節(jié)能技術(shù)在丙烷脫氫的應(yīng)用.doc

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1、學(xué)無止境節(jié)能技術(shù)在丙烷脫氫的應(yīng)用摘要：本文介紹了丙烷脫氫裝置節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，為經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提升起到了優(yōu)化作用。關(guān)鍵詞：節(jié)能技術(shù);丙烷脫氫;效益本文主要介紹節(jié)能技術(shù)在丙烷脫氫裝置應(yīng)用的工作原理、分類。包括機(jī)泵節(jié)能、傳熱節(jié)能、蒸餾節(jié)能的工作狀態(tài)、工作效率以及優(yōu)化的結(jié)果，丙烷脫氫裝置應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，以及為企業(yè)帶來的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1丙烷脫氫裝置丙烷脫氫裝置主要利用丙烷脫氫制丙烯工藝，采用高效的鉻系催化劑加速脫氫催化劑連續(xù)再生，使用氫作為原料丙烷的稀釋劑。丙烷脫氫裝置設(shè)備涉及反應(yīng)器、塔器、容器、換熱器、干燥器、壓縮機(jī)、透平、泵和過濾器等諸多類型。工作過程：通過固定床反應(yīng)器，在氧化鉻-

2、氧化鋁催化劑上將丙烷制成丙烯，丙烯是最主要產(chǎn)品，未轉(zhuǎn)化的丙烷將繼續(xù)被送入反應(yīng)生成丙烯。本裝置屬于甲類生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)過程中涉及的主要物料為丙烷、丙烯、乙烯、富氫尾氣和天然氣。工作過程：（1）新鮮丙烷進(jìn)料與來自產(chǎn)品分離塔的循環(huán)丙烷以及脫油塔頂回收的丙烷混合后，送入進(jìn)料汽化器。汽化后的原料氣被多個(gè)換熱器逐步加熱，最終在進(jìn)料加熱爐中加熱至反應(yīng)所需溫度（約600℃）后送入反應(yīng)器。在反應(yīng)器負(fù)壓操作條件下，丙烷發(fā)生脫氫反應(yīng)，生成丙烯、氫氣以及少量副產(chǎn)物。由于脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，需不斷補(bǔ)充熱量，反應(yīng)器以循環(huán)的方式操作，任何時(shí)候有3臺(tái)反應(yīng)器反應(yīng)，3臺(tái)預(yù)熱和再生，1臺(tái)蒸汽吹掃，1臺(tái)抽真空、催化劑還原。一

3、個(gè)完整的循環(huán)過程大概需要24min，每臺(tái)反應(yīng)器都重復(fù)著相同的循環(huán)過程。這樣一個(gè)過程就確保了整個(gè)反應(yīng)的連續(xù)性。（2）反應(yīng)器的出口氣體冷卻后進(jìn)入壓縮機(jī)，選擇合適的壓比保證每段出口溫度低于聚合溫度。（3）低溫回收單元采用丙烯、乙烯冷劑逐步冷卻、冷凝反應(yīng)產(chǎn)物，去除產(chǎn)品當(dāng)中的氫氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳以及輕烴（如甲烷和乙烷），這些尾氣部分可用于催化劑還原和燃料氣。最后，產(chǎn)品精制部分由兩個(gè)精餾系統(tǒng)組成，即脫乙烷塔和產(chǎn)品分離塔，得到最終產(chǎn)品。2節(jié)能技術(shù)3學(xué)無止境在丙烷脫氫裝置中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)主要為節(jié)約電力、燃料、蒸汽等三個(gè)主要的大方面。2.1機(jī)泵節(jié)能。為降低丙烷脫氫裝置的能耗，主要是通過將其內(nèi)部

4、的占95%以上的流體輸送機(jī)械的耗電量降低，所以只能通過改變機(jī)泵等流體機(jī)械的效率來提高轉(zhuǎn)換率，所以應(yīng)考慮影響泵效率的多種因素，可降低泵的能量損失，包括機(jī)械損失、水力損失和容積損失這三大方面。2.2傳熱節(jié)能。主要考慮熱量回收和強(qiáng)化傳熱兩種，燃燒器使用的原料可以是天然氣、脫氫尾氣或液體燃料，設(shè)備間的傳熱是設(shè)備工作過程中必不可少的過程，通過利用影響傳熱性能的公式來進(jìn)行分析，傳熱方程式為Q=KAtm，通過此公式可以看出影響因素主要分為兩個(gè)：傳熱系數(shù)的增大和換熱面積的增大。首先，從傳熱系數(shù)的增大考慮，增大換熱器管壁兩側(cè)的傳熱膜系數(shù)，進(jìn)而提高換熱差一側(cè)的傳熱膜系數(shù)的方法。其次，增大換熱面積通過采取

5、各種翹片管、螺紋管等提高單位換熱面積的方法。熱能的利用率也是傳熱節(jié)能的重點(diǎn)內(nèi)容，其中蒸餾過程會(huì)帶走大量的熱能，造成不必要的損耗，所以可采用多效蒸餾（即將一個(gè)塔的塔頂潛熱傳輸給另一個(gè)塔作為再沸器的熱源）的方法，減少損耗。多效蒸發(fā)的理解：將排出的蒸汽帶來的熱量供給塔底所需要的熱量，將塔頂潛熱當(dāng)做塔底的熱源，一種能效多次循環(huán)利用的方式。2.3蒸餾節(jié)能。蒸餾操作能耗高，熱效率低，常規(guī)精餾系統(tǒng)中95%的能源被塔頂冷卻裝置或空氣帶走，能源利用率極低。提高蒸餾設(shè)備效率，減少由于熱量耗散導(dǎo)致的能源損失對(duì)于降低生產(chǎn)成本顯得尤為重要。以下為工業(yè)生產(chǎn)中控制能量消耗的主要方法：（1）主要還是利用遵循再利用的

6、方針，收集在操作過程中塔頂蒸汽的剩余熱量、塔底產(chǎn)品的物料熱量、蒸汽冷凝水中的熱量。利用塔頂產(chǎn)品的潛熱、顯熱、塔底所有熱量進(jìn)行工作。（2）利用技術(shù)和設(shè)備的更新，如現(xiàn)代流行的新式高效塔盤，UOP的ECMDTM塔盤等。（3）對(duì)產(chǎn)品的純凈度制定嚴(yán)格的制度，對(duì)于盲目加工，利用資源造成浪費(fèi)但不符合使用要求產(chǎn)品采取絕對(duì)禁止的方式，降低損耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。3結(jié)束語實(shí)踐證明，可以通過節(jié)能技術(shù)在丙烷脫氫裝置上的應(yīng)用提高其節(jié)能效率，該裝置借助于其熱量連續(xù)傳輸，熱量重新分配使用，能量的回收再利用等方法進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能，節(jié)能方法的綜合利用提高了設(shè)備的熱量使用率，減少了能耗，降低了成本，使經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性得到統(tǒng)一。

7、3學(xué)無止境參考文獻(xiàn)[1]2013－中國(guó)石油和化工行業(yè)節(jié)能進(jìn)展報(bào)告[R].中國(guó)化工節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)，2013.[2]李麗.丙烷脫氫制丙烯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)型探討[J].化工管理，2015（1）：109.3