乙烯装置裂解炉节能降耗.doc

ENERGY CONSERVATION AND CONSUMPTION REDUCTION TECHNOLOGY IN ETHYLENE CRACKING FURNACE XIE Xu-Dong CHENG Guang-Hui SONG Jian-Jun 中国石化齐鲁烯烃厂 Abstract: This article introduces the operation of energy conservation and consumption reduction??in recent years of Ethylene cracking furnace at QILU petrochemical Co.Ltd. key words: cracking furnace energy conservation and consumption reduction 乙烯装置裂解炉节能降耗 谢旭东 程广慧 宋建军 中国石化齐鲁烯烃厂，淄博，255411 摘要：本文综述了齐鲁乙烯装置近年来在裂解炉节能方面所作的工作及取得的进展。 关键词：裂解炉；节能 乙烯装置的能耗占石油化,裂解炉的能耗占整个装置的大部分(大于50%)〔1〕3部分构成。反应所需的高位热能是在辐射段通过燃烧器燃烧燃料的方式提供。对流段的目的是回收高温烟气余热,以用来气化原料,并将其过热至横跨温度,送入辐射段进行热裂解;多余的热量用来预热锅炉给水和过热由急冷锅炉系统产生的高压蒸汽。急冷锅炉系统的作用是回收离开辐射段的高温裂解气的能量以产生饱和超高压蒸汽。燃烧热中约42%在辐射段提供反应热和升温,约51.5%在对流段被回收,约1.5%为热损失,其余为排烟损失〔2〕。裂解炉的节能正是围绕上述各部分来进行的。本文主要针对齐鲁乙烯装置近年来通过技术改造、新技术应用和精细化管理等措施，降低裂解炉能耗的工作进行简要介绍。 裂解炉技术改造，节能降耗 对裂解炉进行技术改造，往往是出于扩能、节能及提高原料灵活性等目的。2010年对GK-6（BA-107）进行了整炉裂解气体原料的技术改造，在增提高原料灵活性的同时又降低了能耗。 BA-107于2004年采用KTI的专有技术改造为GK-VI型裂解炉，开车一段时间后裂解炉存在排烟温度过高，热效率偏低的问题。为提高裂解炉的热效率，降低装置的能耗，需要对裂解炉进行改造。另外，GK-VI辐射段炉管采用双排排布，管径又小，换热面积较小，热强度比较大；同时，由于炉管采用双排，炉管受热不均，在高热强度下也会导致炉管弯曲；另外，原有炉管的底部导向结构，对施工的要求较为严格，容易使炉管的自由位移受到影响，导致炉管弯曲。经过多年运行，辐射段炉管弯曲变形严重，已经陆续达到使用寿命。改造前齐鲁乙烯只有两台气体原料裂解炉，当气体原料增加时不能满足需要。此外当气体炉BA-110或BA-111其中一台烧焦时，另一台炉不能处理全部气体原料，剩余部分需要由新区液体炉分组裂解和老区液体炉共裂解来处理，一方面给操作带来很大麻烦，另一方面裂解深度不够，造成裂解原料消耗和压缩机能耗的增加。 鉴于以上原因，为了改善裂解炉的运行工况，从而提高裂解炉的收率，减少原料消耗，并降低燃料使用量，降低乙烯分离的能耗，最终实现提高经济效益，经过研究，决定对齐鲁老区的BA-107炉进行改造以实现全炉裂解轻烃，以提高齐鲁乙烯的原料灵活性，不仅可以全炉裂解轻烃等气体原料，还可以裂解循环乙丙烷及石脑油原料。此外，还同时解决其存在的排烟温度高、热效率低的问题。BA107炉改造5月完成设计审查，6月开始施工，7月完成，7月30日一次投油成功。目前，齐鲁乙烯裂解炉基本情况表. 表1 ：齐鲁乙烯装置裂解炉基本情况表 炉型 位号 能力 建成或最后一次改造投用时间 实际适用原料 可选操作方式 辐射段炉管 急冷锅炉 万吨/年 构型 组数 排列 型式/台数 GK-Ⅵ BA-101 6 200年月 /NAP 1-1型 6(8个/组) 双排 线性双排/3 BA-102 6 200年/NAP 6(8个/组) 双排 线性双排/3 BA-103 6 2003年NAP/NAP+乙烷 共裂解 6(8个/组) 双排 线性双排/3 BA-104 6 2004年10月 NAP/NAP+共裂解 6(8个/组) 双排 线性双排/3 BA-105 6 2004年10月 NAP/NAP+共裂解 6(8个/组) 双排 线性双排/3 BA-106 6 2004年10月 NAP/NAP+共裂解 6(8个/组) 双排 线性双排/3 BA-107 5.82/5.052010年月 NAP 6(8个/组) 双排 线性双排/3 CBL-Ⅰ BA-110 9 2004年10月 /乙烷+轻烃 2-1-1-1 4(