丙烷脫氫裝置能耗計算及節能措施

（天津渤海石化有限公司，天津300452）

近年來，丙烷脫氫項目發展迅速，丙烷脫氫技術在國內趨于成熟，丙烯產能逐年增加，市場競爭日益激烈。具有相對低的單位產品綜合能耗，將具有更好的經濟性，實現可持續發展。考慮到國內外各地的各項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，因此在同行業中統一出計算能耗的標準顯得至關重要。同時，在裝置現有的基礎上節能降耗將會在市場競爭中發揮更大的優勢。

1 主要工藝介紹

天津丙烷脫氫制丙烯工藝為美國Lummus公司的Catofin技術，采用固定床工藝和Cr2O3-Al2O3催化劑。新鮮丙烷與來自產品分離塔的循環丙烷混合后，經原料氣化器脫除重組分（主要為原料中C4以上的組分），經原料汽化器后加熱到脫氫反應需要的溫度，進入脫氫反應器，在催化劑作用下發生脫氫反應[1]。脫氫反應器排出料（生成氣）經冷卻、壓縮及干燥后，氣相組分為輕質氣，主要成分為反應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生成的丙烯及未反應的丙烷，進入產品分離塔進一步精制，得到產品丙烯[2]（見圖1）。

圖1 丙烷脫氫制丙烯工藝流程圖

2 丙烷脫氫裝置能耗計算方法

為了提高能耗計算的合理性，深刻反映能耗指標的系統特性，有利于提高工藝裝置和公用工程系統的用能水平，天津丙烷脫氫裝置能耗采用單位產品能耗為基準進行計算。

2.1 計算公式

e=E/G

式中：e-單位丙烯產品綜合能耗（kgoe/t）；E-丙烷脫氫裝置能耗（kgoe）；G-丙烷脫氫裝置丙烯產品產量（t）

其中E=∑(MiRi)+∑Qj

式中：Mi-各種消耗的實物量，輸入實物量計正值，輸出實物量計負值；Ri-各種消耗的能源折算值；Qj-與外界交換的能源量，輸入能源計正值，輸出能源計負值。

2.2 計算規定

1）天津丙烷脫氫裝置計算能耗時裝置自產的能源（蒸汽、燃料氣等）及余熱余壓的利用，因均由消耗的各種原料、能源產生，均不需要進行二次計算。

2）裝置公用工程消耗利用工業園區的配套裝置優勢，最大程度進行外購，以實物量進行計算。

3）裝置正常生產過程中所產生的污水計入裝置能耗。

4）若生產副產品氫氣，則計為輸出量，若不生產則回燃料氣系統作為燃料使用，減少天然氣的消耗。

3 丙烷脫氫單位產品綜合能耗計算的各項折算值（見表1）

表1 折算值

4 目前水平

目前天津丙烷脫氫的能耗水平約在490kgoe/t。同一時期內，與同類丙烷脫氫裝置進行對比，天津丙烷脫氫工藝目前的能耗水平處于領先水平。

5 節能管理與措施

5.1 2014年率先進行能源管理體系認證，至今體系有效運行。

5.2 加強裝置的運行管理減少裝置的波動及非計劃停車次數，保證裝置安全、環保、穩定、長周期、優質滿負荷運行。

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。

5.4 根據氣溫等裝置各項情況調整優化操作，確保裝置能耗最低。

5.5 在現有的基礎上充分挖掘裝置節能降耗的潛質，進行節能技術改造，降低裝置能耗。

6 結論

通過整理丙烷脫氫裝置能耗計算的方法，可以更好的監測裝置的能耗水平。可以與同時期、同類裝置的能耗水平進行對比。同時進行各項節能降耗的管理、技術措施，充分降低裝置的能耗，在同類型裝置中處于領先地位。