作为国内首套成功采用美国KBR公司前脱丙烷烯烃分离工艺技术的大型煤化工烯烃分离项目,神华榆林烯烃分离项目如今已是业内的标杆。可在当时,KBR工艺包却是项目组亟待攻克的最大难点。
“KBR工艺包的特点之一就是设备设计紧凑,没有过多余量。例如同样处理规模的脱乙烷塔采用LUMMUS工艺,重量为241.8吨;而采用KBR工艺,塔重只需97.4吨。”中国石化乙烯带头人、项目经理陈明辉说。
“KBR工艺包的特点之一就是设备设计紧凑,没有过多余量。例如同样处理规模的脱乙烷塔采用LUMMUS工艺,重量为241.8吨;而采用KBR工艺,塔重只需97.4吨。”陈明辉说。
此外,KBR工艺包从设备布局出发,利用位差来输送物料,减少输送设备的消耗,尽量节省设备布置费用及台数。例如将水洗塔和碱洗塔“合二为一”,减小占地面积的同时,也减少了一个塔体裙座。又如将脱甲烷塔顶的冷凝器直接布置在塔顶,减少了常规配套需要的回流罐和回流泵,精简了塔顶工艺流程,有效降低了设备投资费用。
自2012年4月1日召开开工会以来,项目组充分借鉴以往LUMMUS工艺包经验,积极探索新工艺、新技术,大力促进引进技术的国产化。通过重新计算管路水力学、设计动/静设备、研究设备布置,确保了详细设计任务按节点完成,也为之后项目按期中交和投用打下了坚实的基础。
“评价烯烃分离装置设计好坏的重要指标就是能耗。由于项目选址陕北黄土高原,水资源紧缺,水耗指标同样重要。”项目团队在项目实施过程中处处为节能、节水,想办法、动脑筋,效果非常显著。
装置运行时,不设低压蒸汽设备,而全部使用上游装置的余热进行加热和再沸,大大降低了蒸汽用量,有效降低装置能耗。同时装置选用优良的保温材料,加强设备和管道的保温,减少热能损失。在电气设备的选型上则采用节能产品。通过集中分散的补充方式,提高变压器的运行效率;合理选择电缆截面,减少电缆中的阻抗损耗;选用低损耗元件,进一步提高电压质量。
“数据就是最好的证明。”设计经理曾颖群说,“我们把当地低温干燥的气候条件化劣势为优势,将装置内冷却水用量‘大户’——两套透平表冷器改为空冷器,直接减少冷却水循环量1343m3/h。压缩机表面冷凝器采用空冷器设计,大大减少了循环冷水的用量,起到了节能、节水的作用。”相比同类装置,循环冷却水用量减少约37%。
“听听上海工程公司的意见,问问还有没有更好的方案。”业主在现场会议中给予我公司很高的信任。可起初,业主却在乙烯精馏塔材质上与我方分歧很大,甚至撂下狠话。但陈明辉依据丰富的乙烯从业经验,顶住压力,要求设计团队对乙烯精馏塔进行项目评审,提高设计温度,选用更为经济且适用的设备材质,实现预期效果,用事实证明了自己的判断。经过这次正面交锋,双方化干戈为玉帛,再遇到问题,业主都会主动询问:“快喊陈总过来,先听听陈总意见。”在这样的背景下,两套压缩机组也成功实现国产化并顺利投产运行。
在项目组将近两年半的努力下,2015年12月15日,神华榆林项目现场终于迎来激动人心的时刻。烯烃分离装置开始进料,经过碱洗、压缩、精馏、杂质脱除等一系列工艺,当天顺利打通全流程,并于12月17日、12月19日分别产出合格乙烯和丙烯,装置投料开车一次成功!