降低乙烯装置蒸汽消耗

降低乙烯装置蒸汽消耗节能降耗QC小组一、装置情况简介吖吖车间的主要工艺流程是以石脑油为主要原料，在裂解炉中进行高温热裂解反应，分离后得到乙烯、丙烯主要产品,副产品乙烷、丙烷返回裂解炉作为气相原料循环裂解。二.小组概况：

小组名称：节能降耗QC小组课题名称：降低乙烯装置蒸汽消耗课题类型现场型注册登记时间：注册号：小组成员性别岗位主要分工女男课题管理，策划小组诊断师证号：

小组长培训证号：活动频次1次/周制表人：时间：2012年12月30日三、QC小组活动计划和实际进度制图人：时间：2012年1月3日12年7～11月12年7月12年4月～6月12年3月12年2月12年1月今后打算巩固措施效果检查对策实施制订对策要因确认原因分析设定目标现状调查选择课题12年

12月时间活动计划

阶段计划实际四、选题理由公司要求节能降耗选题本装置蒸汽消耗比计划值高降低乙烯装置蒸汽消耗五.现状调查：同时对影响蒸汽单位能耗的因素也进行了统计,统计结果如下:序号影响因素单位（乙烯）能耗百分比（%）累积百分比（%）1次高压蒸汽单位能耗373732中压蒸汽单位能耗0.922953低压蒸汽单位能耗0.13974伴热蒸汽单位能耗0.051985其它0.051100影响蒸汽单位能耗高的因素统计表五、现状调查蒸汽单位能耗影响因素排列图伴热蒸汽单位能耗2.0次高压蒸汽单位能耗低压蒸汽单位能耗其它0.90.10.050.05中压蒸汽单位能耗0.098%97%3.073%95%50%百分率100%蒸汽单耗(t/t)4.1六、确定目标值

影响蒸汽消耗的主要因素是次高压蒸汽消耗过高，占总数的73%(见排列图)，而2007年蒸汽消耗平均值为4.1t/t

。如果我们全力以赴，将次高压蒸汽消耗降低75%，就可以达到蒸汽消耗平均值为3.35t/t的目标。

4.1×73%×75%=2.24t/t4.1×73%-2.24=0.75t/t4.1-0.75=3.35

t/t六、确定目标值4.1

装置蒸汽单耗623.3504实际值目标值七、分析原因——因果图操作技能低未按蒸汽操作参数执行工艺执行差

高等级蒸汽向低等级窜用量过大GB501负荷超出设计值24万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷脱氧水PH值低透平泵使用率高电泵开机率低次高压窜低压阀腐蚀泄露外界送入蒸汽压力低于指标蒸汽耗用量大培训方案落实不到位GB501抽气量过大次高压窜中压阀泄漏量过大操作规程未规定抽气范围

蒸汽温度过低外界送入蒸汽温度控制不稳定

次高压蒸汽消耗高系统超压放空管网次高压压力过高进料设备工艺人员八、要因确认计划表序号末端因素确认方法标准负责人完成期限1培训方案落实不到位1、查阅培训档案“双百”考试通过率100%陈丽华2月52、现场技能测试2未按蒸汽操作参数操作检查工艺违反率工艺违反率小于2%窦珍2月8日3脱氧水PH值过低抽样统计2007年脱氧水的PH值；检查阀门腐蚀情况PH值7～9陈照瑞2月10日苗楠4电泵开机率低抽样统计2007年电泵开机率＞95%龚春雷2月13日5管网次高压压力过高抽样统计2007年次高压蒸汽压力3.8～4.2MPa许小平2月19日6外界送入次高压蒸汽压力低于指标抽样统计2007年次高压蒸汽压力3.8～4.2MPa窦珍2月20日7次高压窜中压阀泄漏量过大抽样统计2007年次高压蒸汽向中压管网窜入量≤20t/h王学军2月22日杨应军8外界送入蒸汽温度控制不稳定抽样统计2007年次高压蒸汽温度420～450℃黄开炳2月22日9操作规程未规定抽气范围抽样统计2007年GB501抽气量16～35t/h王文珍2月22日肖斌1024万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷抽样统计2007年GB501蒸汽用量并与其设计值做对比≤54t/h黄开炳2月23日丁峰九、要因确认因素1：培训效果不好1）查阅培训档案。公司规定，所有操作人员必须通过考试，方能上岗。查阅培训档案，发现初馏岗位所有操作人员均通过了考试。2）现场实际操作技能测试。20121年2月4日，对初馏岗位全体操作人员进行了实际操作技能测试，结果如下：参加人数不合格人数优秀人数合格率18018100%全体操作人员持证上岗及实际操作测试合格.不是要因九、要因确认

因素2：未严格按照蒸汽操作参数执行

窦珍查阅工艺技术月报。公司规定工艺违反率≤2%，现场巡检率≥95%，统计4个月的工艺违反率和现场巡检率如下：时间工艺违反率现场巡检率2012年1月0.32%97.85%2012年3月0.42%98.21%2012年7月0.17%96.83%2012年11月0.22%99.38%工艺违反率和现场巡检率均符合公司要求。不是要因九、要因确认因素3：脱氧水PH值过低

陈照瑞统计了2012年12个月的脱氧水PH值的月平均值如下：从上表可以看出这十二个月中有十个月的脱氧水PH值是超出指标的。是要因九、要因确认

由于透平泵125-JT、106-JT、103-JT每小时耗用次高压蒸汽量约为15吨，若启用备用电泵，就可以将每小时15吨的次高压蒸汽节约下来。于是，我们统计了2012年125-J、106-J、103-J的电泵开机率如下：电泵指标实际开机率125-J95%97.85%106-J95%98.21%103-J95%96.83%从上表可以看出：三台电泵的开机率均高于指标。不是要因因素4：电泵开机率低九、要因确认

若管网次高压蒸汽压力过高，也会造成我们自身的蒸汽系统压力上升，多余的次高压蒸汽无法送出，为了保证安全生产，操作人员不得不将放空阀打开卸压，造成很大的浪费。许小平随机抽取了2012年的10次次高压蒸汽压力，统计结果如下：因素5：管网次高压蒸汽压力过高九、要因确认

从图中数据可以看出：在上述所抽取数据中因次高压蒸汽压力高于指标4.2MPa而造成蒸汽浪费的频率为40%。不是要因九、要因确认

外界送入次高压蒸汽压力过低，蒸汽本身能量减少，为了保证生产正常运行，必然要消耗更多的蒸汽。窦珍随机从2007年数据中抽取了10次接入蒸汽压力低的情况进行了统计，结果如下：因素6：外界送入次高压蒸汽压力低于指标九、要因确认

由上图可以看出外界次高压压力低于指标3.8MPa的频率为70%。

是要因九、要因确认因素7：次高压蒸汽窜中压阀泄漏量过大

小组成员王学军随机抽取了2007年次高压蒸汽向中压管网窜入量的数据，统计结果如下：

从图中数据可以看出：在所抽取数据中次高压蒸汽向中压管网窜入量大于指标20t/h的频率为70%。是要因九、要因确认因素8：次高压蒸汽温度控制不稳

外界送入次高压蒸汽温度过低，蒸汽本身能量减少，为了保证生产正常运行，必然要消耗更多的蒸汽。小组成员随机抽取了2011年次高压蒸汽温度数据，统计结果如下：

从图中数据可以看出：在所抽取的次高压蒸汽温度中低于工艺指标的情况有6次，占了60%。是要因九、要因确认因素9：操作规程未规定抽汽范围

小组成员王文珍检查操作规程中制冷压缩机操作参数部分，未找到对制冷压缩机抽汽量的相关规定。是要因九、要因确认因素10：24万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷

时间转速蒸汽一段一段一段二段二段二段二段二段二段三段rpm量入口入口入口入口入口入口抽出抽出抽出压力

t/h压力温度流量压力温度流量压力温度流量MPa

kPa℃Nm3/hMPa℃Nm3/hMPa℃Nm3/h

设计值429548.135-40838160.163-2326380.533.3219420.51月2日439747.235-41758410.189-192690.457.8571.30.534月26日450346.3936-43.2921750.258-20.3731.80.45233.03883.70.536月18日452051.237.9-40.2982400.248-23.844080.4632957.30.5311月23日459854245-24.944040.46332.5315200.5232012年2月20日，将丙烯制冷压缩机GB-5012011年的操作数据进了统计并抽出几组数据列于下表中：九、要因确认1〉从GB-501压缩机的运行数据来看，透平转速已远超过24万吨的设计能力，主要反映在一段、二段、四段吸入流量及四段排出流量上，尤其是四段吸入流量超出设计值较多，导致四段排出流量增加。其次，由于二段抽出流量较少，也造成GB-501压缩机的内循环量增加，致使整个压缩机组负荷偏高。2〉从GB-501透平运行数据看，其转速、蒸汽耗量均超过设计值较多，也反映出GB-501透平的运行状况。是要因九、要因确认根据以上结论，我们最终总结出以下六条要因：1、脱氧水PH值过低2、次高压蒸汽窜中压管网阀泄漏量过大3、外界次高压蒸汽压力低于指标4、外界送入蒸汽温度控制不稳定5、操作规程中未规定抽汽范围6、24万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷十、制定对策在要因确定后，根据装置的实际运行情况，QC小组结合长期的生产经验，进行了全面的技术分析，并根据5W1H原则制定了解决问题的相关对策计划表:十、制定对策序号要因对策目标措施负责人完成时间1脱氧水PH值过低调整脱氧水PH值PH值7～9严格监控水汽送过来的脱氧水PH值，并用氨溶液调整使之在～9之间陈照瑞、苗楠6月20日2次高压蒸汽窜中压管网阀泄漏量过大减少次高压蒸汽窜中压管网阀的内漏量次高压蒸汽窜中压小于17t/h1>

更换次高压窜低压阀;王学军、杨应军4月30日2>

切断次高压管线上不常用的废旧管线。3次高压压力低于指标选择合适的次高压压力3.8～4.2MPa通过正交试验确定最佳压力窦珍、肖斌、丁峰、黄开炳、王文珍、许小平、龚春雷

6月6日4次高压蒸汽温度控制不稳定选择合适的次高压蒸汽温度420～450℃通过正交试验确定最佳温度5操作规程未规定抽汽范围选择合适的抽气量16～35t/h通过正交试验确定最佳抽气量

624万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷选择合适的负荷46～54t/h吸入蒸汽量通过正交试验确定最佳负荷十一、对策实施对策实施一：脱氧水PH值过低：小组成员陈照瑞严格监控水汽送过来的脱氧水PH值，并用氨溶液调整使之在7~9之间。实施效果:陈照瑞抽取了10次2008年4月到6月脱氧水的PH值如下表所示：从上表可以看出，经过调整脱氧水的PH值有90%是在指标控制范围之内。十一、对策实施实施二：次高压蒸汽窜中压管网阀泄漏量过大：1〉我装置蒸汽系统阀门由于长期在高压差的环境中使用，导致阀芯磨损泄漏量增大，由于没有上下游阀和副线阀，蒸汽系统互窜严重，造成装置用能不科学和大量浪费，因此小组决定进行阀门更换和改造（增加上下游阀和副线阀门）。次高压蒸汽窜中压蒸汽阀门：HIC-001、PIC-141更换调节阀、增加上下游及副线阀门；TIC－001更换调节阀、增加上下游及副线阀门；TIC－124更换调节阀、增加上下游及副线阀门。2〉切断次高压管线上不常用的废旧管线。PV-143内漏，使少量次压蒸汽下窜中压，且此阀长期不用故将这条管线切断。十一、对策实施实施效果:王学军抽取了10次2008年4月到7月的次高压蒸汽向中压管网泄露量，如下表所示：日期4.114.265.25.105.266.36.156.277.17.6窜入量（t/h）202216171513141068制表人：杨应军时间：2008年7月13日

由上表可以看出，次高压蒸汽向中压管网的泄露量是逐步下降的，并且在4月30日对策实施结束后的次高压蒸汽向中压管网泄露量基本上都小于17t/h的指标，说明此次改造效果明显。十一、对策实施对策实施三:正交试验（一）、试验目的：降低石化厂乙烯联合车间蒸汽单位消耗使之达到3.59t/t(乙烯)以下的最佳工艺条件；（二）、试验考核指标：蒸汽单位消耗达到3.59t/t(乙烯)以下；（三）、试验因素：经分析研究，有四个因素需确定最佳条件：

A、次高压蒸汽压力；

B、次高压蒸汽温度；

C、GB501抽气量；

D、GB501负荷。十一、对策实施（四）、选用正交表：选用L9(34)正交表。在生产条件允许的情况下我们共做了9次试验。A、次高压压力：工艺规定为3.8~4.2MPa3.8MPa4.0MPa4.2MPB、次高压蒸汽温度：工艺规定为420~450℃420℃435℃450℃C、GB501抽气量：工艺规定为16~50t/h35t/h25t/h16t/hD、GB501负荷：工艺规定为46~54t/h46t/h50t/h54t/h（五）、选位级：选定位级十一、对策实施因素位级表ABCD

因素位级次高压压力次高压蒸汽温度GB501抽气量GB501负荷13.8MPa420℃35

t/h46

t/h24.0MPa435℃25

t/h50

t/h34.2MPa450℃16

t/h54

t/h

制表人：时间：十一、对策实施（六）、按选用的正交表将因素位级表中的因素顺序、位级对号入座，然后进行试验，并得出试验结果如下表所示：试验设计表因素次高压压力次高压蒸汽温度GB501抽气量GB501负荷试验号ABCD112132211133312411225232363221713318223293133十一、对策实施试验计划试验结果因素次高压压力次高压蒸汽温度GB501抽气量GB501负荷乙烯装置蒸汽消耗试验号ABCD

列号

列号3214

112134.01221113.75333123.87411224.17523234.15632213.98713314.25822323.54931333.75K112.4311.6711.6311.98

K211.4411.5312.311.58

K311.612.2711.5411.91

R0.990.740.760.4

十一、对策实施a、直观分析：

按照正交试验表的要求，我们进行了9次实验室动态模拟试验，由试验结果可以看出，8号实验的乙烯装置蒸汽消耗达到了3.54t/t(乙烯)，与实施前相比下降了0.56t/t(乙烯)。因此通过直观分析，４号方案结果最佳。其组合为：A2B2C3D2十一、对策实施R值0.99>0.76>0.74>0.4因素列号A>C>B>D因素次高压压力>GB501抽气量>次高压蒸汽温度>GB501负荷b、极差分析：极差的大小反映了因素对蒸汽消耗的影响。比较这四个因素的极差大小，得到这四个因素对化蒸汽消耗的影响程度，由强到弱的排序见下表：十一、对策实施c、趋势图分析：将4个因素的位级和做趋势图，可以得出以下结论A次高压蒸汽温度次高压蒸汽压力GB501负荷GB501抽气量24681012A1014A2A3B1B2B3C1C2C3D1D2D3十一、对策实施1、次高压蒸汽压力在4.0MPa时乙烯装置蒸汽消耗最低。2、次高压蒸汽温度在435℃时乙烯装置蒸汽消耗最低。3、制冷压缩机（GB-501）抽气量越低乙烯装置蒸汽消耗越低，但在16t/h

时最佳。4、制冷压缩机（GB-501）负荷在50t/h时乙烯装置蒸汽消耗最低。综合评估以A2B2C3D2为最好。

十一、对策实施（七）跟踪试验（一周）将次高压蒸汽控制在压力4.0MPa、温度435℃、GB501抽气量16t/h、GB501负荷50t/h的条件下。日期6.26.36.46.56.66.7平均值蒸汽单耗t/t(乙烯)3.313.283.353.323.193.353.3取得成功！十二、检查效果采取上述措施后抽取了2012年7月份的10组蒸汽单耗，如下表：日期7.17.47.77.127.157.207.227.237.257.26平均值蒸汽单耗t/t(乙烯)3.33.223.293.33.143.23.153.093.153.253.2十二、检查效果请看实施前后与目标值的对比图：十三、巩固措施(1)继续监控水汽送过来的脱氧水PH值，并用氨溶液调整使之PH值在7~9之间。(2)加强巡检，监控各蒸汽阀门的工作状态，防止泄露。(3)车间将正交试验的结果报厂技术科，由技术科报批公司并下发了相关技术规定，（标准号：Q/SY（CG）03-01-2007）确定下列工艺操作参数：次高压蒸汽压力控制在：4.0±0.2MPa；

GB501抽气量控制