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摘要：本文介紹了丙烷脫氫裝置節能技術的應用，為經濟效益和社會效益的提升起到了優化作用。

關鍵詞：節能技術;丙烷脫氫;效益

本文主要介紹節能技術在丙烷脫氫裝置應用的工作原理、分類。包括機泵節能、傳熱節能、蒸餾節能的工作狀態、工作效率以及優化的結果，丙烷脫氫裝置應用的優勢，以及為企業帶來的社會效益和經濟效益。

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再生，使用氫作為原料丙烷的稀釋劑。丙烷脫氫裝置設備涉及反應器、塔器、容器、換熱器、干燥器、壓縮機、透平、泵和過濾器等諸多類型。工作過程：通過固定床反應器，在氧化鉻-氧化鋁催化劑上將丙烷制成丙烯，丙烯是最主要產品，未轉化的丙烷將繼續被送入反應生成丙烯。本裝置屬于甲類生產裝置，生產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）新鮮丙烷進料與來自產品分離塔的循環丙烷以及脫油塔頂回收的丙烷混合后，送入進料汽化器。汽化后的原料氣被多個換熱器逐步加熱，最終在進料加熱爐中加熱至反應所需溫度（約600℃）后送入反應器。在反應器負壓操作條件下，丙烷發生脫氫反應，生成丙烯、氫氣以及少量副產物。由于脫氫反應為吸熱反應，需不斷補充熱量，反應器以循環的方式操作，任何時候有3臺反應器反應，3臺預熱和再生，1臺蒸汽吹掃，1臺抽真空、催化劑還原。一個完整的循環過程大概需要24min，每臺反應器都重復著相同的循環過程。這樣一個過程就確保了整個反應的連續性。（2）反應器的出口氣體冷卻后進入壓縮機，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、冷凝反應產物，去除產品當中的氫氣、氮氣、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，產品精制部分由兩個精餾系統組成，即脫乙烷塔和產品分離塔，得到最終產品。

2節能技術

在丙烷脫氫裝置中應用節能技術主要為節約電力、燃料、蒸汽等三個主要的大方面。2.1機泵節能。為降低丙烷脫氫裝置的能耗，主要是通過將其內部的占95%以上的流體輸送機械的耗電量降低，所以只能通過改變機泵等流體機械的效率來提高轉換率，所以應考慮影響泵效率的多種因素，可降低泵的能量損失，包括機械損失、水力損失和容積損失這三大方面。2.2傳熱節能。主要考慮熱量回收和強化傳熱兩種，燃燒器使用的原料可以是天然氣、脫氫尾氣或液體燃料，設備間的傳熱是設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：傳熱系數的增大和換熱面積的增大。首先，從傳熱系數的增大考慮，增大換熱器管壁兩側的傳熱膜系數，進而提高換熱差一側的傳熱膜系數的方法。其次，增大換熱面積通過采取各種翹片管、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能的重點內容，其中蒸餾過程會帶走大量的熱能，造成不必要的損耗，所以可采用多效蒸餾（即將一個塔的塔頂潛熱傳輸給另一個塔作為再沸器的熱源）的方法，減少損耗。多效蒸發的理解：將排出的蒸汽帶來的熱量供給塔底所需要的熱量，將塔頂潛熱當做塔底的熱源，一種能效多次循環利用的方式。2.3蒸餾節能。蒸餾操作能耗高，熱效率低，常規精餾系統中95%的能源被塔頂冷卻裝置或空氣帶走，能源利用率極低。提高蒸餾設備效率，減少由于熱量耗散導致的能源損失對于降低生產成本顯得尤為重要。以下為工業生產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方針，收集在操作過程中塔頂蒸汽的剩余熱量、塔底產品的物料熱量、蒸汽冷凝水中的熱量。利用塔頂產品的潛熱、顯熱、塔底所有熱量進行工作。（2）利用技術和設備的更新，如現代流行的新式高效塔盤，UOP的ECMDTM塔盤等。（3）對產品的純凈度制定嚴格的制度，對于盲目加工，利用資源造成浪費但不符合使用要求產品采取絕對禁止的方式，降低損耗，提高產品的質量。

3結束語

實踐證明，可以通過節能技術在丙烷脫氫裝置上的應用提高其節能效率，該裝置借助于其熱量連續傳輸，熱量重新分配使用，能量的回收再利用等方法進行優化節能，節能方法的綜合利用提高了設備的熱量使用率，減少了能耗，降低了成本，使經濟性和社會性得到統一。

參考文獻

[1]2013－中國石油和化工行業節能進展報告[R].中國化工節能技術協會，2013.

[2]李麗.丙烷脫氫制丙烯的技術經濟型探討[J].化工管理，2015（1）：109.

作者:張玉新 趙亞龍 單位:天津渤化石化有限公司