乙烯冷能利用方案设计

第43卷第9期广州化工Vol. 43 No.92015年5月Guangzhou Chemical IndustryMay. 2015乙烯冷能利用方案设计徐玲芳(南京扬子石油化工设计工程有限责任公司，江苏南京210048)摘要: 某厂EO装置和CO2装置需运行冷冻机组为装置提供冷量。低温乙烯作为下游原料时，需用蒸汽加热气化，为充分利用乙烯冷能，达到节能降耗的目的，现对其工艺流程进行方案优化设计。本文设计两种方案，分别对这两种方案进行了分析和比较，在保证充分利用能源的情况下，方案- -更具有操作可行性和稳定性。关键词:乙烯冷能;方案优化设计;节能中图分类号: TE08文献标志码: B文章编号: 1001 -9677(2015)09-0188-02Ethylene Cold Energy Utilization DesignXU Ling -fang .( Nanjing Yangzi Petrochemical Design Engineering Co.，Ltd. ，Jiangsu Nanjing 210048 , China)Abstract: Cooling energy was provided by refrigeration unit for EO and CO2 plants. Cryogenic ethylene was gasifiedby steam heating as feed stream. In order to usw and savw the ethylene cold energy, the process was optimized. Twoschemes were designed, analyzed and compared respectively. In ensuring the full utilization of energy, the first schemewas more feasible and stable for operation.Key words: ethylene cold energy ; optimize; energy saving随着我国石化行业乙烯装置的兴建，以及沿海地区乙烯储950 kW存规模和需求的增大，近年在较大型的乙烯储运装置中低温储为优化工艺，降低能耗，现进行方案设计,将乙烯的冷能存法得到了大量的运用"。低温储存法具有储运压力低、安全利用至 E0和CO2装置，减少原有的冷冻机组的负荷。性高、储运量大等特点(2而备受关注。低温乙烯储存蕴藏着可观的冷量，这部分冷量如果能够得.2方案设计到合理利用，将极大降低工厂的能耗，提高工厂的经济效原有CO2装置冷冻水组成为:乙二醇0.47wt%，水益[}]。本文对现有2万罐低温储存的乙烯冷量改造利用进行方0.53wt%;冷冻水进出口温度-15~-30 C。原有E0装置冷冻案设计，对设计的两种方案进行了分析和比较。优化后所采用水组成为:乙二醇0. 47wt%，水0. 53wt%。冷冻水进出口温度的方案产生的经济效益比较可观，实现了节能降耗的宗旨。-5~-15 C1现有工艺流程及能耗分析本次设计采用乙醇作为中间介质。2.1方案一1.1现有工艺流程新增换热器E-2601/E- 2602/E-2603。来自乙烯节能换热某厂乙烯存储输出工艺为:输出乙烯先经节能器E-302与器 (E-302) 低温液相乙烯在换热器E -2601 中与- 10 C的乙储罐产生的B0G进行换热,换热后的乙烯经乙烯汽化器E- -601醇换热，乙醇被冷却至-35 C后被依次送往CO2装置及E0装和乙烯过热器E- -602加热至20 C后进下游装置。下游EO装置置的冷冻水系统，乙烯被加热后送至E- 601(已有)中。及CO2冷量由现有的冷冻机组提供。在CO2装置及E0装置的冷冻水系统中，乙醇与冷冻水换1.2 现有装置能耗热，乙醇被依次加热至-20 C/-11 C。现有节能器E-302的热负荷为580 kW,出口温度为-63 C,在上述冷冻水系统中回收的冷量,分别用于CO2装置及流量为24 t/h。乙烯汽化器E-601能耗为2780 kW(包含潜热EO装置提供-30_C和-15C冷级的冷冻水。1770 kw),乙烯过热器能耗为510kW。EO装置最大需要冷量:表2。方案中国煤化工多设备见表1,冷能利用见为800 kW, CO2装置最大需要冷量为1300 kW。YHCNMHGEO装置冷冻机能耗为450 kW, CO2 装置冷冻机能耗为第43卷第9期徐玲芳:乙烯冷能利用方案设计189至各冷冻盐水用户-300m供液温度-10 c2603-300m回液温度-5T返回乙场汽化器E-601来自各冷冻盐水用户冷冻盐水储罐(已有-180-节能换热器(新增)P- 2603AB冷流盐水菜↓-500m供液温度-30个-500 mE-2602回液温度-25 c来自己烯节能器E-302 J[h节能換熱器乙师销耀V-2602 L乙醇循环泵图1方案一 流程图表1方案一新增设备一览表-10 C。乙醇(冷媒)作为载冷介质在低温乙烯装置内封闭循环。设备类型数量位号冷冻水被冷却至-30 C后，首先被送往CO2装置。在CO2装置中，冷冻水被加热至-15 C以上，然后再被送往EO装置。换热器E-2601/E- 2602/E-2603在EO装置中，冷冻水被加热至-5 C。泵P-2601A/B、P-2602A/B、 P-2603A/B方案一流程图见图2，需要增加的设备见表3，冷能利用见容器V-2601、 V-2602表4。注: V-1401利旧。表3方案二新增设备一览表表2方案一 冷能利用乙二醇冷量/kW乙烯气化率2E-2601/E-2602流量/(/h)P-2601A/B、P-2602A/B .-30 C级(CO2装置)10813050.66V-2601-15 C级( EO装置)98.2815注: V-1401 利旧。2.2 方案二表4方案二冷能利用到乙烯汽化器E- -601来自EO装置流量/(t/h)至20装置106. 1413240. 67-15 C级(EO装置)17鼻3方案比较脖地热器“新墙)米自CO装置从表1和表2.上可以看出，两种方案对各装置提供的冷量-26025至CO,装置基本是相同的。方案- -比方案二多增加了1台换热器，2台泵节能增終器及1台容器，因此多增加了相应设备的投资额。装置正常运行时，两种方案均可行。由于原EO装置采用冷级较高的冷冻水,来自乙烯节能换热E-302V -2601因此原换热器均为10#碳钢，10#碳钢的许用最低许用温度为乙醇储罐-20 C[41，而CO2装置中的换热器采用的低温钢。因此，如采B2601A )用方案二，一旦CO2装置停止运行，低温的冷冻水可能会影响(新增少场到CO2重国错化牛用原冷冻机组为EO装置图2方案二流程图提供冷量中国煤化工冷源相对独立，受对方的影响较小MHCNMHG,装置扩建均可通过调节新增节能换热器E 2601/E- 2602。来自己烯节能换热器( E-乙烯气化率及E-2602冷媒出口温度进行冷量分配和调节;方302)低温液相乙烯在换热器E-2601( 新增)中与-10 C的乙醇案二中受原EO装置换热器材质的限制，冷量分配可调性较小。(冷媒)换热，乙烯被加热至-20 C后，再送往E- 601A/B中。因此，尽管方案一投资额比方案二大，但从流程的稳定性及现乙醇(冷媒)被冷却至-35 C后再在E-2602(新增)与-5 C场情况分析，方案- - 比方案二更稳定和实用。如原E0装置换的冷冻水换热，冷冻水被冷却至-30 C,乙醇(冷媒)被加热至(下转第235页)第43卷第9期李斌:工程管理软件Project 2007 在化工装置大修应用235选择“与”。“指定日期完成任务”。创建“指定日期完成任务”筛选器步骤与创建“指定日期开工任务”筛选器步骤基本-致，不同点是在“域名称”栏选4结论择“完工日期”(1)本文介绍了化工装置大修实施过程中，如何统计人(2)查找“指定日期需开始任务”的内容员、机具数量及指定开工、完工日期的任务。实际上，利用以查找“开始时间”是2014年12月2日的任务为案例。Project 2007软件可精确到个人或具体施工机具每天及大修全过步骤一:指定任务筛选器。程工作安排，通过与施工单位实际安排的人员及机具对比，可菜单栏:报表-报表-当前操作-即将开始的任务。及时判断施工单位人员及机具的安排是否合理。通过统计应完选择“编辑”键，在“任务报表”对话框的“筛选器”工或应开工的任务，可统计项目完成进度。的下拉菜单中选择“ 指定日期开工任务”。点“确定”保存筛(2)本案例是单个装置大修的人员、机具及任务完成情况选器的选择,返回“当前操作报表”对话框。统计，对全系统停车大修的管理可通过“插入-项目”功能合步骤二:输入指定日期。并所有已单独完成的装置检修统筹( 所有统筹的“项目向导”在“当前操作报表”框中，选择“即将开始的任务”。初始设置必须一致)，形成一个全系统的综合统筹，从而可对在“指定日期开工的任务”对话框下拉日期菜单选择.全系统人员、机具及任务进行全盘的管理，分析重要机具及特“2014年12月2日”点击“确定”。图4显示“2014 年12月2日”开工的任务清单，同时显种作业人员安排的合理性。(3)编制准确的施工统筹是本软件有效应用的关键。项目示了任务需要的人员、机具及完工日期。各工序齐全，分配的资源及数量准确，任务之间逻辑关系，工期及开完工时间正确，没有此先决条件，用Project 2007生成的一系列数据是无任何用途的。(4)对工程项目的管理很大一部分也是对信息的管理，如何有效地掌握工程项目中各种有效信息，全面分析这些信息的特点，快速准确地对信息进行抽取、加工和分类很大程度上依赖于信息管理的方式和手段，Project 2007软件为化工装置大修过程的信息管理方面提供了很好的手段。参考文献1] 杨建.项目管理软件及Project应用[J].科技视界,2013(17):54+68.2]席相霖. 谈项目管理软件在我国的应用[J].微电脑世界,2001(12):108 -109.图4“2014年12 月2日”开工的任务清单3]顾向阳、Prjeet软件在项目管理中的应用[J].水利电力机械,2007(11):123-124,126.(3)查找“指定8期完成的任务”步骤与查找“指定日期4] 孔德庆.论项目管理软件PROJECT在设计项a管理中的运用[J].需开始任务”步骤基本相同，唯一差别在选择筛选器时需选择今日科苑,2009(24):116.(上接第189页)热器均为低温钢材质，方案二也可行，且投资额比方案-一小。5结论4能耗分析方案一和方案二均能有效的利用乙烯冷能，降低原装置冷工艺流程优化后，在新增的节能换热器中利用-63 C乙烯冻机组的负荷。 在不同的场合，需根据实际情况进行分析，本通过冷媒乙醇将冷量传递给换热器E-2602和E-2603，为EO设计场合中，方案一在运行中更具有实用性 和稳定性。装置和CO2装置提供冷量，从而降低两装置的冷冻机组负荷，通过冷能利用，本设计方案可为工厂带来直接效益为节省电力,同时液态乙烯在换热过程中部分气化，降低了蒸汽686. 66万元,达到节能降耗的目的，创造经济效益的同时降低了作业环境噪音。能耗。(1) E0装置冷冻机组电耗为450 kW, CO2 装置冷冻机组中国煤化工电耗为950 kW，以年工作时间为8000小时计，电费为0. 6元徐烈.MHCNMHG发展与应用[J].低温工程,.kW计。一年装置消耗电费为: 67.2 万元。2001(2):128.(2) 采用方案一后，乙烯汽化器节约蒸汽用量为3.504 t/h,2] 王汉松.乙烯工艺与技术[ M].北京:中国石化出版社,2006.以蒸汽费用为220元/吨，节约蒸汽费用为616.7万元/年。[3] 李新冬。乙烯储存装置节能改造及其效益分析[J].上海化I,因此，通过采用方案二进行冷能利用，- -年合计可节约2013(9):12-15.4] GB150.2中国国家标准化管理委员会.压力容器[S].北京:中国.683. 9万元。标准出版社,2011:47.