芳烴抽提聯(lián)合裝置空冷器的節(jié)能優(yōu)化

艾龍(陜西華電榆橫煤化工有限公司，陜西 榆林 719000)

芳烴抽提聯(lián)合裝置空冷器的節(jié)能優(yōu)化

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芳烴抽提聯(lián)合裝置內(nèi)部的重要設(shè)備有很多，空冷器便是其中之一。并且空冷器也是該聯(lián)合裝置的耗能大戶，為了對該聯(lián)合裝置進行科學(xué)有效的節(jié)能優(yōu)化，我們需要進一步分析其裝置內(nèi)的空冷器，下面我們一起來簡單了解下有關(guān)“芳烴抽提聯(lián)合裝置空冷器的節(jié)能優(yōu)化”的詳細內(nèi)容。

芳烴抽提;聯(lián)合裝置;空冷器;節(jié)能;優(yōu)化

芳烴(化學(xué)方程通式CnH2n-6)包括很多種類，如：苯C6H6、甲苯C7H8、二甲苯C8H10等，其屬于一種非常重要的有機原料。芳烴的產(chǎn)量規(guī)模只比丙烯C3H6、乙烯C2H4稍低些，其衍生物能夠用于樹脂、纖維、橡膠以及其他種類化學(xué)品的合成。近年來隨著時代快速發(fā)展與社會經(jīng)濟的繁榮，我國石油化學(xué)以及煉油工業(yè)也獲得了空前發(fā)展，芳烴作為工業(yè)生產(chǎn)原料之一需要進行大規(guī)模抽提，該過程需要借助現(xiàn)代化的聯(lián)合裝置進行操作。

1 芳烴抽提聯(lián)合裝置內(nèi)主要空冷器分析

有關(guān)芳烴抽提聯(lián)合裝置內(nèi)部的設(shè)備有很多，空冷器便是最重要的環(huán)節(jié)之一。并且空冷器也是該聯(lián)合裝置的耗能大戶，為了對該聯(lián)合裝置進行科學(xué)有效的節(jié)能優(yōu)化，我們需要進一步分析其裝置內(nèi)的空冷器，具體分析結(jié)果如下所示。

(1)芳烴抽提聯(lián)合裝置內(nèi)部會包含相對較多的空冷器，一般情況下這些空冷器設(shè)備為四十八臺，同時該裝置內(nèi)部還會設(shè)置三個水冷器。因此該裝置設(shè)備環(huán)節(jié)存在較多的投資成本，且其翅片容易出現(xiàn)堵塞情況，后期也需要更多的維護。

(2)由上述數(shù)據(jù)可知該裝置內(nèi)部存有很多空冷器、需要更多的框架，其面臨平面布置相對緊張的情況。

(3)某些冷凝溫度實際數(shù)值與室溫相近，因此我們需要在干式空冷器的后方安置對應(yīng)的水冷器。

(4)有的工廠位置處于南方氣候多變的城市，由于這些地區(qū)在夏天常常會有暴雨天氣，其容易對空冷器的塔頂溫度造成很大的影響，導(dǎo)致其實際操作不夠穩(wěn)定。

2 芳烴抽提聯(lián)合裝置空冷器的節(jié)能優(yōu)化方案

(1)針對采用干空冷加水冷器冷凝方式塔頂?shù)墓?jié)能優(yōu)化

原本塔頂采用干空冷加水冷器冷凝方式的具體流程是：空冷器塔頂蒸汽首先經(jīng)過空冷器，然后再進入水冷器從而實現(xiàn)進一步冷卻，之后再流入回流罐。實際操作如下圖1所示。對其進行分析可知，其水冷器對實際出口溫度要求標準比較低，一般都是要求數(shù)值在四十?dāng)z氏度，而在夏天這個溫度與室溫相近。因此我們可以將原本的方案流程進行優(yōu)化，讓頂蒸汽先進入蒸發(fā)冷卻器進行冷凝處理，當(dāng)其變?yōu)橐后w之后引進回流罐，具體流程如下圖2所示。

圖1：采用干空冷加水冷器冷凝方式塔頂方案一

圖2：采用干空冷加水冷器冷凝方式塔頂方案二

對兩大方案實際運行數(shù)據(jù)進行分析可知，優(yōu)化后的方案二能夠集約化以往的粗放設(shè)備，減少七臺設(shè)備、節(jié)省四點五跨的平臺，其在設(shè)備環(huán)節(jié)投入的資金能夠降低四十五萬左右，節(jié)省百分之十二左右。

(2)針對采用大負荷干式空冷器冷凝方式的塔頂?shù)墓?jié)能優(yōu)化

通常采用大負荷干式空冷器冷凝方式的塔頂，對冷凝溫度要求標準為五十三攝氏度，其原本方案主要借助干式空冷器，具體流程如下圖3所示。但是因為空氣本身的傳熱膜系數(shù)相對較低、要求具備更多的傳熱面積，則導(dǎo)致干式空冷器設(shè)備的數(shù)目更多，面臨平面布置緊張的情況。同時若工廠位置處于氣候多變的城市，塔頂?shù)膶嶋H溫度會出現(xiàn)頻繁的波動，從而導(dǎo)致其工作過程的操作不夠穩(wěn)定。因此我們可以將原本的方案流程進行優(yōu)化，具體流程如下圖4所示。利用蒸發(fā)冷卻器會促使實際傳熱面積降低百分之十五左右，同時借助封閉式結(jié)構(gòu)，有利于空冷器不受外界天氣變化的影響。

圖3：采用大負荷干式空冷器冷凝方式的塔頂方案一

圖4：采用大負荷干式空冷器冷凝方式的塔頂方案二

對上述兩大方案實際運行數(shù)據(jù)分析可知，優(yōu)化后的方案二可以減少二十五臺設(shè)備，節(jié)省十點五跨的平臺，對設(shè)備投入成本能夠節(jié)約一百五十五萬元人民幣，再加上平臺以及相關(guān)工藝配管等方面的資金投入，綜合計算優(yōu)化后的方案二能夠節(jié)省初投資高達百分之二十以上。

3 結(jié)語

本篇文章針對“芳烴抽提聯(lián)合裝置空冷器的節(jié)能優(yōu)化”有關(guān)內(nèi)容，為大家詳解講解了芳烴抽提聯(lián)合裝置內(nèi)主要空冷器以及三大冷凝器的比較，如：蒸發(fā)式冷卻器、干式空冷卻器以及水冷式冷凝器。同時向大家簡單闡述了芳烴抽提聯(lián)合裝置空冷器的節(jié)能優(yōu)化方案，如：針對采用干空冷加水冷器冷凝方式塔頂以及針對采用大負荷干式空冷器冷凝方式的塔頂?shù)墓?jié)能優(yōu)化方案。

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