乙苯脱氢单元能耗高的原因分析及处理措施

一、原因分析

1、催化剂运行末期影响能耗

苯乙烯装置乙苯脱氢催化剂和氧化催化剂设计使用寿命为2年，如果超期使用。脱氢反应器DC-301/300/302控制温度可能已接近设计上限645℃，然而脱氢反应转化率及苯乙烯选择性均呈下降趋势。同时受催化剂末期影响，苯乙烯产量持续偏低，不能满足设计产能，影响装置能耗。

2、设备老化造成装置运行瓶颈

如果装置久未检修，设备老化，乙苯脱氢单元后系统空冷器管束可能堵塞，尤其夏季高温，尾气压缩机负担较大，透平蒸汽消耗量偏高，脱氢系统就会压力偏高，脱氢单元处理能力会受到制约，直接影响装置苯乙烯产量，造成能耗偏高。另外，由于脱氢后系统冷却能力不足，在空冷满负荷运行下仍无法满足生产需求，为了维持系统压力、温度稳定，空冷器投用大量喷淋水，增加了装置能耗。

3、氧化脱氢增加蒸汽消耗（针对性装置）

苯乙烯装置改造后，产能提高的同时能源消耗相应增加。改造后氧气消耗，同时有用于氧化稀释的蒸汽，近年随着苯乙烯吨产品利润下降，装置现有工艺能源消耗较高，已不再适应市场竞争要求。

4、装置副产凝液未回收利用

苯乙烯装置脱氢单元产生凝液，这部分凝液经脱氢液油水分离罐分离，再经工艺凝液汽提塔汽提后，不合格的凝液排至污水系统，未进行回收，而同类装置将产生凝液作为循环水使用或经处理后并入凝液管网，节约装置能耗。

5、脱氢尾气未回收利用

苯乙烯装置脱氢单元尾气的主要成分是氢气，脱氢单元尾气如果并入火炬管网，其中氢气未得到回收，而同类装置将这部分脱氢尾气通过压缩、吸附后，提纯出的氢气并网，增加了装置自身效益，其余尾气

循环回至加热炉作为燃料气使用，降低了能耗。

二、脱氢单元节能优化

1、设备检修，消除装置运行瓶颈

可以利用大检修期间更换空冷器，后冷器内漏整体更换，压缩机返厂维修，其他设备管线常规检修。装置开工后，脱氢单元后系统冷却能力应该明显提升。

2、脱氢反应流程改造

可以对乙苯脱氢反应流程进行设计改造，取消氧化流程，同时脱氢反应器设备调向，加热炉主蒸汽管线、反应器进料管线、相关膨胀节和仪表进行相应调整。改造后装置节约氧气消耗，节约3.5 MPa蒸汽消耗，节约0.32 MPa蒸汽消耗，但去除氧化脱氢反应器后，脱氢反应器入口温度仅靠加热炉来的过热蒸汽温度控制，使得加热炉燃料气消耗量有所增加，但是综合节能还是会有所下降的。

3、更换新型高效催化剂

如果装置原有催化剂已超期使用，严重影响装置生产运行及能耗物耗。利用大检修期间将脱氢催化剂更换为更高效的脱氢催化剂，开工后

催化剂运行情况良好。

由于高效的脱氢催化剂处于运行初期，为防止其高温失活，脱氢反应温度控制偏低，目前脱氢反应乙苯转化率、苯乙烯选择性均满足设计要求，脱氢液中苯乙烯收率在63%左右，能够满足生产要求。

4、装置凝液回收利用

对装置自产低压凝液和外排凝液取样分析，苯乙烯装置自产低压凝液品质满足并网条件，装置外排凝液通过处理可作为循环水使用，因此可以对装置凝液流程进行改造，降低装置能耗。

5、脱氢尾气回收

可以将苯乙烯装置的脱氢尾气经过压缩、吸附后，提取其中氢气，将增加装置经济效益。

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