探析二甲苯装置的节能优化

张佳(中国石化海南炼油化工有限公司，海南 洋浦 578101)

0 引言

目前，化工企业对于二甲苯芳烃联合装置的使用较为广泛。本文探讨分析对该设备的节能优化设计，借助国内外先进管理理念改善工艺，将二甲苯分馏、异构化以及吸附工作不断融合，形成高效节能的二甲苯生产流程，从而实现原料的高效利用，减少能源的消耗。

1 二甲苯装置工艺流程

在二甲苯生产流程中，需要技术人员将来自重整单元的脱戊烷油作为原材料，经过重整分离塔，将不同物料进行分离，待不同种类的塔顶物料冷却之后，由管道输送到提炼单元，从而实现芳烃的有效提取。并且，在该工艺流程中，塔底的原材料经过歧化烷基转移后，及时送入不同层数的塔盘中，从而实现不同种类有机物的分离工作。在该二甲苯塔中，顶部物料用于吸附分离单元，而底部的有机物材料，由管道输送到重芳烃塔，由设备对该有机物展开处理，从而生产二甲苯。在该工艺流程中，技术人员使用重整油分离塔，将C6/C7等化合物有效分离，至于其余的C7+化合物及时输送到二甲苯分离塔，从而实现对重整生成油的分离工作。在二甲苯分离塔中，不同种类的有机物被分离至不同的塔层，技术人员需要根据不同有机物中碳原子的个数，将产生的原材料运输到不同设备中，比如C9+有机物需要送往重芳烃分离塔，而混合二甲苯原料需要通过吸附分离单元的工作，将不同种类的有机物进行分离，借助氢气等原材料，将二甲苯进行异构化处理，从而生产出符合质量要求的二甲苯。

2 二甲苯装置节能优化

2.1 循环塔流程优化

在工业生产中，循环塔的使用是现阶段生产二甲苯的重要设备。通过循环塔的使用，将脱去对二甲苯的原料再次循环使用，从而开展异构化单元反应，提高二甲苯的产量。技术人员对整体化学变化过程进行分析，从理论的角度上，对该循环塔的生产流程进行改进，从而降低了C8的损失，并且借助催化剂，将这些异构体充分转化为二甲苯。

现阶段技术人员在二甲苯生产中，将循环塔流程添加到二甲苯装置中，可以节约40%的原材料。从而提升二甲苯产量。技术人员重视创新理念的应用，结合实际化学变化，将循环塔流程有效添加到二甲苯生产中，从而降低C8物质的循环量，并且提高了整体设备的灵活性。

化工生产原料的价格会随着市场的需求而变化，化工生产负责人可以根据现阶段实际行情，选择使用循环塔。如果二甲苯的价格较高，技术人员使用循环塔来增加二甲苯的产量，反之亦然。在二甲苯装置节能优化中，添加循环塔设备，一方面实现了资源的高效利用，提升了装置节能属性，另一方面，在二甲苯生产中，使用循环塔能够大幅度提升整体操作的灵活性，降低了共用工程的成本[1]。

2.2 热高分流程优化

在二甲苯生产中，需要技术人员重视热高分工艺的使用。当前工业生产中，与热高分相对应的是冷高分施工工艺。从技术层面来分析两种施工工艺，在二甲苯生产中均有较好的应用价值。但技术人员对整体操作流程进行分析，如果在化工生产中，使用热高分处理工艺，能够提升当前管理工作质量，降低能源的消耗。在化工生产中，技术人员使用热高分处理工艺，避免了化学反应中先降温后升温的不合理流程，提高了工业生产效率。技术人员对传统的冷高分处理技术进行改进，使用热高分公司，能够将化学反应物的温差降低到38℃，从而提高了化学反应效率，减小了整体设备的负荷。当前技术人员重视热高分处理技术的使用，降低传统生产工艺中热能的损耗，提高了当前生产效率。

例如：在某石油企业二甲苯装置改造中，技术人员将传统的冷高分处理工艺与现阶段改进之后的热高分处理工艺相互对比，发现反应后空冷器的能量变化降低了6%，外排气压缩机的能量消耗降低了17%。

2.3 装置能量优化

当前工业生产中，技术人员重视对装置能量的优化工作，改善整体设备性能，大幅度降低了能量的损耗。尤其是二甲苯生产中的低温热源，在传统冷高分生产工艺中，并没有得到有效应用，直接逸散到空气中，造成整体设备能量的损失。现阶段技术人员重视对装置的节能改造工作，对整体反应中存在能量耗损现象提高重视，充分利用现有资源，做好节能工作。

技术人员对整体生产加工流程进行分析，重视对整体工艺流程的改进工作，从而降低能源的消耗。技术人员通过对整体设备的工艺优化，尽可能减少生产中空气冷却与循环水冷却对热能的耗费，并且关注现阶段化工生产中催化剂的研究工作，不断更新换代，使用最新的催化剂，从而提高化学反应效率，提高二甲苯装置的生产效率。技术人员需要结合改造成本，对改造工程提高重视，采取有效的施工方案，实现现有资源的高效利用。

在设备操作中，需要工作人员对整体设备的操作进行优化，提高设备对于能量的利用效率。在二甲苯生产中，主要设备有加热炉与反应器、机泵等。技术人员需要结合不同种类设备的操作规范，合理改进操作流程。

例如：技术人员在对加热炉进行节能优化时，需要技术人员使用最新的设备，从而控制过剩空气系数，降低表面温度的损失。并且，技术人员重视对烟气余热的回收利用，降低空冷与水冷过程的消耗。提高了反应效率。

现阶段二甲苯生产中，通常由两段式空气预热装置对设备进行处理，采取抗露点较高的空气预热器，将内部空气温度有效控制在100℃以下，从而提高了加热炉的工作效率，实现热能的回收利用。

化工生产中，无论是设备加热还是反应放热，都会产生较多的低温热源，在对二甲苯装置节能优化中，技术人员重视对化学反应中的低温余热进行收集，从而提升当前热能的利用效率，减少了加热装置的使用时间，达到节能生产的主要目的。技术人员通常将技术经济优化作为现阶段余热利用的重要原则，充分重视当前工艺流程，降低热能的损耗。在对二甲苯装置进行优化设计时，技术人员使用除盐水来作为热传递的媒介，将低温热水及时输送到管网中，提升当前管理工作质量。

二甲苯装置的节能改造工作，需要设计到不同的控制单元，其中精馏分离装置需要消耗大量的热能，需要技术人员提高重视，对该区域进行重点改造。

例如：设计人员通过对二甲苯塔的加压，调整二甲苯塔层的不同流速，将塔底的循环物流抽出，为再沸器提供充足的热源，实现热能的循环利用，降低气冷与水冷的损耗。

2.4 二甲苯装置优化

在二甲苯加工过程中，技术人员结合传统二甲苯塔的设计理念与设计图纸，对二甲苯塔进行改造与重新设计，提升二甲苯装置的性能[2]。并且对二甲苯生产过程中的重沸炉进行改造。一方面通过平面设计优化，对重沸炉的燃料气管线路进行优化，从而降低末端压力，有利于加热炉火嘴的正常工作；另一方面增加氧化锆分析设备，利于充分了解整体设备的燃烧状况。现阶段技术人员还将燃料管道的布线沿着加热炉周边环状分布，从而提升整体设备的运行效率，实现节能减排。

在化工生产中，技术人员需要对整体化学反应过程有一个直观的了解，在制定二甲苯装置优化过程中，需要充分考虑二甲苯装置的工作性能，避免节能优化工作给二甲苯生产效率的提升产生较大的影响。在二甲苯生产中如果二甲苯的质量达不到要求，将会给企业带来较大损失。因此，在二甲苯装置优化过程中，需要技术人员在不影响整体化工生产效率与质量的前提下，有序开展改造工作，逐步提升当前二甲苯装置技术含量，减少燃料与电力的消耗，实现对化工生产中热能的有效利用[3]。

2.5 其他优化

在二甲苯生产过程中，技术人员对于芳烃的生产工艺进行调整。在化工生产中，二甲苯塔底部的芳烃由于其中胶质含量较高，并不能将该部分原料直接送到罐区存储设备中。现阶段在使用二甲苯装置中，对芳烃的外甩流程进行优化，提高二甲苯塔处理芳烃化合物的能力。

对芳烃外甩工作提出了两种优化设计。第一种是将芳烃通过回流泵冷却后送往罐区，另一种是将芳烃化合物通过吸附进料泵技术送往罐区。技术人员对两种设计方案进行分析，结合当前二甲苯生产实际，合理选择芳烃外甩方案，改善整体生产效率。在生产中，使用二甲苯塔能够将重整生成油分馏产生的不同种类物质有效分离，在制定外甩流程时，需要技术人员提高重视，合理制定设计方案，从而达到节能的主要目的。

在对该设备进行节能优化的时候，需要技术人员充分考虑到二甲苯生产过程中不同种类化合物对于人体的影响。根据现阶段不同种类化合物对于人体的影响报告，可以发现甲苯、二甲苯等有机物会造成人体中枢神经麻痹，并且造成人体慢性中毒，严重危害到人体健康。技术人员在进行改造的时候，充分重视整体设备的外排风险，做好减排设计，对于化学生产中的化合物进行封闭式处理，从而降低烃污染。并且技术人员利用活性炭等吸附用品，在化工生产周边合理布置，降低化工生产中有害物质对于人体的影响。技术人员针对二甲苯装置，设计了玻璃杯密闭排放系统，降低整体设备生产中挥发性有机物对于周边环境的影响，达到绿色生产的主要目的[4]。

技术人员对整体场区平面设计与布置工作进行优化，逐步提升当前工作质量，合理安排施工流程，充分利用化工生产中的低温余热，将这些热能充分采集，用于化工生产，减少加热装置的能量消耗。并且技术人员对二甲苯装置的不同设备的摆放位置进行优化，从而优化管道运输工作，实现资源的有效利用。

3 结语

在工业生产中，技术人员需要对整体设备进行有效管理，在不影响生产效率与质量的前提下，对整体工艺流程进行调整，逐步提升当前工作质量，适应现阶段化工生产的需要。在对二甲苯装置进行节能优化的过程中，技术人员重视创新理念的应用，使用不同种类的改进基础，大幅度提升整体操作的灵活性，减少有毒有害物质的排放，实现了重要化工产品的绿色生产。