乙烯装置裂解炉节能降耗措施

1、乙烯装置裂解炉节能降耗措施摘要：乙烯装置的能耗占石化装置总能耗的三分之一以上，是化工装置最大的 能耗装置，裂解炉为乙烯装置的核心，是乙烯装置的主要能耗部分，降低裂解炉 装置的能耗是降低乙烯装置能耗、提高乙烯装置效益的重要手段。关键词：乙烯装置；裂解炉；热效率；节能减排1乙烯装置节能降耗的意义蒸汽裂解法生产低碳烯烃是乙烯生产工艺的重要组成部分。该工艺主要包括裂解炉、淬 火、压缩、分离等不同工艺。在此基础上，对乙烯装置裂解炉的节能降耗进行了分析，以提 高乙烯装置的效率。2乙烯二厂裂解炉节能降耗措施分析2.1烧焦控制方案优化裂解和焦化需要大量的稀释蒸汽、工业空气、天然气等能源燃料。减少烧焦次数，优化

2、 裂解炉烧焦方案，缩短裂解炉烧焦时间，可以节约装置在炼焦过程中的能耗。为降低炉 管结焦程度，应控制合理的裂解深度和稀释比。过大的裂解深度会加速二次反应，降低目标 产品收率，炉管结焦严重，缩短裂解炉运行周期，增加烧焦次数。高稀释比虽然有利于目标 产品的形成，但过高的稀释比会导致蒸汽消耗量的增加；合理安排焦化方案，避免备用炉 长时间处于高备用状态。如无异常情况，可在焦化循环开始前一天对裂解炉进行加热，使之 在当天达到高备用状态，从而缩短高备用时间，降低消耗。2.2提高裂解炉的热效率2.2.1降低烟气出口温度在其他条件相同的情况下，热解炉的热效率与烟气出口温度直接相关。一般而言，降低 烟气出口温度的

3、主要措施是增加对流换热表面积，包括采用双炉膛增加对流段高度、增加对 流管束翅片、缩短对流炉管与炉壁的距离。其次，定期清理对流段炉管表面积聚的灰尘。再 次，裂解炉采用双炉膛，共用一个对流段。2.2.2降低过剩空气系数为了保证燃料的完全燃烧，必须保持一定的过剩空气量。但在相同的烟气温度下，烟气 热损失较大，从而降低了裂解炉的热效率，而降低过剩空气系数是提高裂解炉热效率的措施 之一。2.2.3加强保温裂解炉墙体温度一般设计在70C以下，此时，炉内热损失在总热负荷的2.5%到4.0%之 间。近年来，为了减少炉内热损失，保温材料和保温设计都有所改进，如选用优质保温材料， 增加保温层厚度等。2.3实施新型

4、节能技术2.3.1采用变频风机裂解:是负压操作，其负压由位于裂解炉顶部的风机提供。早期乙烯装置风机是定频电 机，通过调整烟道挡板来调整裂解炉负压，因此其功率随裂解负荷的增大而增大。一般一台 年产10万t乙烯的电机功率是160kV/a，随着乙烯装置的大型化，如今单台生产能力达到20 万t的裂解炉随处可见。由于大功率电机启动电流大，很容易过载，因此，就需要6kV高压 电机。为避免上述情况，国内外许多裂解装置已将传统的电机改为变频电机，取消了烟道挡 板控制，由电机转速直接控制炉内负压。变频电机不仅启动电流小，而且与普通电机相比， 在正常运行时可节省30-40%的功率，380V低压电机即可满足。2.3

5、.2燃烧空气预热技术利用乙烯装置的废热预热空气可以减少燃料消耗，因此，对炉内空气进行预热是提高炉 效率、减少乙烯消耗的有效措施之一。空气预热介质可用低压蒸汽、中压蒸汽凝液、急冷水， 为达到节约能耗的目的，一般采用急冷水。2.3.3强化炉管传热技术开发炉管强化传热技术具有十分重要的意义。首先，可以增强炉管内的传热，提高传热 效率，降低燃料消耗。其次，通过强化传热，可以改善炉管内的动态条件，提高裂化产物的 选择性。另外，通过更好的传热，降低了炉管壁的温度，从而延长了裂解炉的工作周期。2.3.4烧焦气的再次焚烧近年来，新建的大型乙烯裂解炉都增加了烧焦气返炉膛的管线，其目的是降低烧焦气中 CO和固体颗

6、粒，很大程度上也回收了烧焦气的热量。但由于烧焦气中含有大量的蒸汽，操作 时需要特别小心，防止炉膛温度的大幅波动以及水的冷凝。2.4改善裂解气热量回收早期的裂解装置单独设置蒸汽加热炉使超高压蒸汽达到压缩机的使用条件，随着技术的 发展，取消了蒸汽加热炉，改为利用对流段烟气过热。2.4.1废热锅炉的改进许多公司都对废热锅炉进行了大量的改进，从之前的长管长、双程管到现在大量采用的 短管长、大直径的单程管，不仅最大限度的缩短了裂解气在废热锅炉内的停留时间减少结焦 量，降低废热锅炉出口温度，还能多产超高压蒸汽，如SW工艺，一级冷却一般采用SLE换 热器，再设二级甚至三级急冷器，充分回收了裂解气的热量，控制

7、裂解气温度。2.4.2减少汽包排污量汽包排污分间断排污和连续排污，连续排污一般都回收利用，而有些装置间断排污在进 入闪蒸罐后，气体进中压蒸汽管网，而液体则直接排放到污水系统。装置长时间运行后，超 高压锅炉水阀门内漏，间断排污阀也内漏，大量精制水直接被排放掉，一方面造成锅炉给水 用量的浪费，另一方面也会使产汽量下降，增加能耗。参考文献：曹欢，张兴春，刘向莉.乙烯装置升级节能改造蒸汽平衡优化设计J.石油化工设计， 2017，（4）.20-23.doi： 10.3969/j.issn.1005-8168.2017.04.006.邹铖，罗艺锋，王锋，等.提高裂解炉产汽量的途径探讨J.乙烯工业，2016，（4）.20-24.doi： 10.3969/j.issn.1671-7120.2016.04.012.(5) .15-18.3马辉.基于Excel平台的工业企业蒸汽平衡方法J.医药工程设计，2011,陈凤奎，何继兴，艾金辉.乙烯装置蒸汽平衡方案的确定J.乙烯工业，2004， (4).44-46.闫小君.油品储罐的安全技术与节能环保控制措施探讨J.百