PTA装置1.0 MPa蒸汽能耗增高原因分析及对策

2015-06-21谭帅

河南化工 2015年10期

关键词：凝液干燥机结晶器

谭帅

(中国石化洛阳分公司，河南洛阳 471012)

PTA装置1.0 MPa蒸汽能耗增高原因分析及对策

谭帅

(中国石化洛阳分公司，河南洛阳 471012)

针对PTA装置2012年以来1.0 MPa蒸汽能耗大幅增高的原因进行分析和探讨，提出具体的防范措施，促使1.0 MPa蒸汽消耗的降低，保证PTA装置能耗的稳定。

蒸汽;能耗;原因;对策

0 前言

洛阳分公司PTA(精对苯二甲酸)装置采用美国BP-AMOCO公司的专利技术，1998年2月开工建设，2000年5月投料生产成功，生产能力为22.5 ×104t/a。2003年10月进行扩能改造，在不改变原工艺条件的情况下消除装置“瓶颈”，生产能力扩大到32.5万t/a，2003年6月扩能改造完成，投入正常生产。PTA装置的蒸汽系统共有5个蒸汽压力等级。

1.0 MPa蒸汽主要用于发电机蒸汽透平凝结水泵涡轮机BGT902、蒸汽透平喷射器、PTA母液冷却器喷射器BH317和干燥机输送气加热器BE305。1.0 MPa蒸汽还用于平衡界区内的蒸汽，确保使用430 kPa蒸汽的设备正常运行，用于氧化反应器开工或热“保持”的情况。扩能改造之后，1.0 MPa蒸汽还与TA干燥机BM302/A连接，为确保干燥机的干燥效果，对热源的使用具有一定的灵活性。表1所示为装置1.0 MPa主要蒸汽消耗详细统计表。

表1 装置1.0 MPa主要蒸汽消耗统计表

1 1.0 MPa蒸汽现状

将2005年至2014年的1.0 MPa蒸汽消耗、PTA每年总量和1.0 MPa蒸汽能耗进行统计，汇总如表2所示。可以看出2005年至2007年，1.0 MPa蒸汽能耗逐年降低;2008年至2009年，1.0 MPa蒸汽能耗增幅比较大;2012年以后，1.0 MPa蒸汽能耗较2010年、2011年又呈现大幅度增长。

具体原因如下:2008年，由于装置全年低负荷、检修周期长等种种不利因素，1.0 MPa蒸汽用量较以往增加较多。详细原因如下:①检修期间，1.0 MPa蒸汽流量计进行了彻底更换，其值较检修前值都有所增加，造成检修后蒸汽单耗上升较多;②受市场因素影响，装置负荷2008年普遍较低，精制单元频繁升降负荷。

表2 装置1.0 MPa蒸汽能耗统计表(2005-2014年)

2009年，由于设备问题较多，特别是关键设备氧化反应器搅拌器BA106，多次出现装置停工抢修，导致1.0 MPa蒸汽用量较以往有增无减。2010年，装置停工检修，对PTA装置蒸汽及凝结水系统进行节能改造，新增1.0 MPa蒸汽闪蒸罐，将高高压凝液先闪蒸1.0 MPa蒸汽，而后进入430 kPa蒸汽闪蒸罐产生430 kPa蒸汽，此项目2010年4月投用，运行效果良好，大量减少装置1.0 MPa蒸汽用量。

2011年，装置大检修，完成膨胀机加热器产生高压凝液先进入1.0 MPa蒸汽闪蒸罐节能改造项目，装置1.0 MPa蒸汽用量进一步减少。

2013年底，BM302出料端漏凝液;2014年4月，第一次检修更换中心管，加固载气腔;2015年3月再次泄漏，5月恶化进行第二次检修，更换蒸汽分配管，补焊凝液管，一个月之后再次泄漏，7月3日第三次检修开孔补焊凝液收集管及凝液腔，15日再次泄漏，28日恶化难以维持，30日解体进行第四次检修，拆出料箱后发现凝液总管远端焊道完全裂开，导致蒸汽中心管、载气腔近干燥机处焊道大部分开裂，断面完全呈海绵疏松化。由于BM302运行工况持续恶化，从2013年开始，1.0 MPa蒸汽用量较以往呈现大幅度增长。

2 改善措施

针对PTA装置2012年以来1.0 MPa蒸汽能耗大幅增高的原因进行分析和探讨，提出具体的防范措施，主要有以下几个方面。

2.1 合理控制装置负荷

PTA装置高负荷平稳生产达到规模产量是降耗的前提，但必须确保装置安全稳定运行，坚决杜绝非计划停工，降低生产波动次数。今年以来，车间狠抓装置平稳运行，搞好安全平稳竞赛活动，生产波动和停车次数明显减少，生产操作平稳率保持较好，对节能降耗起到了积极作用。PTA装置具体实践如下:①车间开展安全平稳竞赛，现场加强巡检力度，展开避免事故检查，保证高负荷状态的安全平稳运行。②内部设备维护展开设备包机管理和重要设备特护工作。③车间到班组细化工艺操作，调整制定优化的真空过滤机BM301、氧化干燥机BM302碱洗频次。④车间优化现场管理，降低各项能源消耗等。

2.2 减少蒸汽热量损失

由于蒸汽在供热中产生的热损失受管道的设计和安装、管道及设备的保温层厚度、凝结水的回收等多方面的影响，所以，可以通过有效的途径减少热损失，降低蒸汽的消耗。例如，选用合适的保温材料，减少热损失;发现管道保温材料破损或缺失，及时恢复，提高蒸汽传热效率。

有效地利用蒸汽可以降低工厂的运行成本。例如:在蒸汽管道上合理地设置疏水器，自动排除冷凝水，保持蒸汽干燥等;1.0 MPa多分布在软管站，防止管道、阀门安装不严密而造成的泄漏损失，杜绝蒸汽“跑、冒、滴、漏”现象，减少蒸汽损耗;对装置中疏水器进行排查，杜绝疏水器直排，对部分排地的低低压凝液通过改造排入低低压凝液管网，减少蒸汽凝液损失。

2.3 优化蒸汽系统控制

①装置蒸汽利用原设计存在问题:一是9.0 MPa蒸汽凝液通过闪蒸罐产生3.5 MPa蒸汽后直接进入0.43 MPa闪蒸罐产生430 kPa蒸汽，利用效率低;二是装置膨胀机加热器BE107、BE108/A采用3.5 MPa蒸汽加热，其高压凝液直接进入210 kPa蒸汽闪蒸罐产生210 kPa蒸汽，能级利用不合理。2010年、2011年先后改造之后，通过优化略降BD906A的压力控制，管网的1.0 MPa蒸汽消耗FI917每小时可以降低1.5 t。除此之外，BD906A的液位控制LV906A泄漏量比较大，导致BD906A液位控制不稳定，影响1.0 MPa蒸汽的闪蒸量。建议大检修期间，对PV906A、LV906A进行解体、检查、更换。

②优化结晶器BD601～BD605压力控制与液位控制，保证结晶器运行工况无波动。BD906的9.0 MPa蒸汽凝液部分去往结晶器，用于结晶器级间冲洗、阀位冲洗，防止结晶器级间管线、阀位堵塞。由于级间冲洗、阀位冲洗无流量计或流量计已坏，导致调整冲洗流量无参照值，进入结晶器内部9.0 MPa蒸汽凝液增多，随结晶器闪蒸汽进入尾气洗涤器BM601，增大污水处理成本。

建议对结晶器级间冲洗、阀位冲洗流量计进行检查、更换，优化9.0 MPa蒸汽凝液部分去往结晶器的流量，增大9.0 MPa蒸汽凝液去新增1.0 MPa蒸汽闪蒸罐BD906A的流量，从而增大1.0 MPa蒸汽的闪蒸量。

③在1.0 MPa蒸汽系统内，1.0 MPa蒸汽至430 kPa蒸汽之间设置有外补蒸汽阀PV928A。氧化单元低负荷运行，430 kPa蒸汽压力较低，系统会自动打开PV928A，向430 kPa蒸汽管网内补充1.0 MPa蒸汽，以维持430 kPa蒸汽压力，保证430 kPa蒸汽用户的正常运行，导致1.0 MPa蒸汽量增大。除此之外，PV928A泄漏也会导致1.0 MPa蒸汽消耗增大，现场操作多通过副线来控制，减小1.0 MPa蒸汽能耗。

建议尽量维持氧化单元高负荷平稳运行，减少蒸汽系统波动，减少外补蒸汽用量。大检修期间，对外补蒸汽阀PV928A解体、检查、更新。

④2015年8月11日，氧化单元干燥机BM302第四次检修完毕，及时投用，1.0 MPa蒸汽消耗明显降低1.6 t/h。

建议优化氧化干燥机运行模式，尽量将其加热蒸汽由1.0 MPa蒸气改为装置自产430 kPa蒸气，减少装置1.0 MPa蒸汽消耗量。氧化小干燥机在装置负荷较低时，及时停用或改为装置自430 kPa蒸汽加热，每小时可节约1.0 MPa蒸汽大约1.5 t。装置负荷较低时氧化大干燥机加热蒸汽由1.0 MPa蒸汽改为装置自产430 kPa蒸汽加热，每小时节约1.0 MPa蒸汽3 t。

⑤精制单元因母固回收装置停用，可将母液冷却罐BD304冷却喷射器BH317适度关小，在满足外排温度的情况下，温度尽量控制在上限，以利于节约1.0 MPa蒸汽。