陈秒 樊云龙 何麟 杨勇(河南能源化工集团濮阳永金化工有限公司, 河南 濮阳 457000)
煤制乙二醇装置蒸汽管网技改与效果评价
陈秒 樊云龙 何麟 杨勇(河南能源化工集团濮阳永金化工有限公司, 河南 濮阳 457000)
濮阳永金煤制乙二醇装置在开车初期由于精馏岗位未开车,汽轮机副产的1.7MPa蒸汽被迫直接放空,造成能源浪费;另一方面,0.5MPa蒸汽初期用量较大,需从界外引入50t/h。经过技术论证,对装置蒸汽管网进行了技术改造,增加一套1.7MPa减0.5MPa蒸汽减温减压装置,回收开车初期放空的1.7MPa蒸汽,同时减少0.5MPa蒸汽的引用量,达到节约能耗,降低开车成本的目的。
蒸汽管网;技术改造;节能减排;效果
我国的石油资源匮乏,并且石油价格居高不下,这使得以石油为原料的相关产业的成本急剧增加,影响了我国相关产品在国际上的竞争力。而开发煤制乙二醇项目符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点,有效缓解了我国乙二醇产品的供需矛盾,节省了大量石油资源,对国家能源及化工产业链具有重要影响。
虽然煤制乙二醇的生产工艺有很多种,各国都对此技术做了许多研究,有合成气直接合成路线、甲醛合成路线、草酸酯加氢合成路线等,其中草酸酯加氢合成路线有较高的开发利用价值。濮阳永金煤制乙二醇项目便是利用草酸酯加氢合成路线由河南能源化工集团与通辽金煤化工有限公司共同出资筹建,经过近四年的试运行,在不断摸索总结下,乙二醇产品质量不断提高并最终实现装置高荷下的稳定运行。
乙二醇装置开车初期,汽轮机开车靠从界外引入8.8MPa高压蒸汽驱动并副产1.7MPa蒸汽,由于1.7MPa蒸汽用户主要在精馏岗位,但精馏岗位开车较晚,所以汽轮机副产1.7MPa蒸汽迫使放空,不但产生噪声而且造成了二级能源浪费。另外,开车初期甲醇精馏工段是0.5MPa蒸汽主要用户,消耗30t/h蒸汽,需从界外引入0.5MPa蒸汽使用。鉴于以上原因,对蒸汽管网进行技术改造,增加一套1.7MPa减0.5MPa蒸汽减温减压装置,将汽轮机复产1.7MPa蒸汽减压成0.5MPa蒸汽回收利用,达到节能减排,消除噪声污染,降低开车成本的目的。
为保证整个蒸汽管网的安全、稳定运行,同时降低1.7MPa外排量,实现节能降耗及环保排放的目标,生产车间结合技术部门经过技术论证,提出切实可行的技改方案,对蒸汽管网进行了改造。
根据汽轮机副产1.7MPa蒸汽引入1.7MPa蒸汽管网,再从1.7MPa蒸汽管网引出变压后引入0.5MPa蒸汽管网使用,技改流程示意如图1。
图1 蒸汽管网技改流程
(1) 1.7MPa蒸汽的回收 汽轮机开车初期将副产的1.7PMa蒸汽直接放空,待后系统1.7MPa蒸汽用户使用后再将其并入1.7MPa蒸汽管网,所以1.7MPa蒸汽的回收管线等是现有的,不需要另外再添加。只需要在开车初期将汽轮机副产蒸汽对天放空阀关闭,并入1.7MPa蒸汽管网阀门打开即可。在并网过程中要注意将副产蒸汽中的水尽可能排出,因为开车初期蒸汽用户较少使得1.7MPa蒸汽管网压力只有1.3~1.5MPa,所以压力对应温度使得两者之间存在二三十度的温差。如果不能将冷凝水及时排出便会造成水击现象不利于蒸汽管网的安全运行。
(2) 1.7MPa蒸汽变0.5MPa蒸汽的回收及利用 由于装置开车初期需从界外大量引入0.5MPa蒸汽使用,现从1.7MPa蒸汽管网引出一条管线经过变径后进入减温减压装置,与从除氧水管线(DN80)引出的除氧水(DN20)在减温减压装置汇合变为0.5MPa蒸汽后并入0.5MPa蒸汽管网使用。在减温减压过程中要注意0.5MPa蒸汽管网压力及温度变化,防止0.5MPa蒸汽管网超温超压产生危险。
蒸汽管网经过改造后使得开车初期的外排蒸汽基本可达到全部回收利用,达到了节能减排的目的,极大的减轻了装置运行的成本压力。
蒸汽管网改造后,使得0.5MPa蒸汽管网的压力及温度更便于调节,有利于维持整个管网的稳定。在开车初期精馏岗位可使用副产0.5MPa蒸汽提前开车,提前调整工况,快速提高装置负荷。
经改造后可回收蒸汽费用:
60t/h×20h×0.015万/t=18万元
改造后可回收冷凝液费用为:
60t/h×20h×0.008万/t=0.96万元
改造后使得开车进度大大加快,1.7MPa及0.5MPa蒸汽用户提前开车,加快了产品质量提至优级品的时间,可节省费用:
100t×0.02 万/t=2 万元
则每次开车可节省18万+0.96万+2万=20.96万元
每年按开停车5次计算,每年可节省费用:
20.96万×5=104.8万元
综上可知,通过蒸汽管网改造,仅每年的开停车回收利用的蒸汽可达104.8万元,改造后所带来的经济效益显著。
煤制乙二醇装置蒸汽管网的改造,解决了装置开车初期1.7MPa蒸汽浪费及0.5MPa蒸汽大量需求的问题,经济效益及环保效益显著,为煤制乙二醇工艺走向成熟奠定了一定的基础。