淺談苯乙烯裝置提質(zhì)增效措施應用

曹德全

摘要：錦西石化公司苯乙烯裝置近年來，通過應用新技術(shù)、流程改造等一系列措施，尤其是2020年大檢修期間多項技術(shù)改造措施的實施，不僅簡化了系統(tǒng)流程，降低了設(shè)備故障率，減少了崗位員工的工作量，在提質(zhì)增效方面也為全公司創(chuàng)造了巨大的效益。

關(guān)建詞：苯乙烯裝置;技術(shù)改造;提質(zhì)增效

一、裝置簡介

錦西石化分公司的6萬噸/年乙苯-苯乙烯聯(lián)合裝置由乙苯裝置和苯乙烯裝置兩部分組成。乙苯裝置采用撫順石油二廠、大連化物所和洛陽石化工程公司擁有的催化干氣與苯烴化制取乙苯的第三代技術(shù)，實際規(guī)模為6.36×104噸/年乙苯。苯乙烯裝置采用消化吸收的引進技術(shù)與國內(nèi)成熟的工藝相結(jié)合的負壓脫氫技術(shù)，實際規(guī)模為6×104噸/年苯乙烯。

乙苯裝置由中國石化集團洛陽石油化工工程公司設(shè)計，苯乙烯裝置由中國石油蘭州化學工業(yè)公司工程公司設(shè)計，聯(lián)合裝置年開工時間按8000小時設(shè)計，操作彈性為60～110%，除生產(chǎn)目的產(chǎn)品苯乙烯外，還有副產(chǎn)品富丙烯干氣、丙苯餾分、高沸物、烴化尾氣、甲苯、苯乙烯焦油等。

二、提質(zhì)增效措施介紹

1、二催干氣直供苯乙烯

過程：錦西石化苯乙烯車間干氣制乙苯裝置，原料為重催干氣、二催干氣、芳烴抽提苯，利用干氣中的乙烯與苯進行反應，生成目的產(chǎn)物乙苯。其中二催干氣是由催化氣分車間的脫硫胺液吸收塔C101提供的，原操作壓力0.2MPa，流量2.5T/H。經(jīng)苯乙烯車間干氣螺桿機組升壓后，匯入苯乙烯車間乙苯單元的催化干氣水洗罐V1101，之后完成干氣制乙苯過程。

2019.01月，苯乙烯車間完成了二催干氣直供改造的可行性調(diào)研，并切實地提出改造計劃。經(jīng)批準后，完成了機組停機及機組跨線的配制工作。同時，通過生產(chǎn)處協(xié)調(diào)，將預加氫尾氣切出系統(tǒng)，聯(lián)系催化氣分車間調(diào)整C101塔壓力，苯乙烯車間修訂操作卡，并對崗位員工進行培訓，一次成功實現(xiàn)二催干氣直供至苯乙烯裝置。2020年車間大檢修期間，對干氣螺桿機組進行了拆除，并對二催干氣流程進行了徹底優(yōu)化，拆除管線300余米。

效果：該項成果的成功實施，從經(jīng)濟效益方面來看，節(jié)省了機組運行的能耗費用、機組的日常保養(yǎng)維修費用;從運行管理來看，簡化了工藝流程，降低了機組故障對裝置帶來的風險;從人員管理方面來說，減少了崗位工作量。

效益計算：裝置年運行時間按8500小時計算

①節(jié)省用電費用：

螺桿機功率355kw，潤滑油泵功率8kw，注水泵P1101C功率15KW，總功率為：355+8+15=378KW。一年節(jié)省電量：378×8500=3213000Kw.h，工業(yè)用電單價：0.59元/KW.h。一年節(jié)省用電費用：3213000×0.59=190萬

②節(jié)省用水費用：

干氣螺桿機組注水（軟化水）：5t/h，一年合計：5×8500=42500噸，軟化水單價：14.77元/噸，一年省軟化水費用=42500×14.77=63萬。

機組出口冷卻器E001循環(huán)水用量：120噸/時，年用量：120×8500=1020000噸，循環(huán)水單價0.39元/噸，一年可節(jié)省費用：1020000×0.39=39.78萬

③節(jié)省螺桿機組潤滑油費用：5萬/年

④節(jié)省機組維護、檢修、更換配件費用：10萬/年

總效益=190+63+39.78+5+15=312.78萬/年

2、熱乙苯直供脫氫單元

過程：乙苯裝置的目的產(chǎn)物為乙苯，熱乙苯經(jīng)循環(huán)水冷卻后送至罐區(qū)。苯乙烯裝置的原料為乙苯，經(jīng)罐區(qū)機泵送至脫氫單元，再經(jīng)蒸汽加熱后，作為原料進入反應器。

以上兩個過程，不僅工藝流程復雜，還增加了循環(huán)水、工業(yè)用電、蒸汽的消耗。

2019年，以上幾名車間人員建議，假如實現(xiàn)熱乙苯直供脫氫單元，不僅簡化了流程，還能降低裝置能耗。為確保該項目的實施不會影響裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)，經(jīng)上級部門批準，車間專門配制了一條臨時線，在確保安全可控的前提下，對該項目進行了實驗。實驗結(jié)果表明，熱乙苯直供脫氫單元安全可靠無風險。

2020年裝置大檢修期間，車間對熱乙苯流程進行了優(yōu)化改造，并進行了工藝變更，配制了從乙苯單元至脫氫單元的固定線，使得熱乙苯既可以作為原料直供脫氫單元，又能冷卻后送至罐區(qū)。

效益計算：裝置年開工時間按8500小時計算

①流程優(yōu)化后，罐區(qū)乙苯泵可以停用，該泵功率為11kw，電單價為0.59元/千瓦.時，一年可節(jié)省費用：11*8500*0.59=5.5萬元

②熱乙苯循環(huán)水冷卻器E1123可以停用，循環(huán)水流量132噸/時，循環(huán)水單價0.59元/噸，一年可節(jié)省費用：132*8500*0.59=66.2萬

③脫氫單元可節(jié)省加熱蒸汽用量2噸/時，蒸汽價格161元/噸，一年可節(jié)省費用：2*161*8500=273.7萬

以上三項合計，一年節(jié)省費用為：5.5+66.2+273.7=345.4萬。

3、烴化尾氣及脫氫尾氣回收增效

過程：苯乙烯裝置有兩股富氫瓦斯氣體，分別是乙苯單元的烴化尾氣和脫氫單元的脫氫尾氣。

其中乙苯單元烴化尾氣外送至瓦斯管網(wǎng)，作為低價值加熱爐燃料燒掉，脫氫單元脫氫尾氣則直排大氣。以上兩種做法，不僅造成氫氣資源的極大浪費，同時也降低了瓦斯熱值，造成瓦斯管網(wǎng)不穩(wěn)定，對各裝置加熱爐影響較大，直排大氣不僅造成環(huán)境污染，也存在一定的安全隱患。因此，回收這部分氫資源，可為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。

在車間技術(shù)人員的建議下，經(jīng)過調(diào)研、核算，最終廢氫回收項目成功立項。其中，乙苯單元烴化尾氣單獨配制一條管線，送至廢氫回收機組入口總線;脫氫單元脫氫尾氣增設(shè)一套增壓機組，提升壓力后再送至廢氫回收機組入口總線。

效益計算：年開工時間按8500小時計算：

①乙苯單元8800NM3/h烴化尾氣含氫氣34%，氫氣2992NM3/h。換算成T/h：2992÷22.4（摩爾體積）*2（氫氣分子量）÷1000=0.267T/h。氫氣的熱值為1.43*108J/Kg，天然氣的熱值為8.4*107J/Kg，所以2992NM3/h的氫氣產(chǎn)生的熱值相當于：2670*1.43*108÷8.4*107=455Kg/h天然氣產(chǎn)生的熱值。換算成NM3/h為：455÷17.9（天然氣平均分子量）*22.4（摩爾體積）=569NM3/h。一年按6000小時計算：569*2.02（天然氣單價）*6000=977萬元。

②同樣計算脫氫尾氣得出（1477NM3/h，81%）：391萬元。

③此項改造投資100萬（機組及附屬設(shè)備）;

④機組能耗：（315+8）（壓縮機及油泵功率）*8500*0.59（電單價）=162萬/年;

最終效益：977+391-100（成本）-162（能耗）=1106萬元/年。

三、結(jié)論

苯乙烯裝置運轉(zhuǎn)多年來，一直穩(wěn)中求進。近幾年來，隨著國內(nèi)各種新企業(yè)的建立，老企業(yè)已經(jīng)站在生死存亡的邊緣，不發(fā)展就要被淘汰。

在現(xiàn)有條件下，裝置技術(shù)人員集思廣益，打破舊思路，不斷創(chuàng)新，通過二催干氣直供苯乙烯、熱乙苯直供脫氫單元、烴化尾氣及脫氫尾氣回收增效等項目的實施，不僅為企業(yè)帶來了巨大的效益，也從思想上開辟了一條新道路，為企業(yè)的健康快速發(fā)展提供了經(jīng)驗和保障。