化工燃料气生产平衡与优化

陈智元，王 晶

（青海盐湖股份有限公司化工分公司，青海格尔木 816000）

化工燃料气生产平衡与优化

陈智元，王 晶

（青海盐湖股份有限公司化工分公司，青海格尔木 816000）

加强化工燃料气生产平衡与优化工作，有利于提高化工企业的经济效益，有利于降低物料损耗，最终实现装置的稳定、安全运行。首先针对某化工企业的化工燃料气管网运行情况，深入探讨了化工燃料气生产平衡与优化措施，其中包括生产平衡管理、原料优化、资源配置优化等，具有一定的参考价值。

化工企业；燃料气；生产平衡；优化

随着社会各界对环保问题的日益重视，国家有关部门越来越严格地要求化工行业开展清洁生产，但是化工燃料气生产一直以来都存在着不平衡的情况，由于化工燃料气生产平衡措施有限，很难充分利用管网中的富余燃料气，导致出现了较为严重的环境污染、资源浪费。所以，加强化工燃料气生产平衡与优化工作，有利于提高化工企业的经济效益、降低物料损耗，最终实现装置的稳定、安全运行。

1 化工燃料气管网运行概况

本文以某化工企业的裂解装置为例，该装置的生产原料为烃类，工艺选择的是超选择性裂解工艺，主要生产物质为丙烯、乙烯等，但会产生较多的甲烷氢（副产物）。超过98%的化工燃料气充分都是甲烷氢，当燃料气罐中进入了甲烷氢，就可将甲烷氢进行压力调节控制之后给广大用户连续供气。原计划先将低压甲烷并入到高压甲烷之中，而后再将二者同时送至燃料气罐。但实际过程中，低压甲烷的纯度较低且压力过高，很容易会导致无法将高压甲烷和低压甲烷（过量）合并在一起，不得不将无法回收的低压甲烷排入到火炬管网，经济性不佳。针对这种情况，该化工企业全盘改造了裂解炉的烧嘴，低压甲烷的压力由原来的0.36MPa降低到60 kPa，这样一来，就可在裂解炉的底部烧嘴、侧壁烧嘴中引入低压甲烷，若低压甲烷的流量不足，那么可用高压甲烷来补充。

化工燃料气管网在满负荷、稳定运行过程中，其消耗的燃料气主要用于裂解炉，除此之外，还可用于火炬长明线、加热炉等应用。裂解炉的侧壁烧嘴、底部烧嘴的供气来源为低压甲烷，若不足，可由高压甲烷补充。该化工企业苯乙烯装置的加热炉数量共有3台，分别是HS-219加热炉（6个燃烧器）、HS-201加热炉（9个燃烧器）、HS-101加热炉（4个燃烧器），这些加热炉的燃烧器均为油气燃烧混合型，全部加热炉的燃料气用量相加之后为90 kg/h，火炬长明线的燃料气用量为70 kg/h，基本不会影响到平衡状态。裂解炉投料组合中包括2台炉投轻质石脑油，4台炉投石脑油，笔者以裂解炉每小时的投料量为75 t为例进行计算，总消耗量要远远小于燃料气的总产量，化工燃料气的消耗与生产处于严重不平衡状态，产耗差为1 082 kg/h。为了防止化工企业下游装置的稳定、安全运行受到燃料气管网超压的影响，需要对富余的化工燃料气进行消化、平衡、调度，以此来充分利用富余燃料气，避免出现环境污染和资源浪费的情况。

2 化工燃料气生产平衡与优化措施

2.1 生产平衡原则

化工燃料气的生产平衡务必要做到三“保”一“防”，一“防”是指防止出现富余燃料气放火炬的情况，三“保”是指保重点装置、保生产运行、保系统稳定。值得注意的是，由于化工企业生产因素较多、涉及环节较复杂，需要指派专人来实时监控化工燃料气管网，以此来提高安全操作性。

2.2 生产平衡管理

化工企业的生产调度人员在日常工作中务必要对燃料气管网的各种影响因素及平衡情况进行全面了解，通过对生产数据进行实时采集，来达到对甲烷氢压缩机、火炬气回收压缩机的运行情况及外补量（液化气）、外送量（燃料气）、产量（甲烷氢）等进行掌握的效果。由于化工燃料气系统的变化程度较大、涉及因素较多，所以，务必要做到生产平衡工作一步到位，切忌出现反复调整的情况。

2.3 原料优化

裂解装置的产物分布情况往往会受到裂解原料所占比例及类型的较大影响，甲烷氢的分离产量也会受到裂解原料组成的影响。为了防止化工燃料气生产平衡受到波动，裂解原料的性质要最大限度地保持在稳定状态，并且要对裂解原料的馏程、密度、组成等进行全面分析，为下游装置的稳定运行提供行之有效的保障。

2.4 资源配置优化

众所周知，当今时代为市场经济时代，燃料油、液化气、燃料气的价格各不相同，因此，在化工燃料气生产平衡与优化过程中，务必要对生产成本进行降低，并且对资源配置予以优化。一旦有富余现象出现在化工燃料气管网中，那么可加压富余的燃料气来为制氢装置提供相应的原料，用来代替石脑油；一旦有燃料气不足的情况，务必要确保裂解炉的用量。

3 运行效果

截止到目前，该化工企业各生产装置无序排放燃料气及燃料气用量随意改变的情况大幅度降低，燃料气用量呈现出较为明显的降低趋势，既降低了环境污染，又提高了燃料气的利用率，取得了较为显著的节能减排效果，值得推广应用。但是值得注意的是，化工燃料气生产过程往往处于一个动态变化的过程，稍不注意，就有可能会有因素影响到化工燃料气生产平衡与优化，务必要采取事前调度、定量调度的方式来实现稳定运行。

[1]屈威，刘亚贤.炼厂燃料气系统平衡技术[J].化工技术与开发，2013，17（05）：151-156.

Chemical Balance and Optimization of Fuel Gas Production

Chen Zhi-yuan，Wang Jing

Strengthening chemical fuel gas production balance and optimization，will help improve the economic efficiency of chemical companies，help to reduce material consumption，and ultimately stabilization device，safe operation.First，for a chemical enterprise chemical fuel pipeline system operation，in-depth to explore the chemical balance and fuel gas production optimization measures，including the balance of production management，raw materials optimization，resource allocation optimization，has a certain reference value.

chemical industry；fuel gas；production balance；optimization

TQ221

B

1003–6490（2016）04–0170–01

2016–03–25

陈智元（1986—），男，甘肃武威人，助理工程师，主要研究方向为氯碱化工生产。