乙烯装置能耗指标分析及优化策略

乙烯装置能耗指标分析及优化策略
摘要：随着社会的发展与时代的进步，我国的科学技术水平也得到了进一步提高，在石油生产中，乙烯装置的运用较为频繁，乙烯装置在使用过程中，其装置的能耗常偏离预期的设计值，因此需要了解能耗方面存在的各类问题，对乙烯装置能耗指标进行分析与优化也已成为学界热点话题。

基于此，本文简单分析乙烯装置能耗指标，深入探讨乙烯装置能耗指标优化策略，以供参考。

关键词：乙烯；装置；能耗指标
前言：为满足现阶段的乙烯装置运用要求，需要对乙烯装置的能耗指标展开深入分析，在乙烯装置使用过程中，蒸汽单耗、燃料气单耗与水综合消耗等均作为主要能耗内容。

但在长期的使用过程中，仍呈现出超标等问题，为保证体系装置的稳定运行，需要对乙烯装置能耗指标进行深入优化与提高。

1.乙烯装置能耗指标分析
1.1蒸汽单耗
与以往的工艺流程相比，采用同类装置进行测试后发现，乙烯装置产生的蒸汽单耗更高，并且使用的过程中，裂解炉与急冷锅炉的产气量也相对较低，而测试得到的超高压蒸汽产量远低于设计指标，因此裂解气压缩机的透平抽气量也小于预定的指标。

在此背景因素的影响下，重质炉裂解气更易产生结焦等现象。

而运行的初期与末期，产气量的差距也较大，并且因急冷锅炉通常采用二合一的结构进行设计，因此换热面积与轻质冷炉相比，换热面积约少了五分之一左右，且重质炉产量并不能满足预期的设计流量要求，因此需要保证装置的蒸汽管网可以处于平衡状态，自备电站的机组抽气发电能力也因此有所下降，乙烯装置的蒸汽量与装置综合能耗间的关系极为明显，因此需要加以调整[1]。

1.2 燃料气单耗与水综合消耗
燃料气单耗主要会在两方面体现，总体看来，燃料气单耗使用的过程中，大
量企业仍难以满足行业的平均水平要求，而裂解炉的热效率通常会维持在94%左右。

另一角度出发，裂解炉燃烧空气的预热器加以运用后，燃烧空气预热器通常
会运用热水作为加热源，通过提高裂解炉预热温度的方式减少此阶段的燃料损耗。

在乙烯装置运用的过程中，循环水的消耗相对较大，在工业合成的过程中，乙烯
装置中循环水的污垢系数取值相对较高。

且设备使用的过程中，冷热换热面积偏大，将导致循环水的设计量相对较高，各地区水循环的上水与回水温度相差也相
对较低，且循环水换热器的密封性能也相对较低，因此存在泄漏的可能性，难以
对进出口的蝶阀进行保护，因此循环水流通效果较差也将导致部分循环水被浪费[2]。

2.乙烯装置能耗指标优化策略
2.1原料优化
在乙烯装置裂解单元中，共有八台裂解炉，而主要通过裂解的方式通过氢尾
油与石脑油进行调整，但目前看来乙烯装置所使用的加工原料也会因设计工况出
现偏移，导致重质裂解炉的加工负荷不足，从而致使物料平衡性大幅度下降，难
以达成优化目标，因此需要通过负荷调控的方式，避免轻质裂解炉加工负荷致使
全厂的物料平衡下降。

通过单独裂解轻质原料的工况调整，使其可以满足裂解重
质原料的运用要求，达到保留重质原料能力的目标。

而目前的各炉原料也需要通
过预热器与过滤器的整合运用，更换微合金钢。

技术改造工作的开展过程中，需
要对炉体的设计加工能力加以了解，通过扩大原料轻质化效果的目标，分析原料
轻质化的可能性，并提高新增原料的加工能力。

扩能操作落实后，可以将原有的
歧化气与异构化气等材料，进行加氢处理的过程中，液化气需要直接补充至轻烃
裂解炉之中，而后借此提高相互之间的比例，通过河流的改造项目工作优化整体
的设计效果，并将项目中乙烯的产能进一步提高从而达到优化成本采集效果的目标，减少装置的能耗。

在运用相关设备与技术进行处理的过程中，需要对混合石
脑油的来源加以明确，混合石脑油原料的组成普遍较为复杂，通常由十种以上的
物质混合制成，因此在后续的处理过程中会呈现出蒸馏带较宽与分布较差等特点，难以保证裂解炉可以达到预期的最佳裂解效果，对后续的使用也十分不利。

因此
需要对混合石脑油中拔头油与重整碳等物质进行科学的整合与输送，使其裂解条
件可以满足产物的收率变化要求，并将石脑油中的馏分与碳数进一步轻质化，提
高烷烃的含量，而将裂化轻石脑油等裂解性能差的组分降低，也可有益于对重石
脑油干点的控制，通过提高正构烷烃的比例，优化整体的控制效果，将最终的用
量进一步提高。

而裂解原料并进行结构优化的过程中，也可以将BMCI值控制在
13以下，从而提高整体的控制效果，并绘制相应的原料配比表，提高原料配比效
果[3]。

2.2蒸汽系统优化
在蒸汽系统运行的过程中，透平蒸汽量、蒸汽放空量等均会对蒸汽系统造成
较为严重的影响，因此通过科学的运作流程提高蒸汽品质便显得异常重要。

在此
过程中需要构建起完善的监督管理流程，对蒸汽透平叶片进行监管，查看是否出
现结荚与叶片凝固等情况，提高整体的处理效果，减少出现蒸汽浪费的可能性，
提高超高压的蒸汽产量。

并且避免因高等级蒸汽未经做工便直接降温而出现减压
情况的可能，杜绝出现大量蒸汽浪费等情况，提高处理效果，提高超高压蒸汽的
整体产量，从而加强尾油的优化处理效果。

受到氢尾油品质方面因素影响，在对
其开展裂解工作的过程中，急冷锅炉内部极易出现严重的结焦现象，而此现象也
将导致整体的工作效果大幅度下降，因此为提高高位热能的回收效果，并优化工
艺水的品质，需要及时清理稀释发生器内部的结焦，通过此方式降低中压蒸汽的
补充量，提高整体产量，为其后续的运用提供科学有力的保障。

在满足现阶段施
工工艺体系的要求下，需要对循环水厂进行变频调速，通过可调节叶片提高循环
水的上水率，分析回水温差的变化情况，实现整合控制，降低循环水的整体流量，从而提高检测效果。

2.3循环水系统优化
循环水系统的分析检测工作中，需要重点检查循环水换热器自身是否存在结
垢等现象，并通过专业仪器检测结构内部是否存在腐蚀现象，若存在腐蚀现象则
需要进行全面的检修与清理，提高整体的处理效果，为后续阶段技术的合理运用
提高保障。

并且通过清理表面的方式，减少因堵塞等原因而导致换热效率大幅度
下降的可能性，将备用的循环水换热器更换为闸阀，也可以减少出现循环水浪费
的可能性，若在处理过程中出现结构缺陷，需要立即进行优化处理，使其可以满
足现阶段的工艺要求，并及时对循环水换热器进行报废与换新。

而乙烯装置裂解
气中，甲烷的设计效率也在15%左右，但目前的原料等方面因素影响下，甲烷收
集率甚至达到了20%以上，其整体的负荷情况也远超100%，因此导致乙烯装置负
荷大幅度提高。

为降低负荷效果，保证工作效率，可以提高甲烷压缩机的使用数量，及时对循环水换热器进行报废与换新。

并配置相应的送气管网，伴随整体加
工量的大幅度提高，确保装置的平稳运行便显得十分重要，因此在设计与使用的
过程中，也需要减少整体的循环量，解决因负荷过高等原因而导致出现负荷瓶颈
的可能性，确保装置的平稳运行，而伴随现阶段工作量的进一步提高，需要对设
备不断地进行维修与更新，通过定期的维护更新，为其后续的应用与发展提供有
力保障。

结语：综上所述，现阶段我国在石油生产的过程中会大量使用乙烯装置，而
生产的过程中装置的原料也可分别形成开式热泵的乙烯加以分析，在生产过程中
会受到大量复杂因素的影响。

为保证乙烯装置可以得到优化，需要对原料、蒸汽
系统与循环水系统等进行优化分析，为乙烯装置的合理运用提供有力保障。

参考文献：
[1]边圣海. 乙烯装置经济性运行浅析[J]. 当代石油石化,2023,31(02):45-49.
[2]任崇欣，李智源，董亚龙. 独山子220kt/a乙烯装置能耗分析与优化[J]. 乙烯工业，2021,33(03):62-64+5.
[3]彭志荣,段海涛,董万军. 乙烯装置能耗指标分析与优化措施[J]. 乙烯工业,2021,33(01):11-13+20+4.。