PTA裝置1.0 MPa蒸汽能耗增高原因分析及對策

譚帥

(中國石化洛陽分公司，河南洛陽 471012)

PTA裝置1.0 MPa蒸汽能耗增高原因分析及對策

譚帥

(中國石化洛陽分公司，河南洛陽 471012)

針對PTA裝置2012年以來1.0 MPa蒸汽能耗大幅增高的原因進行分析和探討，提出具體的防范措施，促使1.0 MPa蒸汽消耗的降低，保證PTA裝置能耗的穩(wěn)定。

蒸汽;能耗;原因;對策

0 前言

洛陽分公司PTA(精對苯二甲酸)裝置采用美國BP-AMOCO公司的專利技術，1998年2月開工建設，2000年5月投料生產(chǎn)成功，生產(chǎn)能力為22.5 ×104t/a。2003年10月進行擴能改造，在不改變原工藝條件的情況下消除裝置“瓶頸”，生產(chǎn)能力擴大到32.5萬t/a，2003年6月擴能改造完成，投入正常生產(chǎn)。PTA裝置的蒸汽系統(tǒng)共有5個蒸汽壓力等級。

1.0 MPa蒸汽主要用于發(fā)電機蒸汽透平凝結水泵渦輪機BGT902、蒸汽透平噴射器、PTA母液冷卻器噴射器BH317和干燥機輸送氣加熱器BE305。1.0 MPa蒸汽還用于平衡界區(qū)內(nèi)的蒸汽，確保使用430 kPa蒸汽的設備正常運行，用于氧化反應器開工或熱“保持”的情況。擴能改造之后，1.0 MPa蒸汽還與TA干燥機BM302/A連接，為確保干燥機的干燥效果，對熱源的使用具有一定的靈活性。表1所示為裝置1.0 MPa主要蒸汽消耗詳細統(tǒng)計表。

表1 裝置1.0 MPa主要蒸汽消耗統(tǒng)計表

1 1.0 MPa蒸汽現(xiàn)狀

將2005年至2014年的1.0 MPa蒸汽消耗、PTA每年總量和1.0 MPa蒸汽能耗進行統(tǒng)計，匯總如表2所示。可以看出2005年至2007年，1.0 MPa蒸汽能耗逐年降低;2008年至2009年，1.0 MPa蒸汽能耗增幅比較大;2012年以后，1.0 MPa蒸汽能耗較2010年、2011年又呈現(xiàn)大幅度增長。

具體原因如下:2008年，由于裝置全年低負荷、檢修周期長等種種不利因素，1.0 MPa蒸汽用量較以往增加較多。詳細原因如下:①檢修期間，1.0 MPa蒸汽流量計進行了徹底更換，其值較檢修前值都有所增加，造成檢修后蒸汽單耗上升較多;②受市場因素影響，裝置負荷2008年普遍較低，精制單元頻繁升降負荷。

表2 裝置1.0 MPa蒸汽能耗統(tǒng)計表(2005-2014年)

2009年，由于設備問題較多，特別是關鍵設備氧化反應器攪拌器BA106，多次出現(xiàn)裝置停工搶修，導致1.0 MPa蒸汽用量較以往有增無減。2010年，裝置停工檢修，對PTA裝置蒸汽及凝結水系統(tǒng)進行節(jié)能改造，新增1.0 MPa蒸汽閃蒸罐，將高高壓凝液先閃蒸1.0 MPa蒸汽，而后進入430 kPa蒸汽閃蒸罐產(chǎn)生430 kPa蒸汽，此項目2010年4月投用，運行效果良好，大量減少裝置1.0 MPa蒸汽用量。

2011年，裝置大檢修，完成膨脹機加熱器產(chǎn)生高壓凝液先進入1.0 MPa蒸汽閃蒸罐節(jié)能改造項目，裝置1.0 MPa蒸汽用量進一步減少。

2013年底，BM302出料端漏凝液;2014年4月，第一次檢修更換中心管，加固載氣腔;2015年3月再次泄漏，5月惡化進行第二次檢修，更換蒸汽分配管，補焊凝液管，一個月之后再次泄漏，7月3日第三次檢修開孔補焊凝液收集管及凝液腔，15日再次泄漏，28日惡化難以維持，30日解體進行第四次檢修，拆出料箱后發(fā)現(xiàn)凝液總管遠端焊道完全裂開，導致蒸汽中心管、載氣腔近干燥機處焊道大部分開裂，斷面完全呈海綿疏松化。由于BM302運行工況持續(xù)惡化，從2013年開始，1.0 MPa蒸汽用量較以往呈現(xiàn)大幅度增長。

2 改善措施

針對PTA裝置2012年以來1.0 MPa蒸汽能耗大幅增高的原因進行分析和探討，提出具體的防范措施，主要有以下幾個方面。

2.1 合理控制裝置負荷

PTA裝置高負荷平穩(wěn)生產(chǎn)達到規(guī)模產(chǎn)量是降耗的前提，但必須確保裝置安全穩(wěn)定運行，堅決杜絕非計劃停工，降低生產(chǎn)波動次數(shù)。今年以來，車間狠抓裝置平穩(wěn)運行，搞好安全平穩(wěn)競賽活動，生產(chǎn)波動和停車次數(shù)明顯減少，生產(chǎn)操作平穩(wěn)率保持較好，對節(jié)能降耗起到了積極作用。PTA裝置具體實踐如下:①車間開展安全平穩(wěn)競賽，現(xiàn)場加強巡檢力度，展開避免事故檢查，保證高負荷狀態(tài)的安全平穩(wěn)運行。②內(nèi)部設備維護展開設備包機管理和重要設備特護工作。③車間到班組細化工藝操作，調(diào)整制定優(yōu)化的真空過濾機BM301、氧化干燥機BM302堿洗頻次。④車間優(yōu)化現(xiàn)場管理，降低各項能源消耗等。

2.2 減少蒸汽熱量損失

由于蒸汽在供熱中產(chǎn)生的熱損失受管道的設計和安裝、管道及設備的保溫層厚度、凝結水的回收等多方面的影響，所以，可以通過有效的途徑減少熱損失，降低蒸汽的消耗。例如，選用合適的保溫材料，減少熱損失;發(fā)現(xiàn)管道保溫材料破損或缺失，及時恢復，提高蒸汽傳熱效率。

有效地利用蒸汽可以降低工廠的運行成本。例如:在蒸汽管道上合理地設置疏水器，自動排除冷凝水，保持蒸汽干燥等;1.0 MPa多分布在軟管站，防止管道、閥門安裝不嚴密而造成的泄漏損失，杜絕蒸汽“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，減少蒸汽損耗;對裝置中疏水器進行排查，杜絕疏水器直排，對部分排地的低低壓凝液通過改造排入低低壓凝液管網(wǎng)，減少蒸汽凝液損失。

2.3 優(yōu)化蒸汽系統(tǒng)控制

①裝置蒸汽利用原設計存在問題:一是9.0 MPa蒸汽凝液通過閃蒸罐產(chǎn)生3.5 MPa蒸汽后直接進入0.43 MPa閃蒸罐產(chǎn)生430 kPa蒸汽，利用效率低;二是裝置膨脹機加熱器BE107、BE108/A采用3.5 MPa蒸汽加熱，其高壓凝液直接進入210 kPa蒸汽閃蒸罐產(chǎn)生210 kPa蒸汽，能級利用不合理。2010年、2011年先后改造之后，通過優(yōu)化略降BD906A的壓力控制，管網(wǎng)的1.0 MPa蒸汽消耗FI917每小時可以降低1.5 t。除此之外，BD906A的液位控制LV906A泄漏量比較大，導致BD906A液位控制不穩(wěn)定，影響1.0 MPa蒸汽的閃蒸量。建議大檢修期間，對PV906A、LV906A進行解體、檢查、更換。

②優(yōu)化結晶器BD601～BD605壓力控制與液位控制，保證結晶器運行工況無波動。BD906的9.0 MPa蒸汽凝液部分去往結晶器，用于結晶器級間沖洗、閥位沖洗，防止結晶器級間管線、閥位堵塞。由于級間沖洗、閥位沖洗無流量計或流量計已壞，導致調(diào)整沖洗流量無參照值，進入結晶器內(nèi)部9.0 MPa蒸汽凝液增多，隨結晶器閃蒸汽進入尾氣洗滌器BM601，增大污水處理成本。

建議對結晶器級間沖洗、閥位沖洗流量計進行檢查、更換，優(yōu)化9.0 MPa蒸汽凝液部分去往結晶器的流量，增大9.0 MPa蒸汽凝液去新增1.0 MPa蒸汽閃蒸罐BD906A的流量，從而增大1.0 MPa蒸汽的閃蒸量。

③在1.0 MPa蒸汽系統(tǒng)內(nèi)，1.0 MPa蒸汽至430 kPa蒸汽之間設置有外補蒸汽閥PV928A。氧化單元低負荷運行，430 kPa蒸汽壓力較低，系統(tǒng)會自動打開PV928A，向430 kPa蒸汽管網(wǎng)內(nèi)補充1.0 MPa蒸汽，以維持430 kPa蒸汽壓力，保證430 kPa蒸汽用戶的正常運行，導致1.0 MPa蒸汽量增大。除此之外，PV928A泄漏也會導致1.0 MPa蒸汽消耗增大，現(xiàn)場操作多通過副線來控制，減小1.0 MPa蒸汽能耗。

建議盡量維持氧化單元高負荷平穩(wěn)運行，減少蒸汽系統(tǒng)波動，減少外補蒸汽用量。大檢修期間，對外補蒸汽閥PV928A解體、檢查、更新。

④2015年8月11日，氧化單元干燥機BM302第四次檢修完畢，及時投用，1.0 MPa蒸汽消耗明顯降低1.6 t/h。

建議優(yōu)化氧化干燥機運行模式，盡量將其加熱蒸汽由1.0 MPa蒸氣改為裝置自產(chǎn)430 kPa蒸氣，減少裝置1.0 MPa蒸汽消耗量。氧化小干燥機在裝置負荷較低時，及時停用或改為裝置自430 kPa蒸汽加熱，每小時可節(jié)約1.0 MPa蒸汽大約1.5 t。裝置負荷較低時氧化大干燥機加熱蒸汽由1.0 MPa蒸汽改為裝置自產(chǎn)430 kPa蒸汽加熱，每小時節(jié)約1.0 MPa蒸汽3 t。

⑤精制單元因母固回收裝置停用，可將母液冷卻罐BD304冷卻噴射器BH317適度關小，在滿足外排溫度的情況下，溫度盡量控制在上限，以利于節(jié)約1.0 MPa蒸汽。

3 預期效果

通過合理控制裝置負荷、減少蒸汽熱量損失、優(yōu)化蒸汽系統(tǒng)控制三個方面的改善措施之后，預計每小時降低1.0 MPa蒸汽消耗2～2.5 t，年可降低1.0 MPa蒸汽消耗16 000～20 000 t，每噸PTA能耗降低3.74～4.67 kg標油，年創(chuàng)效益500萬元以上。

TQ050.7

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1003-3467(2015)10-0044-03

2015-07-11

譚 帥(1990-)，男，助理工程師，從事設備管理工作，電話:13525958656。