关于二甲苯装置节能的优化分析

高登堂

摘 要：针对目前二甲苯装置节能控制工作开展过程存在的问题，文章从实践角度出发，分析了二甲板装置的用能现状，并提出了节能优化控制的方法策略。结果表明，只有在明确二甲苯装置实际用能情况下，才能使节能优化起到事半功倍效果。

关键词：二甲苯装置;节能;换热网络;低温热

二甲苯装置，作为化工企业生产建设的重要设施，其运用的节能环保效果，直接决定产品生产是否能够达到预期的可持续目标。然而，在实际运用过程，二甲苯装置能源消耗占比过半，亟需通过科学技术手段进行节能环保控制。经分析，只有从换热网络与低温热两方面入手，才能有效改善当前二甲笨装置的能源消耗现状。

1 项目概况

某化工企业通过对二甲苯芳烃联合装置进行芳烃抽提、连续重整以及异构化等方面的优化，来使芳烃联合装置的能耗得到控制。即将二甲苯分馏、吸附分离单元以及异构化组合成一个大系统，即二甲苯装置，经大系统理念，来提高装置工艺流程的节能效果。具体优化过程，相关人员应结合装置运行情况，利用Aspen Plus软件来实现二甲苯装置流程的模拟计算，以在充分考量分离流程与换热网络系统情况下，解决精馏塔进料状态不合理、物料重复冷却升温等问题。这是提高二甲苯装置使用能源利用效率的关键，研究人员应将其重视起来，以提高装置设备运行的科学合理性。如此，化工企业就能以可持续状态服务于所处地区现代化经济建设背景下的全面发展。

2 二甲苯装置用能现状

经统计分析，化工企业芳烃联合装置中二甲苯装置的能源消耗占比在50%以上。虽设计采用了新兴的高效能设备与热集成节能技术，但从夹点作用方面看，二甲苯装置的换热网络仍有很大提升空间。着手优化装置节能控制前，应对二甲苯装置用能现状进行分析，以提升节能优化工作开展的针对性与高效性。

对于二甲苯装置来说，其采用了高效换热器与热集成节能技术。其中二甲苯分馏的重芳烃塔与二甲苯塔，分别运用了热集成技术。具体原理为，经升温与升压处理，使塔顶热能得到充分利用。对于二甲苯塔的人员，因来自二甲苯塔重沸炉F-801A/B，所以，重芳烃塔与二甲苯白土塔的进料选用二甲苯塔底重沸物料。在吸附分离单元，需完成抽余液塔与解吸剂再蒸馏塔的情况下，着手开展歧化单元汽提塔重沸器人员。其中吸附分离单元抽出的液塔、异构化单元脱庚烷塔以及抽余液塔，需将塔顶物料作为重沸器热源。值得注意的是，重芳烃塔的塔顶物料，要用于重整油分离塔的塔底热源。

因二甲苯装置使用工序与过程繁杂，对其能耗进行控制，需将装置换热网络与低温热充分利用起来，以改善节能优化工作开展效果。

3 二甲苯装置的节能优化方案

3.1 换热网络节能优化

节能优化人员需按照二甲苯装置换热网络分析情况与装置实际生产，来提升异构化脱庚烷塔塔底物料到二甲苯单元二甲苯塔的进料温度，进而实现一定空间的优化。具体来说，就是增设换热器NE-701，并换热处理脱庚烷塔进料与其塔顶气换热。如此，不仅能够实现脱庚烷塔塔顶气相的余热回收，还可将高分罐底物料的温度提升至125℃。此外，还新增了换热器NE-702，通过换热处理脱庚烷塔底油与白土塔出料，来将二甲苯塔的进料温度提升至200℃。此后，脱庚烷塔塔底油换热完成后，就可将高分罐底物料换热温度提升至148℃。当脱庚烷塔塔底物料到二甲苯塔进料温度提升后，二甲苯塔底的加热炉热负荷就会下降，不仅节约了燃料气，还使装置使用达成节能降耗效果。

3.2 低温热节能优化

经对二甲苯装置低温进行热分析，发现低温热较多问题产生原因为，吸附分离单元抽余液塔与抽出液塔塔顶气相余热。由于受到工艺过程方面的限制，使得芳烃装置内部没有可利用的低温热阱，因此，装置节能优化控制人员应从设计角度出发，通过充分考量抽余液塔与抽出液塔塔顶余热来提高用能效率。在优化低温热利用过程中，应从大系统与整体性两个方面入手，通過综合考虑构建出一套热水站系统。即经抽余液塔与液塔塔顶气潜热抽出，来产生140℃的热水，压力为1.5MPa。此后，热水就可通过外输管线分别输送至热电部与化工部的乙二醇装置。

对于乙二醇装置热水利用的系统，是由2台冷水换热器、2台热水换热器以及1套溴化锂冷冻水站组成。实际运行过程，抽余液塔与抽出液塔产生的热水，分别与1号、2号乙二醇装置的环氧乙烷提塔进料进行换热，以提升环氧乙烷汽提塔进料的温度。换热处理完成后，热水均将降至105℃。经混合处理，就可送至溴化锂冷冻水站，通过75℃的热水处理，返回抽余液塔与抽出液塔热水站系统，就可实现循环利用。值得注意的是，为降低洗涤塔的进料温度，节能优化人员应将冷冻水站10℃的冷冻水分为两股，并分别作用于1号、2号乙二醇装置的环氧乙烷洗涤塔进料换热处理操作过程。如此，二甲苯装置节能优化工作开展就可达到预期。

4 结束语

综上所述，二甲苯装置的节能控制，需在明确当前装置运行使用能源消耗问题的情况下，从换热网络与低温热节能方面入手，通过充分考量抽余液塔与抽出液塔塔顶余热来提高用能效率。事实证明，只有这样，才能将最具可持续性的二甲苯装置作用于化工企业实际生产建设过程，以推动所处行业的可持续发展进程。

参考文献：

[1]冯沛然.二甲苯装置节能优化分析[J].石化技术，2019， 26（01）：10+15.

[2]韩隆.对二甲苯装置技术改造实现节能优化创效[J].化工管理，2019（01）：108.