乙烯裝置也要節(jié)能減排

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1、乙烯裝置也要節(jié)能減排?專家論壇?,代石油石化PETR0LEUM&PETROCHEMICALTClDAYVo1.16NO.1O0ct2oo8乙烯裝置也要節(jié)能減排楊春生(惠生(上海)化工工程有限公司北京分公司,北京100102)摘要:論述了乙烯裝置節(jié)能減排的措施.優(yōu)化乙烯原料,采用先進(jìn)技術(shù),蒸汽系統(tǒng)的總體優(yōu)化,已有裝置的技術(shù)改造等,都有助于節(jié)能減排的實(shí)施.關(guān)鍵詞:乙烯裝置優(yōu)化原料先進(jìn)技術(shù)技術(shù)改造節(jié)能減排清潔生產(chǎn)我國乙烯工業(yè)經(jīng)過30多年的快速發(fā)展,生產(chǎn)能力和產(chǎn)量均成為僅次于美國的第二大乙烯生產(chǎn)國.2007年,我國乙烯生產(chǎn)能力達(dá)998.5萬噸/年,乙烯產(chǎn)量達(dá)到1027.8萬噸(含合資

2、企業(yè)),產(chǎn)量比2006年增長丫l1.76%,比2005年增長36.3%.但乙烯產(chǎn)量仍不能滿足國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求.我國還要建設(shè)多套大型乙烯裝置.福建,天津,鎮(zhèn)海,獨(dú)山子等大乙烯正在建設(shè)之中,到"t一五"末期以后,我國乙烯裝置生產(chǎn)能力將顯著提高,可滿足國內(nèi)乙烯當(dāng)量需求的55%.到2020年,乙烯裝置生產(chǎn)能力將會進(jìn)一步提高,相當(dāng)于滿足國內(nèi)乙烯當(dāng)量需求的60%左右.1我國在建和擬建的乙烯裝置目前,我國正在建設(shè)和準(zhǔn)備建設(shè)多套大型乙烯裝置,單套裝置的能力在80～100萬噸/年,這些裝置在2010年前后建成投產(chǎn)后,將新增乙烯生產(chǎn)能力1105萬噸/年(見表1).表1我國近年在建,擬建和改擴(kuò)建的大

3、型乙烯裝置萬噸/年注:為反應(yīng)部分采用中國石化石科院技術(shù),分離部分采用s&w公司技術(shù).此外,還有由甲醇制烯烴的MTO,MTP項目也處于建設(shè)之中.例如,神華集團(tuán)包頭60萬噸/年MTO項目,大唐國際發(fā)電公司的內(nèi)蒙多倫MTP項目,寧夏寧煤集團(tuán)的MTP項目都已進(jìn)人工程建設(shè)的實(shí)施階段.收稿日期:2008—10—13.作者簡介:楊春生,1964年畢,I于天津大學(xué)化工系,高級工程師,主要從事乙烯裝置的設(shè)計r作和項目的前期工作.12當(dāng)代石油石化如果把2007年我國的乙烯產(chǎn)量和表1中的在建,擬建乙烯的總生產(chǎn)能力加起來,總能力將達(dá)到2132.8萬Ⅱ年,該能力將比2007年的產(chǎn)量翻一番多.同時,網(wǎng)絡(luò)

4、上也報道了海南省,陜西延安,山東威海等一些地區(qū)謀求建設(shè)大乙烯項目的消息,一旦某個項目得到國家批準(zhǔn),又會增加新的生產(chǎn)能力.2乙烯生產(chǎn)與環(huán)境友好目前,烴類經(jīng)管式爐裂解制取烯烴的技術(shù)是乙烯生產(chǎn)的主導(dǎo)技術(shù),在生產(chǎn)乙烯的同時聯(lián)產(chǎn)丙烯,而乙烯和丙烯都是石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料.石油烴蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯是一個高耗能產(chǎn)業(yè).烴類裂解是一個吸熱的化學(xué)反應(yīng),必須提供足夠的熱量才能使大分子的烴類裂解成小分子的乙烯,丙烯.裂解所需要的熱量是由燃料(氣體或液體)燃燒提供的,例如CH一H:氣體,天然氣,LPG,輕質(zhì)燃油等是常用的燃料.而燃料的燃燒必然會產(chǎn)生CO,其產(chǎn)生的數(shù)量與裂解原料種類有關(guān),約在0.7～1.04噸/噸乙

5、烯的范圍內(nèi).某些裝置的單位乙烯產(chǎn)生CO,量見表2….表2不同原料乙烯裝置的CO排量(設(shè)計值)注:1)煙道氣中CO2含量按10%(W)計算;2)天津乙烯的綜合能耗是根據(jù)公用工程消耗數(shù)據(jù)的計算值.對我國的乙烯裝置來說,輕烴原料很少,裂解原料以石腦油為主,所以裂解爐煙道氣中的CO,排量可以近似按1噸/噸乙烯計.如果我國的乙烯產(chǎn)量達(dá)到2132.8萬噸/年,即每年要向大氣排放CO,2132.87/噸.除裂解爐排出的煙道氣以外,還有裝置的火炬燃燒廢氣,反應(yīng)器再生廢氣,清焦罐廢氣等.對火炬燃燒廢氣來說,目前多數(shù)乙烯裝置都設(shè)置了火炬氣回收系統(tǒng),把正常操作時泄露的少量火炬氣回收回來,返回裂解爐爐膛作燃

6、料,基本可以做到在火炬頭處看不到火焰,只在偶爾事故時才有火炬氣燃燒.對于反應(yīng)器再生廢氣,例如乙炔后加氫反應(yīng)器的再生,再生周期半年或更長,再生廢氣的數(shù)量也較少.清焦罐廢氣可以返回裂解爐爐膛,把所含的可燃?xì)怏w和焦粒燒掉,既回收了熱量,又減少了環(huán)境污染.所以主要的溫室氣體排放源是裂解爐的煙道氣.CO,是導(dǎo)致全球氣候變暖的溫室氣體.保護(hù)人類的生存環(huán)境,節(jié)能減排,保持世界的可持續(xù)發(fā)展,已是世界各國人民的共識.中國作為一個負(fù)責(zé)任的大國,也必須承擔(dān)自己的義務(wù),各個行業(yè)都要從我做起.乙烯工業(yè)也不例外,要千方百計減少溫室氣體排放,保護(hù)人類的共同家園.3乙烯裝置節(jié)能減排的措施3.1優(yōu)化乙烯原料盤錦乙烯和

7、中原乙烯以輕烴等為原料,裂解爐煙道氣中的CO排量為0.70～0.79噸/噸乙烯.而吉林乙烯和天津乙烯以油品為原料,煙道氣中的CO:排量為1.04噸/噸乙烯,即輕烴原料的CO排量比油品原料低24%以上.我國的油田輕烴產(chǎn)量很少,即便是盤錦乙烯和中原乙烯,在裝置投產(chǎn)后輕烴原料的數(shù)量也遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計值,只好用石腦油補(bǔ)充.但是有些乙烯裝置靠近煉廠,煉廠中的某些裝置會產(chǎn)生一些輕烴.例如,在催化裂化(FCC)裝置,焦化裝置等的煉廠干氣中,都含有相當(dāng)數(shù)量的輕烴,把這些輕烴回