輕烴生產裝置節(jié)能降耗研究

時間:2022-08-31 08:34:30

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輕烴生產裝置節(jié)能降耗研究

摘要:石油化工生產包括了輕烴生產,該種物質的生產需要特殊的生產裝置,整個生產裝置包括了天然氣壓縮部分、凈化分離部分、供電部分、供水部分、儀表風輔助部分。在當前環(huán)境保護議題突出的背景下,應該重視運用各種方法,實現(xiàn)輕烴生產的節(jié)能降耗,進而穩(wěn)定產品性能,提高產品質量。首先應該發(fā)現(xiàn)存在于裝置中的問題,優(yōu)化工藝設備,實施改造,進而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

關鍵詞:輕烴;生產裝置;節(jié)能降耗

近些年,我國更加重視環(huán)保問題和資源利用問題,各個領域都在積極推進生產工藝的優(yōu)化和改進,以便更好地保護環(huán)境,實現(xiàn)資源的合理利用。在石油化工產品的生產過程中,有一類輕烴產品的生產,該生產裝置進行生產時會消耗一定能量和資源,為此,石油化工企業(yè)需要思考輕烴生產裝置的節(jié)能降耗問題,優(yōu)化該裝置的工藝流程,綜合各種方法,改造原有生產設備,從而更好地節(jié)能減排,降低能源消耗,提高生產效率,提高產品質量,才能更有效地促進石油化工企業(yè)發(fā)展進步。

1簡述輕烴生產裝置

現(xiàn)行使用的輕烴生產裝置具有一定先進性和現(xiàn)代性,主要有分離裝置和加工裝置,生產產品為穩(wěn)定輕烴產品和油田混合烴產品。整個輕烴生產裝置包括了淺冷分離產能裝置、壓縮系統(tǒng)、深冷分離產能裝置、供水裝置、供電裝置、儀表風輔助裝置。這些設備和裝置能夠進行連續(xù)的反應和連續(xù)的運行,消耗能量較高。

2輕烴生產裝置存在的問題

2.1液烴分離效果不理想。突出表現(xiàn)出來的問題是脫離塔的處理能力比較低,原有裝置中分餾系統(tǒng)的脫離塔是填料塔,整體設計水平不是很高,填料層的高度不標準,塔內件的設計不是很合理,每天處理液烴量比較少。應用一段時間后,對其實施了改造,但是分離效果依舊不是很理想。表現(xiàn)為液烴分離過程中有著較大的浪費,產品質量不符合標準,整體回收率不是很高。另外一個問題就是分離系統(tǒng)的工藝過于復雜,此工藝處理需要經過非常多的過程,存在的不穩(wěn)定因素比較多,導致一些參數出現(xiàn)波動的情況,回流量達不到標準的穩(wěn)定性,最終致使精餾部分效果不理想。還有就是分餾系統(tǒng)塔釜的熱動力不足,此部分的熱動力遠遠不能滿足生產要求。2.2氨冷蒸發(fā)溫度不能滿足設計要求。實踐生產中統(tǒng)計并且分析了氨冷蒸發(fā)的溫度和淺冷系統(tǒng)的設計溫度,最后發(fā)現(xiàn)實際蒸發(fā)溫度打不到設計溫度的標準,探究出現(xiàn)這種問題的原因,氨制冷壓縮機的最大功率較小,并且該設備已經使用很多年,出現(xiàn)了嚴重的設備老化問題,發(fā)生故障的機率較大,制冷效果不是非常理想,滿足不了當前生產要求。2.3缺少備用的天然氣壓縮設備。因為在實際生產中,沒有配備替補使用的天然氣壓縮機,當設備進行大規(guī)模維修、大規(guī)模保養(yǎng)、更換零部件的時候,還有出現(xiàn)了電路故障的時候,整體裝置的處理量大大減少,該裝置穩(wěn)定性得不到很好地保證,生產效率和回收效率被大大降低。

3輕烴生產裝置綜合節(jié)能降耗措施

3.1改善脫離工藝。改裝脫離塔裝置:計算出原料有效占比,然后使用穩(wěn)態(tài)工藝模擬程序將脫丁烷塔和脫乙烷塔的尺寸計算出來。提出改造工藝的更換脫離塔,具體就是擴大兩個脫離塔的尺寸,然后填料層的高度也隨著增加,改造之后塔內的氣體和液體可以充分的接觸,傳熱過程相對增加,極大程度上改善了分離效果。優(yōu)化分離工藝:低溫狀態(tài)的凝析油通過絲網分類器的分離,可以進到脫乙烷塔頂的換熱器中,該脫離塔中部進料頂部會存在一部分分離的氣體,這部分氣體會進入到多股流換熱器中,實現(xiàn)壓縮,脫離塔的底部有液烴經過脫丁烷他塔中實施分離。脫丁烷的塔中氣相會通過水換熱器實施換熱后,進入到回流罐中,然后通過脫丁烷塔的頂部進行增壓,其中一部分去頂部,其中另一部分被送到罐區(qū),然后在脫丁烷的底部內液徑將會成為穩(wěn)定輕烴品,傳輸到罐區(qū)。這種工藝能夠脫離塔氣象溫度,降低丙烷組分損失,回收率提升,強化回流,有助于實現(xiàn)精餾分離,保證產品品質。3.2針對換冷環(huán)節(jié)的改造措施。3.2.1優(yōu)化換熱設備。更換換熱器:運用多股流換熱器,這種換熱期屬于一種板橋式結構,原來的換熱器是兩相板式,現(xiàn)在改為三相的組合形式,能夠將脫乙烷塔的低溫氣體回收制冷,大大增加了換熱器器預冷換熱的效果。使用雙螺桿制冷壓縮機。只有一臺螺桿制冷壓縮機的情況下,其最大的制冷功率是130kW,其有著明顯的優(yōu)點,制冷量比較大,消耗的能量少,性能比高,該種機型的壓縮機,操作方便快捷,實現(xiàn)了無級調節(jié),后期運行的維護和管理相對簡單。這種壓縮已使用的雙螺桿和壓縮機腔內壁進行回轉模式運動,進而能夠可以進行針對于氣體的連續(xù)不斷形式容積的壓縮,為此其產生的噪音比較小,相對于活塞類型的壓縮機要小的多。更換導熱爐:將原來的導熱爐換成功率更大的一臺導熱爐,根據實際生產情況更換。3.2.2強化換冷效果。利用先進的正反沖洗技術,具體改造方法為,將冷換設備入出口的設備進行工藝改造,加裝一個反沖洗頭,可以實現(xiàn)對于冷換設備的定期正反沖洗。比如,在氨壓機油冷裝置換熱器的入出口處,合理安裝一個反沖洗頭,如果其他工況不會改變,但是通過反沖洗的作用,就能將換熱器冷卻,其流體的溫度得到很大程度降低,一般會低于原來的5攝氏度之上。等到年度裝置進行檢修的時候,需要將裝置中全部換熱器實施高壓形式清洗,將設備上全部的阻垢清晰干凈,然后查找存在的泄露點,并將泄漏點修補好,確保換熱其面積足夠大,這樣可以大大提高換冷的效果。檢修過程中要針對換熱器的各個環(huán)節(jié)進行詳細的檢查,以此保證換熱器能夠達到各個工序溫度要求,以便節(jié)省能源。另外,對換熱器改造和檢修能夠彌補換熱器的不足,比較有效用地降低循環(huán)水泵負荷,進而減少設備的電能消耗。3.2.3定期檢查和維修脫水裝置整個生產裝置中有一個脫水裝置,該裝置長時間運行后其設備會被腐蝕,并且會有一些雜質堵塞在換熱器的水道中。這種問題的存在大大減少了換熱器的面積,換熱效果不良,這樣會浪費一定能力。所以要對水池進行改造,同時更換成不銹鋼的管束,改變加熱方式,原來一直應用鍋爐的加熱方式,改造后應用了蒸汽加熱,蒸汽加熱的蒸餾水比較純凈,其腐蝕性比較小。經過這樣的改造,可以把蒸餾水作為換熱器的制冷水,然后實現(xiàn)降溫,并在水池上部設置了蓋板,防止灰塵等等進入。3.3精確設置參數。首先,針對整個生產裝置必須將各個參數精確化設備,以便能夠保證裝置的平穩(wěn)運行和安全運行。其次,淺冷溫度逐漸變低能夠有效實現(xiàn)節(jié)能降耗,可以嘗試改變氨蒸發(fā)器的供液方式。此部分的蒸發(fā)器一般引用的供液為重力共液方式和直接公液方式一同進行,以此來保證氨壓機不會存在液擊的問題,同時還可以很好地減輕氨壓機的負荷,這種方式比單獨使用一種方式供液的方式要能大大強化制冷溫度,促使溫度降低了原有的4攝氏度,大大提高了輕烴的采收效率。其次,運用透平膨脹機,應用這個設備,能夠更加程度上降低制冷的溫度??梢詢?yōu)化調節(jié)膨脹劑的噴嘴的開度和轉速,這樣就可以更有效地控制溫度,并優(yōu)化設置關鍵性的參數,以此來將此機器的優(yōu)點,包括節(jié)能、冷凍數量多、制冷的溫度低等等。針對這種機器的優(yōu)化,能夠在原有的溫度上,極大程度地降低了制冷溫度,大大提高輕烴的回收效率。3.4其他措施。配備一臺天然氣壓縮機:留有一臺天然氣壓縮機備用,做到天然氣壓縮機的三開一備,確保整個裝置在維修和檢查時能夠做到平穩(wěn)運行。

4優(yōu)化生產裝置綜合節(jié)能降耗的效果

以上方法是不同生產裝置的改造措施,改造之后都能達到節(jié)能降耗的目的,以某個石油化工廠為例,假設其沒有實施改造措施之前的輕烴產量是949.063噸,改造之后的產量上升到2052.924噸,比原來多生產出110.3.86噸。依照當時的市值計算,極大程度上提高了經濟效益。雖然改造會花費一定資金,但是改造后,每天能夠增加產量的同時節(jié)能電能,減少氣的消耗,節(jié)省水資源。前期可能需要回收投資,后期純屬提高的收益,極大程度上保證了裝置綜合節(jié)能降耗的效果。5結語綜上所述,石油化工產業(yè)的輕烴生產是一個復雜的過程,生產裝置會涉及到很多能源消耗的方面,在當前環(huán)境保護和節(jié)能降耗的觀念,深入人心的時候,必須要提出一個改造的措施,以實現(xiàn)生產裝置的綜合節(jié)能降耗,以便可以降低生產中使用的各種能源和能量,提高石油化工企業(yè)的生產效益,還能收獲到一定社會效益,實現(xiàn)雙贏的目標。

參考文獻:

[1]付春峰.輕烴生產裝置綜合節(jié)能降耗淺析[J].工程技術:全文版,2016(1):00052-00052.

作者:劉延超 單位:大慶石油管理局創(chuàng)業(yè)集團南垣實業(yè)公司輕烴隊