乙烯生产装置的优化节能研究

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表 １ 中原 乙烯装置 实际能耗与设计能耗 比较 （ｇ 油／ ） １标 ‘ ｔ
１ 中原 乙烯装 置 能 耗构 成
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年份
图 １ 中原 乙 烯历 年 能 源结 构
收稿 日期 ：０ ２— ７—３ 。修 回 日期 ：０ ２— ９—１。 ２０ ０ ０ ２０ ０ ８ 作者简介 ： 张炜 ， ， 于 １７ 男 生 ９ ０年。１９ ９２年毕 业于北京 化工 大 学化学工程 系化 学工程 专业。同年 １９ ９ ２年 ７ 月 ２Ｏ Ｏ０年 １ 月在 中
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石 油 化 工 设 计
． １ 卷 第 ９
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乙烯装置裂解炉节能降耗措施分析摘要：为了实现乙烯裂解炉的节能降耗，不仅需要科学合理地选择和优化裂解原料，完善燃烧控制方案，还需要提高裂解炉的热效率，在裂解炉中应用节能新技术，本文对乙烯装置裂解炉节能降耗措施进行分析，以供参考。

关键词：乙烯装置裂解炉；节能降耗；优化方案引言乙烯生产单元是化工生产的主要能源，乙烯裂解炉是乙烯装置的核心，强化乙烯裂解炉研究，优化结构设计，满足节能降耗的技术要求。

需要石油化工企业乙烯裂解工艺研究只有在能耗降低的情况下才能提高生产效率。

1乙烯裂解炉概述乙烯裂解生产厂运行状态直接影响乙烯生产工艺能耗，优化乙烯裂解炉结构，降低热耗，保证石脑油等原料的裂解效率，提高裂解炉对流室裂解原料回收，月然后输入搅拌槽，由于乙烯切削炉排出温度高，输送热大，切削炉能量损失大，在均匀分布的炉管中造成热裂纹。

运行周期短，维护成本高，导致乙烯裂解生产工艺成本高，造成石化生产损失。

因此，有必要降低乙烯切削炉的能耗，提高乙烯切削液的生产效率。

2裂解炉COT优化控制2.1风门一致性调整根据裂解炉的供气量，合理设置所有空门的开度，确保裂解炉所有空门均匀开，消火栓处于最佳燃烧状态。

同时，在燃料全烧的基础上，降低剩馀的空气系数，将剩馀的空气系数控制在10%左右，进一步提高裂解炉的热效率。

2.2两侧端墙燃烧器喷枪扩孔改造改性裂解炉燃烧器膨胀孔通过增加低温燃烧器燃料气体循环面积减小COT偏差。

从2017年10月起，炉壁附近的裂解炉末端的燃烧器膨胀孔发生变化，开口从2.4毫米增加到5毫米。

变换后各组的COT偏差显着减小，各炉最东边和最西边两组COT均由转化前810°c上升到835°c，接近各炉的COT基准值。

通过上述措施解决了裂解炉两侧的COT偏差较低、液相COT偏差较大等问题，单报价偏差最大下降到约70~30℃左右，裂解炉稳定，平均运行周期稳定。

3乙烯装置裂解炉节能降耗具体措施分析3.1合理选择裂解原料裂解原料的性质与质量能够直接决定乙烯成品的质量，同时裂解原料的性质与质量对乙烯装置裂解炉的能源消耗也有着非常直接的影响，因此对裂解原料的合理选择对于乙烯生产环节的成本控制以及裂解炉的能源控制具有非常重要的价值和作用。

乙烯装置技术水平分析及节能措施近年来，随着新的乙烯装置建设及老装置的扩能改造，新技术、新工艺及相关系统的设计优化的应用，我国乙烯装置能耗显著下降，随着国家“节能、降耗、减排”的要求提高，作为石油工企业耗能大户的乙烯装置将面临更大的节能降耗压力。

乙烯企业应严格控制工艺参数、工况条件，保证装置平稳运行、延长运行周期；通过用能数据、产品收率的对比分析以及对工艺单元的模拟计算，提出具体节能增效的措施。

乙烯企业应减少非计划停工事故发生，并结合装置特点逐步降低负荷、逐台有序停炉，尽可能回收物料，实现乙烯装置的无排放开停工。

标签：乙烯装置；综合能耗；节能措施1乙烯装置节能增效措施的研究1.1裂解炉系统优化原料的裂解性能在很大程度上决定了乙烯生产的能耗水平，但乙烯装置原料的优化和其上游炼厂的配制有很大关系。

大炼油小乙烯的配制，乙烯装置的原料就有很大的灵活性，相反小炼油或自身没有炼厂的乙烯装置其对原料就没有多少选择的余地。

我国优化裂解原料的重要措施就是实行“煉油化工一体化”，采用“宜烯则烯，宜芳则芳”的原则，它有利于炼厂和乙烯装置之间的原料互供和优化。

1.2装置精细化管理和无排放开停工创建节约型企业是企业增强核心竞争力的根本要求，石油化工企业通过精细化管理来实现节能增效具有重要的现实意义。

乙烯生产具备流程长、设备多、工艺机理复杂等特点，装置工艺指标约有上百个关键指标，因此在乙烯实际生产过程中，实施精细化管理、不断提升管理水平显得尤为重要。

乙烯企业应严格控制工艺参数、工况条件，例如裂解炉单元应加强烟道气氧含量、炉出口温度、炉管出口温度偏差、排烟温度及燃烧状况等工艺指标的管理，保证装置平稳运行、延长运行周期，为装置节能增效打下坚实基础。

例如独山子乙烯装置通过进细化管理和操作，裂解炉出口温度偏差保持在±2℃之间，双烯收率平均提高0.59%，经济效益显著。

同时应对重点耗能单元制订能耗消减措施，对易波动的工艺指标实行跟踪监控；通过用能数据的对比分析以及产品收率的对比评估，以及应用如Aspon等化工辅助模拟软件对工艺单元进行模拟计算，提出具体节能增效的措施。

大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要乙烯装置是三烯的来源，是将炼厂资源转化为化工原料的关键，是现阶段国家炼化一体化进程中的龙头装置。

未来十年，我国乙烯产能将以500-600万吨/年的增速增长，故针对乙烯流程，尤其是工业装置流程的节能降耗研究十分重要。

根据裂解气组成不同，乙烯装置可选择的分离序列及换热网络组织形式千变万化。

至今，有许多针对低温分离过程中冷量与轴功进行分析的方法论问世，并不断更新进步，可对低温分离流程的分离过程及换热网络进行分析与优化，但它们更多应用在算例比对或工业装置流程片段上，较少用于工业装置全低温流程的节能降耗分析。

本文基于Aspen Plus平台对某厂乙烯装置的低温分离流程进行建模，并与该流程设计值进行比较，得到可以反映该装置真实分离效果及能耗的模型。

通过模拟计算得到的制冷机组制取冷量所需轴功消耗，与设计值比较误差低于5%，证明全流程建模过程中各冷量用户的模拟准确，模型可用于对该装置的节能降耗潜力进行分析。

通过搭建的低温分离流程模型所得的流股信息，基于Aspen Energy Analyzer平台对该装置低温分离流程全流程进行分析，结果表明该装置部分冷量与用户的匹配跨越了品位，出现高能低用的现象；总组合曲线中的“冷袋”存在降低㶲损的潜力，如优化冷量回收方式强化流程的分离过程；冷箱中的部分匹配存在冷热流股传热温差过大，㶲损较大的现象。

综上，该装置低温分离流程的换热网络存在较大节能挖潜的空间。

根据上述分析，对该装置低温分离流程进行分离过程及换热网络的优化。

针对低压脱丙烷塔进行塔总组合曲线分析，得出增设中间再沸器的优化方案，从而降低低温分离流程0.45MPaG蒸汽消耗13.6%；通过于脱甲烷单元应用低能耗乙烯分离技术，强化脱甲烷单元的分离过程，将装置乙烯产品收率由99.3%提高至99.6%；对脱乙烷-乙烯精馏单元流程进行优选及参数调优，低脱乙烷塔冷凝器负荷16.1%，并降低乙烯精馏塔塔顶气相至乙烯制冷机的气相流量8.3%。