗。并且技術人員對二甲苯裝置的不同設備的擺放位置進行優化，從而優化管道運輸工作，實現資源的有效利用。

3 結語

在工業生產中，技術人員需要對整體設備進行有效管理，在不影響生產效率與質量的前提下，對整體工藝流程進行調整，逐步提升當前工作質量，適應現階段化工生產的需要。在對二甲苯裝置進行節能優化的過程中，技術人員重視創新理念的應用，使用不同種類的改進基礎，大幅度提升整體操作的靈活性，減少有毒有害物質的排放，實現了重要化工產品的綠色生產。