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1、化工装置的蒸汽节能分析及优化【摘要】通过对某石化企业蒸汽系统的运行情况分析，对蒸汽管网和装置工艺换热提出了多项优化方案，有效降低了蒸汽的消耗量，提高了企业的蒸汽利用水平。【关键词】管网优化；换热优化1仙§石油化工企业是各种能源的消耗大户，蒸汽作为其中重要的能源之一，被广泛应用于石化生产的各个过程中。由于设计规划不完善，造成蒸汽管网运行和生产工艺过程中存在诸多不合理的用能状况，如蒸汽热损失大、蒸汽降质使用、大量使用减温减压器等，造成蒸汽的极大浪费。2蒸汽系统运行存在的问题：某石化公司化工部是以石脑油为原料，生产对二甲苯、精对苯二甲酸、石油苯等十多种化工产品，主要生产装置由1#芳燃装置、2#芳
2、烧装置、PTA装置和油品储运车间等组成，近年来由于企业生产规模的扩大，原有汽管网与用户之间存在的不匹配的状况，生产装置的部分设备也存在用汽不合理的情况，这些导致蒸汽消耗量大幅度增加，造成热电部锅炉超负荷运行。通过对化工部蒸汽系统的运行分析，确定目前在蒸汽使用中存在以下几个方面问题：2.11.8MPa蒸汽系统的热损失大主要由热电部提供，其中1.8MPa蒸汽是由热电部3.5MPa蒸汽减温减压后提供的，主管管径分别为DN350和DN400,输送长度4千米。由于公司装置更新，目前仅2#芳烧装置和溶剂油装置使用1.8MPa蒸汽，流实际量为20〜30t/h,流速仅为5m/s,远低于蒸汽20〜30m/s
3、的经济流速；同时由于管网运行时间较长，表而散热损失大，两者合计热损失达4.93GJ/ho2.2部分精馅塔的换热系统能量损失较大2.2.11#芳炷装置脱戊烷塔传热温差过大1#芳烧装置重整单元的再接触油温度为38°C,与226°C的脱戊烷塔（C201）底油直接换热，换热后塔底油温度降至122°C,由于传热温差过大，导致热量损失增加；且脱戊烷塔换热后的底油进入重整油塔（C203）后，需要再使用3.5MPa蒸汽进行加热，增加了塔底再沸器蒸汽的消耗；而重整油塔顶气相温度为95°C,全部由空冷器进行冷却，冷却负荷10.35MWO（见图1）2.2.22#芳炷装置存在蒸汽高质低用情况2#芳炷装置二甲苯塔（
4、T405）采用常压操作，塔顶温度为148°C,塔顶气质量流量为101t/h,潜热达800X104kcal/h,目前这部分热量使用空冷器进行冷却。而装置内的汽提塔（T202,133°C）、苯塔（T402,136°C）和甲苯塔（T403,159°C）的塔底再沸器均采用1.8MPa蒸汽作为热源，蒸汽流量分别为3.8t/h、3.2t/h和4.2t/h（总热量约560X104kcal/h）,由于蒸汽过热温度290°C,存在蒸汽高质低用情况。2.3PTA装置使用减温减压器0.1MPa和-o.03MPa,界外供入蒸汽等级为l.0MPa和3.5MPa。为了保证工艺的需要，在装置中安装了两台减温减压器，将外
5、供3.5MPa蒸汽分别减压至1.0MPa和2.5MPa后供装置装使用,当装置正常运行时,3.5MPa蒸汽的减压量分别为8t/h和23t/ho3蒸汽系统优化及节能措施3.1取消1.8MPa蒸汽系统为了减少1.8MPa蒸汽的热量损失，考虑取消现有的1.8MPa蒸汽管线,改由3.5MPa和1.OMPa蒸汽通过汽-汽射流混合器产生1.8MPa蒸汽，其中3.5MPa蒸汽由炼油部的DN600中压蒸汽管网提供，1.OMPa蒸汽可利用炼油部自产蒸汽。根据汽-汽射流器的工艺参数，当产生l.8MPa蒸汽的量为30t/h时，需要3.5MPa蒸汽流量为25t/h,1.OMPa蒸汽流量为5t/h。通过PROSS软件
6、进行模拟计算，炼油部3.5MPa蒸汽正常流量为240〜300t/h,流速为9〜13m/s,增加化工部25t/h的流量后，蒸汽流速提高到11〜14m/s,压力仅下降0.08MPa,对炼油部的蒸汽使用影响很小；而目前炼油部的自产1.OMPa蒸汽过剩，使用自产1.OMPa蒸汽产生1.8MPa蒸汽，能够有效减少排放，提高蒸汽利用率。取消1.8MPa蒸汽管线后，可减少蒸汽损失3t/h,项目投资为680万元。按蒸汽价格170元/吨，全年运行8700小时计算，每年可节约蒸汽2.6万吨，经济效益为444万元。3.2通过优化换热降低系统的蒸汽用量3.2.11#芳炷装置重整单元换热优化在1#芳炷装置重整油塔顶
7、空冷器(A-205)前增设板式换热器，让再接触油（38°C）先与重整油塔顶气（95°C）进行换热，使再接触油温度升高至70°C（见图2）。经过模拟计算，改进后脱戊烷塔进料温度可提高至158°C,重整油塔进料温度也可提高至139°C,脱戊烷塔再沸炉和重整油塔再沸器负荷分别可降低58X104kcal/h和56X104kcal/ho在上述方案的基础上，重整油塔第38块塔板（塔板温度约160°C）增设中间再沸器，脱戊烷塔底油先经
