輕烴生產裝置節能降耗研究

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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。在當前環境保護議題突出的背景下，應該重視運用各種方法，實現輕烴生產的節能降耗，進而穩定產品性能，提高產品質量。首先應該發現存在于裝置中的問題，優化工藝設備，實施改造，進而實現節能降耗的目的。

關鍵詞：輕烴；生產裝置；節能降耗

近些年，我國更加重視環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化和改進，以便更好地保護環境，實現資源的合理利用。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，石油化工企業需要思考輕烴生產裝置的節能降耗問題，優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發展進步。

1簡述輕烴生產裝置

現行使用的輕烴生產裝置具有一定先進性和現代性，主要有分離裝置和加工裝置，生產產品為穩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、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的反應和連續的運行，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，存在的不穩定因素比較多，導致一些參數出現波動的情況，回流量達不到標準的穩定性，最終致使精餾部分效果不理想。還有就是分餾系統塔釜的熱動力不足，此部分的熱動力遠遠不能滿足生產要求。2.2氨冷蒸發溫度不能滿足設計要求。實踐生產中統計并且分析了氨冷蒸發的溫度和淺冷系統的設計溫度，最后發現實際蒸發溫度打不到設計溫度的標準，探究出現這種問題的原因，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，出現了嚴重的設備老化問題，發生故障的機率較大，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，當設備進行大規模維修、大規模保養、更換零部件的時候，還有出現了電路故障的時候，整體裝置的處理量大大減少，該裝置穩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，然后使用穩態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。優化分離工藝：低溫狀態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，然后在脫丁烷的底部內液徑將會成為穩定輕烴品，傳輸到罐區。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，有助于實現精餾分離，保證產品品質。3.2針對換冷環節的改造措施。3.2.1優化換熱設備。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，實現了無級調節，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節進行詳細的檢查，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運行和安全運行。其次，淺冷溫度逐漸變低能夠有效實現節能降耗，可以嘗試改變氨蒸發器的供液方式。此部分的蒸發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。可以優化調節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，并優化設置關鍵性的參數，以此來將此機器的優點，包括節能、冷凍數量多、制冷的溫度低等等。針對這種機器的優化，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運行。

4優化生產裝置綜合節能降耗的效果

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能電能，減少氣的消耗，節省水資源。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能降耗的效果。5結語綜上所述，石油化工產業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，在當前環境保護和節能降耗的觀念，深入人心的時候，必須要提出一個改造的措施，以實現生產裝置的綜合節能降耗，以便可以降低生產中使用的各種能源和能量，提高石油化工企業的生產效益，還能收獲到一定社會效益，實現雙贏的目標。

參考文獻：

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

作者:劉延超 單位:大慶石油管理局創業集團南垣實業公司輕烴隊