淺析二甲苯裝置節(jié)能優(yōu)化

高 峰

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川成都 611930）

淺析二甲苯裝置節(jié)能優(yōu)化

高 峰

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川成都 611930）

二甲苯裝置具有工藝流程復(fù)雜、能耗高等特點(diǎn)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中能耗大，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。對二甲苯裝置進(jìn)行用能情況、裝置換熱網(wǎng)絡(luò)、裝置低溫?zé)徇M(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行了二甲苯裝置的用能改造，提高了二甲苯裝置的能源利用率，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

二甲苯；節(jié)能；優(yōu)化

1 前言

二甲苯裝置由連續(xù)重整單元、芳烴抽提單元、歧化烷基轉(zhuǎn)移單元、二甲苯分餾單元、異構(gòu)化和吸附分離單元組成，整個(gè)裝置的組成單元較多，工藝流程較長，能耗較大。根據(jù)芳烴的整個(gè)工藝流程將組成單元進(jìn)行劃分，二甲苯分餾單元、異構(gòu)化和吸附分離單元是一個(gè)完整的整體，在二甲苯的生產(chǎn)過程中，這三部分可以同時(shí)運(yùn)行或停止。根據(jù)二甲苯的能源消耗組成進(jìn)行分析，二甲苯分餾單元、異構(gòu)化和吸附分離單元這三部分所消耗的能源量之和，占二甲苯裝置總的能源消耗量一半以上，達(dá)到 52.51%。因此，需要對能耗高的這三部分進(jìn)行能耗調(diào)整，利用大系統(tǒng)理論，對整個(gè)裝置的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而降低這三部分的能源消耗量，從而實(shí)現(xiàn)二甲苯裝置的節(jié)能優(yōu)化改造。

2 二甲苯裝置用能情況分析

2.1 二甲苯裝置換熱網(wǎng)絡(luò)分析

采用 Aspen Plus 軟件對二甲苯裝置正常運(yùn)行時(shí)的裝置換熱情況進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)夾點(diǎn)分析，有針對性地選擇夾點(diǎn)進(jìn)行工藝物流分析，主要考慮以下兩個(gè)方面：進(jìn)行裝置換熱的物流和分餾塔頂冷卻塔底再沸。

該換熱網(wǎng)絡(luò)的問題所在：①夾點(diǎn)上有冷卻器，重芳烴依靠冷卻水進(jìn)行降溫處理；②垂直方向上缺少必要的換熱器，溫差大的換熱器數(shù)量過多，造成了溫度較高的能量部分浪費(fèi)嚴(yán)重；③異構(gòu)化單元存在升溫冷卻重復(fù)進(jìn)行，升溫降溫過程浪費(fèi)較多的能量。

2.2 二甲苯裝置低溫?zé)岱治?/p>

二甲苯裝置的工藝流程長，循環(huán)過程中使用的物料種類多，物料分離的過程也非常多。整套裝置一共包括7個(gè)精餾塔，其中的二甲苯塔、重芳烴塔主要負(fù)責(zé)升壓操作，可將塔頂氣相中儲存的熱能進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕厥绽?；剩下的塔是常壓塔，塔頂?shù)睦淠饔迷斐闪说蜏責(zé)嵩茨芰枯^多，主要通過空氣冷卻器和水冷卻器進(jìn)行降溫處理，低溫?zé)嵩吹哪芰坷速M(fèi)嚴(yán)重。

通過對二甲苯裝置的低溫?zé)徇M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到了低溫能量情況。抽余液塔、抽出熱塔和脫庚烷塔中存儲的低溫能量較多，占所有低溫能量的76.7%，并且平均溫度也較高，因此，通過利用該部分的熱量，從而達(dá)到降低二甲苯裝置能量消耗的目的。

3 二甲苯裝置的節(jié)能改造措施

3.1 優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)以上的分析研究，并充分考慮二甲苯裝置的實(shí)際運(yùn)行情況，在異構(gòu)化脫庚烷塔的塔底物料到二甲苯塔的進(jìn)料溫度上可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化改造?？梢栽诿摳鞍仓脫Q熱器，在脫庚塔進(jìn)料與塔頂氣之間進(jìn)行能量交換，不僅能充分利用脫庚塔的塔頂氣中的能量，還能將進(jìn)料的溫度提升至125℃ ；在脫庚塔底增加換熱器，將脫庚塔底油的能量轉(zhuǎn)換給白土塔的出料，將二甲苯塔的進(jìn)料溫度提升至200℃。通過節(jié)能改造，二甲苯裝置提高了能量回收利用率，節(jié)省了大量的能量。

3.2 充分利用低溫?zé)崮?/p>

通過對二甲苯裝置的低溫?zé)崮芊治隹芍?，低溫?zé)崮苤饕嬖谟诔橛嘁核统槌鲆核虼?，?yīng)該對這兩處的低溫?zé)崮苓M(jìn)行充分的回收利用。由于受到二甲苯裝置工藝的限制，導(dǎo)致裝置內(nèi)不能進(jìn)行對低溫?zé)嶷暹M(jìn)行充分的利用。對低溫?zé)崮艿睦每梢詮恼麄€(gè)系統(tǒng)本身進(jìn)行考慮，建立一套熱水站單元，通過抽余液塔和抽出液塔中的熱能將水加熱，可將水加熱至140℃，然后經(jīng)由外輸管線輸送至熱用戶進(jìn)行再利用。

4 結(jié)束語

總而言之，二甲苯裝置由于工藝流程復(fù)雜、能耗較高的特點(diǎn)，導(dǎo)致了裝置能源利用率低，造成嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。本文通過對二甲苯裝置的用能情況進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，結(jié)合二甲苯裝置的實(shí)際運(yùn)行情況，提出了具有一定實(shí)際意義的節(jié)能措施，對提高二甲苯裝置的能源利用率具有一定的參考價(jià)值，進(jìn)而促進(jìn)我國二甲苯裝置制造水平的不斷提高。

[1] 李世偉 .熱集成節(jié)能技術(shù)在芳烴聯(lián)合裝置上的應(yīng)用 [J].石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2012，（03）：47-49.

[2] 楊旭東 .對二甲苯裝置的節(jié)能降耗 [J].煉油技術(shù)與工程，2010，（07）：107-108.

[3] 李 世 偉 . 二 甲 苯 裝 置 節(jié) 能 優(yōu) 化 分 析 [J]. 石 油 化 工 技 術(shù) 與 經(jīng) 濟(jì)，2014，（02）：33-37.

[4] 宗弘 元，陳亮 .對 二甲 苯裝置節(jié)能 與擴(kuò) 能技術(shù)探討 [J].石 油化工，2015，（05）：529-535.

Analysis on Energy-saving Optimization of Xylene Plant

Gao Feng

The xylene plant has the characteristics of complicated process and high energy consumption.It has great energy consumption in the practical application process and caused serious energy waste.P-xylene device for the use of energy，the device heat exchange network，the device low temperature heat systematically analyzed，according to the actual situation of the xylene plant with energy conversion，improve the xylene plant energy eff i ciency，improve the economy benef i t.

xylene ；energy saving ；optimization

TQ241.13

：A

：1003–6490（2017）07–0101–01

2017–05–15

高峰（1987—），男，陜西延安人，助理工程師，主要研究方向?yàn)楣こ淘靸r(jià)。