廖桂林(南人文科技學(xué)院,材料與環(huán)境工程學(xué)院,湖南婁底417000)
石化裂解爐能耗現(xiàn)狀分析與節(jié)能
廖桂林(南人文科技學(xué)院,材料與環(huán)境工程學(xué)院,湖南婁底417000)
研究中將石化裂解技術(shù)進(jìn)行了分析,認(rèn)識(shí)到了石化裂解爐耗能的現(xiàn)狀,總結(jié)了節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù),核心目的是通過石化裂解爐耗能方式的優(yōu)化,提高裂解設(shè)計(jì)的整體效率,從而為工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供支持。
石化裂解爐;能耗消耗;現(xiàn)狀分析;節(jié)能技術(shù)
伴隨社會(huì)能源價(jià)格的不斷上漲,裂解爐的能耗問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),在研究中可以發(fā)現(xiàn),降低裂解爐中的能耗是實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。在我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景下,裂解爐的能耗指標(biāo)相對(duì)較高,所以,降低裂解爐的耗能措施逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題。對(duì)于裂解爐而言,其能耗主要是由燃料消耗以及回收熱量的差值所決定的,裂解爐中產(chǎn)生的排煙熱損失、散熱損失以及不完全燃燒損失值不能回收的。因此,在石化裂解爐能耗節(jié)能技術(shù)分析中,需要構(gòu)建系統(tǒng)性的節(jié)能技術(shù),通過技術(shù)的合理運(yùn)用,降低裂解爐的耗能問題,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1 裂解爐排煙問題的現(xiàn)狀
對(duì)于裂解爐的熱效應(yīng)而言,其與排煙的溫度有著一定的關(guān)聯(lián)性,因此,通過降低排煙溫度可以有效提高裂解爐的耗能。在裂解爐耗能分析中,派樣溫度的高低主要與系統(tǒng)性能以及對(duì)段的積灰程度著一定的關(guān)聯(lián)性,當(dāng)生產(chǎn)周期開始時(shí),排煙的溫度會(huì)反應(yīng)出設(shè)計(jì)的整體水平,而在結(jié)束之后,排煙溫度升高會(huì)反應(yīng)出生產(chǎn)管理的水平,所以,在裂解爐熱耗能分析中,需要對(duì)排煙溫度進(jìn)行合理控制,從而降低裂解爐的能耗[1]。
1.2 裂解爐散熱損失的現(xiàn)狀
在裂解爐耗能分析的過程中,爐體表面溫度是反應(yīng)散熱的核心指標(biāo),通常狀況下,在穩(wěn)定為27℃以及無縫的條件下,管式爐的外表溫度 80℃,而爐底溫度 90℃。但是,在現(xiàn)階段一些裂解爐散熱損失分析中,管式爐外表溫度以及爐底溫度并沒有滿足以上條件,從而造成了裂解爐能耗損失嚴(yán)重的現(xiàn)象[2]。
1.3 化學(xué)不完全燃燒現(xiàn)狀
在化學(xué)不完全燃燒損失分析中,其主要體現(xiàn)在排煙中的CO含量,其中的CO生產(chǎn)與操作調(diào)整存在著直接的關(guān)聯(lián)性,在燃燒狀態(tài)合理調(diào)整的狀態(tài)下,可以充分保證含氧量的合理性,同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生CO。
2.1 降低排煙溫度
在裂解爐耗能節(jié)能技術(shù)優(yōu)化分析中,需要降低排煙溫度,其溫度的控制需要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,實(shí)現(xiàn)對(duì)流段的設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括了傳熱面積大、優(yōu)化對(duì)流段管束等資源的布置;第二,定期對(duì)流段爐管表面積灰進(jìn)行處理;第三,對(duì)于一些吹灰效果不好的狀態(tài)而言,需要通過裂解爐的切換處理,對(duì)流段爐進(jìn)行清洗。在增大裂解爐傳熱面積時(shí),需要增加對(duì)流段的取熱量,降低排煙溫度,因此,需要定期對(duì)灰塵進(jìn)行處理,從而降低積塵以及結(jié)垢的傳熱及阻熱處理,從而提升對(duì)流段的膜傳熱系數(shù),降低傳熱的系數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)排煙溫度的合理控制[3]。
2.2 控制過??諝庀禂?shù)
在裂解爐耗能分析中,需要保證燃的有效性,在一些相同的排煙溫度下,排煙的熱損耗逐漸增大,導(dǎo)致裂解爐熱效應(yīng)能耗的合理降低,因此,在燃料完全燃燒的背景下,需要通過降低空氣系數(shù)提升裂解爐能耗控制的穩(wěn)定性。在空氣過??諝庀禂?shù)的過程中,需要做到以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一,優(yōu)化燃燒機(jī)的整體性能,通過新型燃燒器的使用,可以有效避免燃料過剩的問題,將其空氣系數(shù)降低到8%的狀態(tài),充分保證燃燒器的過??諝庀禂?shù)的降低,并達(dá)到12%-15%的狀態(tài)。第二,充分保證爐體的密閉性。提高爐體施工與檢修的整體質(zhì)量,加強(qiáng)對(duì)裂解爐的維護(hù)及管理,避免側(cè)壁窺視孔以及爐頂保溫出現(xiàn)的空氣側(cè)漏問題,使裂解爐的熱效率在最大程度上得到提升。第三,充分保證氧化分析儀指示的明確性。在裂解爐安裝的過程中,需要不定期的進(jìn)行設(shè)備的維護(hù),提高儀器分析的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)對(duì)過??諝庀禂?shù)的合理控制。
2.3 裂解爐能耗的優(yōu)化工藝
在裂解爐能耗控制的過程中,需要優(yōu)化工藝措施,并在整個(gè)過程中做到以下幾點(diǎn)內(nèi)容:第一,選擇優(yōu)質(zhì)的裂解材料。在工藝技術(shù)相同的狀態(tài)下,乙烯的收率相對(duì)較高,這種裂解性能主要取決與裂解的原材料,通過對(duì)裂解原料的配置及調(diào)整,可以優(yōu)化裂解的加工方案,增強(qiáng)對(duì)乙烯原料的供應(yīng)技術(shù)使用,改善原料的整體結(jié)構(gòu),從而提高能耗處理的整體質(zhì)量。在對(duì)氫含量相對(duì)較高、芳烴含量相對(duì)較低的原材料使用中,由于裂解性能相對(duì)良好,所以,需要在裂解爐能耗工藝分析中,進(jìn)行選擇該種材料。第二,優(yōu)化工藝的操作流程。在裂解爐操作工藝優(yōu)化的過程中,可以有效降低原材料的消耗幅度,明顯降低裂解爐的耗能現(xiàn)象,在對(duì)一些特定的裂解原材料以及爐型分析中,需要充分滿足目標(biāo)周期的運(yùn)轉(zhuǎn)需求,通過對(duì)裂解爐裂解溫度、進(jìn)料量等因素的綜合分析,提高工藝的操作技術(shù),全面提升對(duì)能耗的控制機(jī)制。第三,在線燒焦技術(shù)。在該種技術(shù)運(yùn)用的過程中,主要是由于高溫?zé)崃呀猬F(xiàn)象發(fā)生時(shí),爐內(nèi)的物質(zhì)會(huì)隨著焦炭產(chǎn)生,由于焦炭是熱的不良導(dǎo)體,會(huì)使?fàn)t內(nèi)的傳熱阻力增大,縮小管內(nèi)徑,從而降低了爐內(nèi)流體的壓力。因此,在爐管溫度上升到一定程度時(shí),需要裂解爐停止進(jìn)料,保證爐內(nèi)裂解的高效性,降低能耗,充分滿足企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求[4]。
總而言之,在現(xiàn)階段石化裂解爐能耗問題分析中,需要將排煙溫度、排煙氧含量以及爐體溫度進(jìn)行綜合性的分析,通過裂解爐熱效率的提升,達(dá)到節(jié)能降耗的最終目的。同時(shí),在裂解爐實(shí)踐改造的過程中,需要通過優(yōu)化裂解爐的技術(shù)操作,提升工藝條件,滿足裂解爐的改造需求,從而為石化裂解爐能耗技術(shù)的優(yōu)化提供支持,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
[1]張雄飛,黃鵬鴻,王曉剛,王磊.乙烯裝置裂解爐熱效率的影響因素分析及改進(jìn)[J].乙烯工業(yè),2016,(04):25-28+4-5.
[2]王笑克,耿煥鳳.新型節(jié)能爐襯在齊魯石化乙烯裝置裂解爐上的應(yīng)用[J].乙烯工業(yè),2014,(01):49-52+6.
[3]代兵,馬斌良,黃斌.乙烯裝置裂解爐節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析[J].乙烯工業(yè),2015,(02):55-57+20.
[4]謝旭東,程廣慧,宋建軍.乙烯裝置裂解爐節(jié)能降耗[J].乙烯工業(yè),2011,(04):14-17+4.
廖桂林(1994-),男,湖南衡陽市人,名族:漢族,學(xué)歷:本科,專業(yè):高分子材料與工程。