浅析二甲苯装置节能优化

高 峰

（中国石油四川石化有限责任公司，四川成都 611930）

浅析二甲苯装置节能优化

高 峰

（中国石油四川石化有限责任公司，四川成都 611930）

二甲苯装置具有工艺流程复杂、能耗高等特点，在实际的应用过程中能耗大，造成了严重的能源浪费。对二甲苯装置进行用能情况、装置换热网络、装置低温热进行了系统的分析研究，根据实际情况进行了二甲苯装置的用能改造，提高了二甲苯装置的能源利用率，提高了经济效益。

二甲苯；节能；优化

1 前言

二甲苯装置由连续重整单元、芳烃抽提单元、歧化烷基转移单元、二甲苯分馏单元、异构化和吸附分离单元组成，整个装置的组成单元较多，工艺流程较长，能耗较大。根据芳烃的整个工艺流程将组成单元进行划分，二甲苯分馏单元、异构化和吸附分离单元是一个完整的整体，在二甲苯的生产过程中，这三部分可以同时运行或停止。根据二甲苯的能源消耗组成进行分析，二甲苯分馏单元、异构化和吸附分离单元这三部分所消耗的能源量之和，占二甲苯装置总的能源消耗量一半以上，达到 52.51%。因此，需要对能耗高的这三部分进行能耗调整，利用大系统理论，对整个装置的工艺流程进行优化，进而降低这三部分的能源消耗量，从而实现二甲苯装置的节能优化改造。

2 二甲苯装置用能情况分析

2.1 二甲苯装置换热网络分析

采用 Aspen Plus 软件对二甲苯装置正常运行时的装置换热情况进行换热网络夹点分析，有针对性地选择夹点进行工艺物流分析，主要考虑以下两个方面：进行装置换热的物流和分馏塔顶冷却塔底再沸。

该换热网络的问题所在：①夹点上有冷却器，重芳烃依靠冷却水进行降温处理；②垂直方向上缺少必要的换热器，温差大的换热器数量过多，造成了温度较高的能量部分浪费严重；③异构化单元存在升温冷却重复进行，升温降温过程浪费较多的能量。

2.2 二甲苯装置低温热分析

二甲苯装置的工艺流程长，循环过程中使用的物料种类多，物料分离的过程也非常多。整套装置一共包括7个精馏塔，其中的二甲苯塔、重芳烃塔主要负责升压操作，可将塔顶气相中储存的热能进行适当的回收利用；剩下的塔是常压塔，塔顶的冷凝作用造成了低温热源能量较多，主要通过空气冷却器和水冷却器进行降温处理，低温热源的能量浪费严重。

通过对二甲苯装置的低温热进行统计，得到了低温能量情况。抽余液塔、抽出热塔和脱庚烷塔中存储的低温能量较多，占所有低温能量的76.7%，并且平均温度也较高，因此，通过利用该部分的热量，从而达到降低二甲苯装置能量消耗的目的。

3 二甲苯装置的节能改造措施

3.1 优化换热网络

根据以上的分析研究，并充分考虑二甲苯装置的实际运行情况，在异构化脱庚烷塔的塔底物料到二甲苯塔的进料温度上可以进行适当的优化改造。可以在脱庚塔前安置换热器，在脱庚塔进料与塔顶气之间进行能量交换，不仅能充分利用脱庚塔的塔顶气中的能量，还能将进料的温度提升至125℃ ；在脱庚塔底增加换热器，将脱庚塔底油的能量转换给白土塔的出料，将二甲苯塔的进料温度提升至200℃。通过节能改造，二甲苯装置提高了能量回收利用率，节省了大量的能量。

3.2 充分利用低温热能

通过对二甲苯装置的低温热能分析可知，低温热能主要存在于抽余液塔和抽出液塔，因此，应该对这两处的低温热能进行充分的回收利用。由于受到二甲苯装置工艺的限制，导致装置内不能进行对低温热阱进行充分的利用。对低温热能的利用可以从整个系统本身进行考虑，建立一套热水站单元，通过抽余液塔和抽出液塔中的热能将水加热，可将水加热至140℃，然后经由外输管线输送至热用户进行再利用。

4 结束语

总而言之，二甲苯装置由于工艺流程复杂、能耗较高的特点，导致了装置能源利用率低，造成严重的能源浪费。本文通过对二甲苯装置的用能情况进行全面系统的分析，结合二甲苯装置的实际运行情况，提出了具有一定实际意义的节能措施，对提高二甲苯装置的能源利用率具有一定的参考价值，进而促进我国二甲苯装置制造水平的不断提高。

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[3] 李 世 伟 . 二 甲 苯 装 置 节 能 优 化 分 析 [J]. 石 油 化 工 技 术 与 经 济，2014，（02）：33-37.

[4] 宗弘 元，陈亮 .对 二甲 苯装置节能 与扩 能技术探讨 [J].石 油化工，2015，（05）：529-535.

Analysis on Energy-saving Optimization of Xylene Plant

Gao Feng

The xylene plant has the characteristics of complicated process and high energy consumption.It has great energy consumption in the practical application process and caused serious energy waste.P-xylene device for the use of energy，the device heat exchange network，the device low temperature heat systematically analyzed，according to the actual situation of the xylene plant with energy conversion，improve the xylene plant energy eff i ciency，improve the economy benef i t.

xylene ；energy saving ；optimization

TQ241.13

：A

：1003–6490（2017）07–0101–01

2017–05–15

高峰（1987—），男，陕西延安人，助理工程师，主要研究方向为工程造价。