化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化

陳智元，王 晶

（青海鹽湖股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化

陳智元，王 晶

（青海鹽湖股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

加強(qiáng)化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化工作，有利于提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，有利于降低物料損耗，最終實(shí)現(xiàn)裝置的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。首先針對(duì)某化工企業(yè)的化工燃料氣管網(wǎng)運(yùn)行情況，深入探討了化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化措施，其中包括生產(chǎn)平衡管理、原料優(yōu)化、資源配置優(yōu)化等，具有一定的參考價(jià)值。

化工企業(yè)；燃料氣；生產(chǎn)平衡；優(yōu)化

隨著社會(huì)各界對(duì)環(huán)保問(wèn)題的日益重視，國(guó)家有關(guān)部門(mén)越來(lái)越嚴(yán)格地要求化工行業(yè)開(kāi)展清潔生產(chǎn)，但是化工燃料氣生產(chǎn)一直以來(lái)都存在著不平衡的情況，由于化工燃料氣生產(chǎn)平衡措施有限，很難充分利用管網(wǎng)中的富余燃料氣，導(dǎo)致出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)。所以，加強(qiáng)化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化工作，有利于提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、降低物料損耗，最終實(shí)現(xiàn)裝置的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

1 化工燃料氣管網(wǎng)運(yùn)行概況

本文以某化工企業(yè)的裂解裝置為例，該裝置的生產(chǎn)原料為烴類(lèi)，工藝選擇的是超選擇性裂解工藝，主要生產(chǎn)物質(zhì)為丙烯、乙烯等，但會(huì)產(chǎn)生較多的甲烷氫（副產(chǎn)物）。超過(guò)98%的化工燃料氣充分都是甲烷氫，當(dāng)燃料氣罐中進(jìn)入了甲烷氫，就可將甲烷氫進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)控制之后給廣大用戶(hù)連續(xù)供氣。原計(jì)劃先將低壓甲烷并入到高壓甲烷之中，而后再將二者同時(shí)送至燃料氣罐。但實(shí)際過(guò)程中，低壓甲烷的純度較低且壓力過(guò)高，很容易會(huì)導(dǎo)致無(wú)法將高壓甲烷和低壓甲烷（過(guò)量）合并在一起，不得不將無(wú)法回收的低壓甲烷排入到火炬管網(wǎng)，經(jīng)濟(jì)性不佳。針對(duì)這種情況，該化工企業(yè)全盤(pán)改造了裂解爐的燒嘴，低壓甲烷的壓力由原來(lái)的0.36MPa降低到60 kPa，這樣一來(lái)，就可在裂解爐的底部燒嘴、側(cè)壁燒嘴中引入低壓甲烷，若低壓甲烷的流量不足，那么可用高壓甲烷來(lái)補(bǔ)充。

化工燃料氣管網(wǎng)在滿(mǎn)負(fù)荷、穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，其消耗的燃料氣主要用于裂解爐，除此之外，還可用于火炬長(zhǎng)明線(xiàn)、加熱爐等應(yīng)用。裂解爐的側(cè)壁燒嘴、底部燒嘴的供氣來(lái)源為低壓甲烷，若不足，可由高壓甲烷補(bǔ)充。該化工企業(yè)苯乙烯裝置的加熱爐數(shù)量共有3臺(tái)，分別是HS-219加熱爐（6個(gè)燃燒器）、HS-201加熱爐（9個(gè)燃燒器）、HS-101加熱爐（4個(gè)燃燒器），這些加熱爐的燃燒器均為油氣燃燒混合型，全部加熱爐的燃料氣用量相加之后為90 kg/h，火炬長(zhǎng)明線(xiàn)的燃料氣用量為70 kg/h，基本不會(huì)影響到平衡狀態(tài)。裂解爐投料組合中包括2臺(tái)爐投輕質(zhì)石腦油，4臺(tái)爐投石腦油，筆者以裂解爐每小時(shí)的投料量為75 t為例進(jìn)行計(jì)算，總消耗量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燃料氣的總產(chǎn)量，化工燃料氣的消耗與生產(chǎn)處于嚴(yán)重不平衡狀態(tài)，產(chǎn)耗差為1 082 kg/h。為了防止化工企業(yè)下游裝置的穩(wěn)定、安全運(yùn)行受到燃料氣管網(wǎng)超壓的影響，需要對(duì)富余的化工燃料氣進(jìn)行消化、平衡、調(diào)度，以此來(lái)充分利用富余燃料氣，避免出現(xiàn)環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的情況。

2 化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化措施

2.1 生產(chǎn)平衡原則

化工燃料氣的生產(chǎn)平衡務(wù)必要做到三“?！币弧胺馈?，一“防”是指防止出現(xiàn)富余燃料氣放火炬的情況，三“保”是指保重點(diǎn)裝置、保生產(chǎn)運(yùn)行、保系統(tǒng)穩(wěn)定。值得注意的是，由于化工企業(yè)生產(chǎn)因素較多、涉及環(huán)節(jié)較復(fù)雜，需要指派專(zhuān)人來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控化工燃料氣管網(wǎng)，以此來(lái)提高安全操作性。

2.2 生產(chǎn)平衡管理

化工企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度人員在日常工作中務(wù)必要對(duì)燃料氣管網(wǎng)的各種影響因素及平衡情況進(jìn)行全面了解，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，來(lái)達(dá)到對(duì)甲烷氫壓縮機(jī)、火炬氣回收壓縮機(jī)的運(yùn)行情況及外補(bǔ)量（液化氣）、外送量（燃料氣）、產(chǎn)量（甲烷氫）等進(jìn)行掌握的效果。由于化工燃料氣系統(tǒng)的變化程度較大、涉及因素較多，所以，務(wù)必要做到生產(chǎn)平衡工作一步到位，切忌出現(xiàn)反復(fù)調(diào)整的情況。

2.3 原料優(yōu)化

裂解裝置的產(chǎn)物分布情況往往會(huì)受到裂解原料所占比例及類(lèi)型的較大影響，甲烷氫的分離產(chǎn)量也會(huì)受到裂解原料組成的影響。為了防止化工燃料氣生產(chǎn)平衡受到波動(dòng)，裂解原料的性質(zhì)要最大限度地保持在穩(wěn)定狀態(tài)，并且要對(duì)裂解原料的餾程、密度、組成等進(jìn)行全面分析，為下游裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供行之有效的保障。

2.4 資源配置優(yōu)化

眾所周知，當(dāng)今時(shí)代為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，燃料油、液化氣、燃料氣的價(jià)格各不相同，因此，在化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化過(guò)程中，務(wù)必要對(duì)生產(chǎn)成本進(jìn)行降低，并且對(duì)資源配置予以?xún)?yōu)化。一旦有富余現(xiàn)象出現(xiàn)在化工燃料氣管網(wǎng)中，那么可加壓富余的燃料氣來(lái)為制氫裝置提供相應(yīng)的原料，用來(lái)代替石腦油；一旦有燃料氣不足的情況，務(wù)必要確保裂解爐的用量。

3 運(yùn)行效果

截止到目前，該化工企業(yè)各生產(chǎn)裝置無(wú)序排放燃料氣及燃料氣用量隨意改變的情況大幅度降低，燃料氣用量呈現(xiàn)出較為明顯的降低趨勢(shì)，既降低了環(huán)境污染，又提高了燃料氣的利用率，取得了較為顯著的節(jié)能減排效果，值得推廣應(yīng)用。但是值得注意的是，化工燃料氣生產(chǎn)過(guò)程往往處于一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，稍不注意，就有可能會(huì)有因素影響到化工燃料氣生產(chǎn)平衡與優(yōu)化，務(wù)必要采取事前調(diào)度、定量調(diào)度的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]屈威，劉亞賢.煉廠(chǎng)燃料氣系統(tǒng)平衡技術(shù)[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)，2013，17（05）：151-156.

Chemical Balance and Optimization of Fuel Gas Production

Chen Zhi-yuan，Wang Jing

Strengthening chemical fuel gas production balance and optimization，will help improve the economic efficiency of chemical companies，help to reduce material consumption，and ultimately stabilization device，safe operation.First，for a chemical enterprise chemical fuel pipeline system operation，in-depth to explore the chemical balance and fuel gas production optimization measures，including the balance of production management，raw materials optimization，resource allocation optimization，has a certain reference value.

chemical industry；fuel gas；production balance；optimization

TQ221

B

1003–6490（2016）04–0170–01

2016–03–25

陳智元（1986—），男，甘肅武威人，助理工程師，主要研究方向?yàn)槁葔A化工生產(chǎn)。