《乙烯装置裂解炉和急冷油系统的节能减排》
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[摘 要]在乙烯生产的环节之中烃类蒸汽裂解制取低碳烯烃是尤为重要的步骤,并且在这个步骤中要通过裂解炉、压缩、急冷等施工工艺,将上述施工工艺以一定的顺序相连组成烃类蒸汽裂解制取低碳烯烃.本文笔者以乙烯装置裂解炉以及急冷油系统的工作成效出发,分析乙烯装置实现节能减排的的有效工艺.
[关键词]乙烯装置；裂解炉；急冷油系统；节能减排
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0307-01
引言
烃类在装置的置换下会发生成分的改变,进而产生乙烯、丙烯等分解物或者合成物,反过来推算,上述的物质在一定的作用下是能构成烯烃的.此外在烯烃的生产过程中,其生产的工序较多同样也复杂,进而在分析之中要注意裂解燃料以及专利技术之间的差异,基于此在裂解炉燃料的消耗上也可能出现一定的差异.在上述状况的影响之下,分析乙烯装置裂解节能减排以及急冷油系统节能减排时,需要利用科学的措施进行装置的重新设计以及优化.如此一来,不仅能减少燃料以及中压蒸汽的使用量,还能提升乙烯装置的节能减排成效.
1. 乙烯装置裂解炉的节能减排
烃类蒸汽裂解反应是过程较为复杂的吸热反应过程,而在这反应过程之中所应用的燃料主要为加热炉提供所需热量,促使加热炉中的原料在热量的作用下产生裂解反应,进而分解成小分子烯烃.被裂解出来的烯烃经过一定的作用效果能分解出聚合级乙烯、丙烯等物质,在裂解的过程中不仅会消耗大量的燃料,还会消耗大量不同压力状态下的蒸汽、水、电、压缩空气以及氮气等辅助性材料.与此同时,裂解炉系统在能耗总量中的占有量较大,基于此利用适当的技术降低裂解炉的能耗具有重要的意义.
1.1 空气预热器
在烯烃的裂解过程将低压放空蒸汽以及中压凝液、急冷水塔中的循环急冷水当作加热中的介质,进而预热裂解炉的燃烧空气可以直接替代大气中的冷空气,在烯烃裂解过程中充当介质,从而在反应的基础上解决裂解炉能耗过大的问题.基于此,在21世纪初期,齐鲁公司烯烃在裂解炉中应用空气预热器来降低能耗,应用初级阶段公司在蒸汽过热炉内的15台炉设置空气预热器之后,由专业的测量人员对热炉中的能耗进行测定,发现在全年之中热炉额能耗大约减少了8107吨,同时为公司的经济效益提升了约10%.
除此之外,燕山乙烯企业同样在裂解炉中安装了空气预热器,在具体的测算之中,发现空气预热器的应用节约了大约1.8%的热量负荷,并且燃料气的单消耗量降低了3千克/吨,而每年节约的消耗量带来的收益达到了413万元[1].由此可见,在乙烯装置裂解炉反应过程中对燃料的消耗数量远远超过人们的想象,而空气预热器的应用,使裂解炉对热量的需求大大降低,从而减少燃料的运用,达到能源的消耗降低、公司经济效益提升的目标.空气预热器在长时间的运作中,空气中所含有的灰尘会依附在空气预热器的翅片管之上,从而导致空气预热器的传热效果大打折扣.基于此,在应用中公司要组织技术人员对空气预热器进行定期的清洗,以确保空气预热器稳定的运作.
1.2 变频引风机
在当前行业中被广泛使用的裂解炉,在结构中炉膛负压的产生重要来自于烟气挡板的开度,通过调节烟气挡板的开度而改变炉膛负压,也可以理解为裂解炉的引风机的转速是不能自动进行调节的,进而电机消耗的功率上不会受到影响而改变,同时就会形成大量的能量消耗.如若在裂解炉中采用变频电机驱动引风机,则电机转速可调,而当引风量锐减时,风机的转速会出现下降的现象,同时还会伴随电机消耗功率的降低.有专家对变频引风机在裂解炉中的应用进行了相应的研究分析,发现在我国产出的的CBL--IV型6*104t/a裂解爐中所应用的变频电机,在变频转动之后引风机调速系统运行的趋势良好,并且节能的成效显著[2].正常运行时,所消耗的功率为117.9千瓦,如若在这个过程中对挡板的开度进行调节,能耗为85.2千瓦.当该区域的电价为0.3元/千瓦每小时计算,企业对变频器的投入在一年的时间内就能收回成本.与此同时,变频机在应用中不仅能调节,还能减少工作人员的工作总量.
1.3 对流段炉管的化学清洗
当裂解炉长时间的运行时,裂解炉自身的吹灰成效会大打折扣,基于此在流段炉管中的积灰会成倍的增加,当环境恶劣时流段炉管中的积灰更加的严重,在这样的状况下会形成焦垢,促使裂解炉中的传热效果逐渐下降.基于此,当出现流段炉管内积灰过量的状况,需要在操作中利用化学试剂进行有效的清洗,以确保裂解炉自身的清洁性.在具体的操作过程中可以得知,扬子石化乙烯装置使用的是流段化学清洗技术来清洗的,在清洗之后自身热效应的提升较为显著.
2. 乙烯装置急冷油系统的节能减排分析
当前我国乙烯装置的急冷油系统在应用中普遍存在温度、流量等问题,在此基础上急冷油系统之中存在的参数差异性是现阶段急需解决的一个问题,于在乙烯装置运行中这一问题可能造成热量消耗的增高.此外,在解决问题的过程中还要将其中对急冷油系统的运作的影响进行分析,从而寻找不同的方案进行解决.在此现象之中需要做到是：解决急冷油粘度过高而对乙烯装置产生的影响,要解决急冷油粘度过高的影响需要采取有效的措施进行降温处理.但是在实际的操作中,可以利用急冷油对自身的影响来实现稀释,此外还需要保证温差值有所降低.稀释蒸发量虽然在不断的减少,但是在乙烯装置运行之中其能实现自我保护,同时在此作用下乙烯装置运行的成本会大大增加[3].基于此,在采用有效的措施进行解决时,果断结合自身已有的技术,根据乙烯装置的实际需求,实现急冷油系统的热量以及能源消耗量的削减,可以运用减黏塔,高效利用乙烷炉裂解气,对于自身的介质进行一定反作用影响.通过以上的分析以及对实际设备的运用观察,发现此方式能在乙烯装置运用中大量减少能量的消耗,从而达到节能降耗的目标.
3. 结束语
综上所述,在乙烯装置节能减排的设计中尤为重要的就是裂解炉以及急冷油系统,且在实际应用中要根据具体的状况进行操作来满足生产中的需求,以恰当的措施保证乙烯装置中节能减排的成效达到预期目标.
参考文献：
[1]张亮.基于乙烯装置裂解炉和急冷油系统的节能减排[J].化工管理,2017,（28）：127.
[2]杨春生.乙烯装置裂解炉和急冷油系统的节能减排[J].中外能源,2012,（9）：89-94.
[3]董欢.乙烯装置裂解炉原料适应性改造研究[D].上海师范大学,2016.
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节能减排引用文献:
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[3] 建筑节能减排方面论文题目 建筑节能减排专业论文题目如何拟
