燃气轮机与裂解炉联机可降低乙烯装置能耗

文章内容：第6期石油化工译丛一49固够簖户————一燃气轮机与裂解炉联机可降低乙;.'等使用燃气轮机发电.将气轮机排放的高温富氧烟气用作裂解炉的燃烧空气,是一种降低乙烯单位产量能耗的引人注目的方法日本大阪石化公司乙烯装置和鲁玛斯公司燃气轮机的原联机系统已有所改进,朝鲜新近也建立了一套使用这种改进联机系统的乙烯装置,两套装置运行顺利,时间已达二年.有两套使用鲁玛斯技术的新建乙烯装置于91年开工,另有一套计划于92年初开工,还有4套则各自处于设计和施工阶段.基本知识气轮机排放的烟气(册)能提供大量空气预热热能,从而降低裂解炉的燃料消耗.但是,又不同于空气预热系统,由于烟气中的氧气含量已降低,从炉中通过的烟气总质量便要增加,因而高温裂解炉对流段的蒸汽产量也会增加畿2,烯装置能耗一奴了/燃气轮机所产生的动力,或用于机械驱动,或用于发电供厂内外使用北欧一套乙烯装置,有一台高负荷工业气轮机用于驱动进料压缩机,而气轮机废气则为裂解炉提供燃烧氧气在这种情况下,乙烯装置操作的成败就决定于燃气轮机的有效性,气轮机脱扣,装置就会停工在鲁玛斯公司近期设计的所有燃气轮机联机系统中,气轮机都用于驱动发电机.联机系统的设计特点就是能安全地使裂解炉的聊燃烧转变为空气燃烧而不停产.这样就可使乙烯装置的操作不依赖于燃气轮机的有效性,反言之,当装置停产时.仍可进行发电.要在乙烯装置中成功地运用燃气轮机联机技术,必须考虑如下关键事项:●工艺和经济性的优化;●燃气轮机的选择●联机系统设计和控制的原理,●系统的动态响应特性.:《和氧化还原沸石大有希望推广用作液相氧化催化剂.此外,预期相转移催化也会广泛用于催化氧化最后,还可以预见将来会开发成功多种不同的工业用催化不对称氧化法.7将来展望可供选用的催化剂,供氧剂和氧化转化反应类型很多,加上日益增长的环境意识的…巨大压力,所以催化氧化在精细化学品生产中的应用必将育广的前途.特别足杂多酸参考文献73篇(略)译自《》992,21(9):566～黄汉生译陈大义校石油化工译丛992年最佳经济性在烯烃装置中采用燃气轮联机,能获得较高的经济效益是联机技术诱人之处.年加工量为75万吨的裂解装置,使用两台5式燃气轮机,对于一般公用工程成本而言,其相应经济特性如下:●节省操作费用77万美元/年●投资费用3200万美元●一次回收时间:2.2年.这一联机系统所产生的功率为2兆瓦.由于需要大量高温燃烧空气,让炉子和燃气轮机配合起来就特别得益.事实上,裂解炉是烯烃装置能耗最大的设备.70年代石油危机之后的岁月中,裂解炉热效率已经显着提高:●改进对流设计,使炉子热效率提高到约95●采用压力高达12.5的高压蒸汽发生系统,改善了废热回收.和空气预热一样,燃气轮机给炉子提供高温燃烧空气,就能提高炉子的总效率.在下列情况下,燃气轮机更具有吸引力:●能量成本高;●向烯烃装置外部输出蒸汽和电能时,有受用装置●蒸汽和电能的价值高于燃料.多数烯烃联合装置都会碰到上述情况,当乙烯装置是大型石化联合装置的组成部分,或者可用电力可靠性不大时,更是如此.燃气轮机和乙烯裂解炉联机后,气轮机的高温废气通过设计适宜的烟道通向燃烧器.废气中通常有5～7的氧,温度约为580℃.燃料在炉中燃烧,基本上都转变为电能和有效热能.在炉子对流段,能产生更多的蒸汽.表1说明有一台燃气轮机的联机系统和不联机系统的热平衡的比较.装置的能量比耗(即单位质量的能耗)增加】5.比较时已将所有公共工程消耗换算成相当的燃料消耗.表-热平衡比较不机燃耗,,/锅炉572气轮机一.'蒸汽由出,吨/时基准功率.基准能量此耗.-/5,70(520-0575-0*比较基准75万吨/午瓦斯油裂解装置表2进一步说明经济性的比较.就表中的公用工程消耗数据而言,使用燃气轮机后每小时可节省费用,850美元.如果电能价值高于燃料价值,则经济效益更好.燃气轮机的选择在一定应用条件下,如何选择燃气轮机,是一个复杂的优化过程,必须考虑的因素如下:●工艺上的考虑:对装置能量平衡的影响燃料的类型和用量;电能需要表2气轮机联机的经济性和裂解炉联机和废热锅炉联机气轮机废气中氧气量和炉子需求量的匹配现有裂解炉对联机技术的适应性.●机械上的考虑:一淼一壤制第6期石油化工译丛一51单轴式或分轴式的选择一应选用重型工业气轮机可选用改型航空气轮机维修要求如何;操作经验的借鉴.●操作上的考虑:气轮机脱扣后空气流率的下降-,的产生.●经济上的考虑.分轴式气轮机最适用负荷变化大的机械驱动.进行发电且负荷变化不大,最好使用单轴式重型工业气轮机.就燃料类型而言,气轮机的选择也最灵活.田鼻型空气潭■囊茸翠1单轴式重型工业气轮机2分轴式重型工业气轮机3改型航空气轮机改型航空气轮机效率高(燃耗高),单位质量空气流量的功率输出高,机器结构紧凑.航空发动机(产生气轮机驱动气)和重型工业动力气轮机搭配,因此气轮机当用分轴式.改型航空气轮机在设计上已经有所改进,就可靠性和维修要求而言,可与重型工业气轮机媲美.气轮机脱扣后裂解炉要继续操作时,脱扣后空气流率降低便是一个重要问题,对设计联机系统有重大影响重型单轴式,分轴式和改型航空气轮机空气流率下降的状况见图1.由于分轴式的设计特和气体发生器转动惯量低,改型航空气轮机空气流率下降最快(见图1).脱扣5秒钟内,便下降到比原始流率低15或更低的程度.重型单轴式气轮机发电机空气流率损失最小.气轮机和发电机的转动惯量高,脱扣很长时间内仍能保持相当大的空气流量.脱扣后30秒钟内空气流量大约仍为原始流量的4(见图1)分轴式工业气轮机则介于15和40两极值之间,但接近于单轴式气轮机.鲁玛斯公司设计了一些联机系统,既可使用重型单轴式气轮机,又可使用改型航空气轮机.尽管空气流率下降引起另外一些麻烦问题,但都得到解决.联机系统朝鲜采用的联机系统,气轮发电机使用改型航空气轮机,功率约12.第二代改进设计,可和重型工业气轮机联机第二代改进设计系统加以改进和变通,就更适合于改型航空气轮机的联机,采用了这样的联机系统这种联机系统有如下主要特点:●乙烯装

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