導語：乙烯裝置裂解爐節(jié)能降耗研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：研究與實施乙烯裝置裂解爐節(jié)能降耗是石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。主要從裂解原料的選擇與優(yōu)化、燒焦控制方案的改良、熱效率的提高、新型節(jié)能技術(shù)的應用以及裂解爐管理的加強等五個方面分析了乙烯裝置裂解爐節(jié)能降耗措施。

關鍵詞：乙烯裝置；裂解爐；節(jié)能降耗措施；分析

1裂解原料的選擇與優(yōu)化

裂解原料的性質(zhì)決定了乙烯的收率，也影響著乙烯裝置的綜合能耗，使用乙烯裝置生產(chǎn)乙烯的成本大部分為裂解原料費用。有數(shù)據(jù)表明，裂解原料費用最高可占據(jù)總成本的75%。因此，可采取合理選擇與優(yōu)化裂解原料的措施實現(xiàn)節(jié)能降耗。選擇與優(yōu)化裂解原料時，應當充分發(fā)揮煉油化工一體化的優(yōu)勢，基于對煉油收率與品質(zhì)的充分考慮，科學選擇原油的品種與品質(zhì)，并按照不同品種與品質(zhì)進行原油的分儲、分輸以及分煉。也應當根據(jù)實際需求對裂解原料配置結(jié)構(gòu)進行適當調(diào)整，基于實際科研能力與生產(chǎn)能力，研究最優(yōu)原料加工方案，加大含大量正構(gòu)烷烴的輕石腦油等優(yōu)質(zhì)乙烯原料的供應，以此改善裂解原料的整體品質(zhì)，從而提高乙烯收率，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。需要注意的是，必須根據(jù)不同裂解原料在不同爐型中的表現(xiàn)控制裂解溫度、汽烴比以及進料量等工藝操作參數(shù)；而且，控制裂解溫度時要做到窄范圍穩(wěn)定控制。倘若裂解原料的性質(zhì)與原本的設計之間沒有較為明顯的差異，則參照設計的參數(shù)進行相關的裂解原料工藝操作；如果要提前了解并掌握原料的裂解效果、裂解溫度以及裂解后的乙烯收率，則使用仿真工具進行裂解流程模擬。

2燒焦控制方案的改良

乙烯裝置裂解爐爐管內(nèi)由于長時間的裂解反應，會產(chǎn)生一層焦，阻止熱量的傳遞，再加上裂解反應本身為強吸熱反應，所以結(jié)焦后，反應溫度達不到要求，從而降低乙烯收率，影響裂解爐的爐管性能。故而，要將所結(jié)的焦燒掉。大量的燒焦實踐操作證明，燒焦的過程是完全耗能的過程。因此，可采取改良燒焦控制方案的措施實現(xiàn)節(jié)能降耗。改良燒焦控制方案時，應當充分考慮裂解深度、稀釋比、燒焦次數(shù)、焦垢厚度、結(jié)焦速度、氧氣流量、空氣流速以及燒焦溫度等對裂解爐燒焦效果的影響，對不同類型裂解爐燒焦工藝的特點做深入分析，針對不同類型裂解爐燒焦工藝進行合理優(yōu)化。以GK-VI型裂解爐為例，燒焦前期，一旦燒焦溫度過高，就會使得大量焦垢從爐管內(nèi)壁上脫落，從而導致爐管堵塞，而且，溫度過高也容易使爐管局部累積大量的熱量，從而導致爐管被燒壞，嚴重時可導致爐管被燒穿。所以，燒焦前期應當將溫度控制在相對較低的范圍內(nèi)，同時，提高稀釋蒸汽的流量以及裂解系統(tǒng)整體的熱容量。燒焦過程中，遵循適量、穩(wěn)定以及循序漸進的原則，逐步提高爐管內(nèi)的氧氣流量與燒焦溫度的參數(shù)，控制SA壓力參數(shù)在0.5MPa以上；通入氧氣后，觀察爐管表面溫度變化及爐管狀態(tài)，同時，使用紅外測溫儀以每兩刻鐘一次的頻率、以層級爐管最高溫度為標準檢測爐管表面溫度，防止出現(xiàn)燒壞爐管的現(xiàn)象。當輻射段爐管表面溫度過高時，通過調(diào)整爐管內(nèi)空氣量、稀釋蒸汽量以及調(diào)節(jié)火嘴等手段控制其表面溫度，以保證輻射段爐管焦垢清理的全面性。燒焦結(jié)束后，對爐管內(nèi)燒焦氣進行采樣分析，并基于分析結(jié)果進一步改良燒焦控制方案。

3熱效率的提高

裂解爐熱效率過低是導致能源消耗較大的重要因素之一。因此，可采取提高熱效率的措施實現(xiàn)節(jié)能降耗。提高熱效率的方法有三種，分別是降低排煙溫度、控制過?？諝庀禂?shù)以及加強絕熱保溫。降低排煙溫度時，應當在充分考慮酸性氣體漏點溫度的基礎上，通過對爐管材質(zhì)等級的針對性提高，以及對燃料含硫量的限制，避免發(fā)生爐管腐蝕現(xiàn)象，并通過改進爐管設計、定期吹掃爐管表面積灰等方式實現(xiàn)對排煙溫度的降低，從而促進熱效率的提高。實踐證明，使用此方法的情況下，熱效率最高可達94%?？刂七^?？諝庀禂?shù)時，應當在爐管內(nèi)燃料完全燃燒的基礎上，降低過?？諝庀禂?shù)。實踐證明，過?？諝庀禂?shù)每下降10%，熱效率可提高2%。加強絕熱保護時，應當選擇優(yōu)質(zhì)的保溫材料，或者調(diào)整保溫層厚度，以減少爐體熱損失。

4新型節(jié)能技術(shù)的應用

新型節(jié)能技術(shù)不僅能夠減少裂解過程中的損失，降低裂解反應對爐管性能的影響，而且能夠緩解石油化工生產(chǎn)帶來的能源緊張局面，同時，還能夠提高能源的綜合利用率。因此，可應用新型節(jié)能技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗?？蓱糜诹呀鉅t的新型節(jié)能技術(shù)包括風機變頻技術(shù)、燃燒空氣預熱技術(shù)、爐管強化傳熱技術(shù)以及裂解爐與燃氣輪機聯(lián)合技術(shù)等。在應用風機變頻技術(shù)的過程中，使用變頻電機代替驅(qū)動風機運行的普通電機，并撤除煙道擋板。實踐證明，相較于普通電機，變頻電機可節(jié)電40%。在應用燃燒空氣預熱技術(shù)的過程中，使用如排煙余熱等廢熱源預熱空氣，或者使用蒸汽、急冷水等介質(zhì)預熱空氣，以節(jié)約燃料的用量。實踐證明，節(jié)約燃料用量的多少幾乎和預熱空氣的熱負荷等同。在應用爐管強化傳熱技術(shù)的過程中，使用扭曲片加強爐管傳熱，并對扭曲片安裝部分進行定期檢測。實踐證明，扭曲片具有均勻分布爐管內(nèi)溫度、減少結(jié)焦等作用，可節(jié)約燒焦過程成本投入。在應用裂解爐與燃氣輪機聯(lián)合技術(shù)的過程中，先將燃料氣導入燃氣輪機發(fā)電，然后把發(fā)電中產(chǎn)生的高溫燃氣送入裂解爐中，以此作為助燃空氣。實踐證明，聯(lián)合系統(tǒng)下的燃料使用率可達80%以上，并能夠?qū)⒘呀鉅t的有效能源利用率提高10%。

5裂解爐管理的加強

乙烯裝置裂解爐管理工作是否落實到位會直接影響裂解爐的運行效率，從而影響能源的有效利用。因此，可采取加強裂解爐管理的措施實現(xiàn)節(jié)能降耗。加強裂解爐管理可從如下兩個方面入手：其一，設備管理。其管理內(nèi)容主要包括日常處理漏風點、定期清理對流段與急冷鍋爐、細化檢修方案。日常處理漏風點的主要目的在于減少過剩空氣系數(shù)，避免煙氣損失，防止燃料過度消耗；定期清理對流段的主要目的在于控制排煙溫度，防止熱能損失；定期清理急冷鍋爐的主要目的在于提高蒸汽產(chǎn)量，增加高位熱能的回收；細化檢修方案的主要目的在于將檢修職責落實到個人，防止人為因素影響乙烯裂解爐的有效利用。相關管理人員可采取改造導向器與看火孔、設計卡具等措施處理漏風點；采取化學清洗、水力燒焦等措施清理對流段與急冷鍋爐；采取建立檢修檔案、制定檢修計劃、加大檢查與驗收工作執(zhí)行力度、加強日常維護等措施細化檢修方案。實踐證明，使用化學清洗結(jié)合水力清焦的方式清理裂解爐對流段，裂解爐結(jié)垢狀況得到明顯改善，排煙溫度也有了明顯降低，而熱效率得到了顯著提高。此外，對型號為BA-2115的乙烯裂解爐的急冷鍋爐進行水力清焦，同等進料情況下其蒸汽產(chǎn)量每小時提高了8t左右，而排煙溫度降低了10。C。其二，生產(chǎn)、工藝管理，其管理內(nèi)容主要包括優(yōu)化操作參數(shù)、合理且嚴格控制操作參數(shù)以及加強生產(chǎn)操作管理.管理時需要注意標定裂解爐。在優(yōu)化操作參數(shù)的過程中，管理人員可使用虛擬仿真技術(shù)模擬不同型號的裂解爐在不同環(huán)境及條件下的裂解情況，并借助數(shù)據(jù)分析軟件得出裂解深度、裂解周期、乙烯收率、COT溫度等方面的最優(yōu)操作參數(shù)?？刂撇僮鲄?shù)時，管理人員需要充分考慮影響操作參數(shù)向設計值靠攏的重要因素，并對其進行合理控制。加強生產(chǎn)操作管理時，管理人員需要對裂解爐的點火時間進行合理安排，也要充分考慮環(huán)境因素對裂解爐使用效率的影響，做好定期吹灰工作以及吹灰器的檢查與維修工作。

6結(jié)語

要想實現(xiàn)乙烯裝置裂解爐的節(jié)能降耗，不僅需要科學合理地選擇與優(yōu)化裂解原料、改良燒焦控制方案，也需要提高裂解爐的熱效率，并在裂解爐中應用新型節(jié)能技術(shù)，還需要加強對裂解爐的管理，促進能源與資源的有效利用，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

參考文獻

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作者:潘偉 單位:浙江石油化工有限公司