降低乙烯装置蒸汽消耗

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1、降低乙烯装置蒸汽消耗,节能降耗QC小组,一、装置情况简介,吖吖车间的主要工艺流程是以石脑油为主要原料，在裂解炉中进行高温热裂解反应，分离后得到乙烯、丙烯主要产品, 副产品乙烷、丙烷返回裂解炉作为气相原料循环裂解。,二.小组概况：,制表人： 时间：2012年12月30 日,三、QC小组活动计划和实际进度,制图人： 时间：2012年1月3日,12年 711 月,12年 7月,12年 4月6月,12年 3月,12年 2月,12年 1月,今后打算,巩固措施,效果检查,对策实施,制订对策,要因确认,原因分析,设定目标,现状调查,选择课题,12年 12月,时 间,活 动 计 划,计划,实际,四、选题理由,

2、公司要求节能降耗,本装置蒸汽消耗比计划值高,降低乙烯装置蒸汽消耗,五.现状调查：,同时对影响蒸汽单位能耗的因素也进行了统计,统计结果如下:,影响蒸汽单位能耗高的因素统计表,五、现状调查,蒸汽单位能耗影响因素排列图,伴热蒸汽 单位能耗,2.0,次高压蒸汽单位能耗,低压蒸汽单位能耗,其它,0.9,0.1,0.05,0.05,中压蒸汽 单位能耗,六、确定目标值,影响蒸汽消耗的主要因素是次高压蒸汽消耗过高，占总数的73%(见排列图)，而2007年蒸汽消耗平均值为4.1 t/t 。如果我们全力以赴，将次高压蒸汽消耗降低75%，就可以达到蒸汽消耗平均值为3.35t/t的目标。 4.173%75%=2.24

3、t/t 4.173%-2.24=0.75 t/t 4.1-0.75= 3.35 t/t,六、确定目标值,4.1,装置蒸汽单耗,6,2,0,4,实际值,目标值,七、分析原因因果图,操作技能低,未按蒸汽操作参数执行,工艺执行差,高等级蒸汽向低等 级窜用量过大,GB501负荷超出设计值,24万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷,脱氧水PH值低,透平泵使用率高,电泵开机率低,次高压窜低压阀腐蚀泄露,外界送入蒸汽 压力低于指标,蒸汽耗用量大,培训方案落实不到位,GB501抽气量过大,次高压窜中压阀泄漏量过大,操作规程未规定抽气范围,外界送入蒸汽温度控制不稳定,次 高 压 蒸 汽 消 耗 高,系统超压放空

4、,管网次高压压力过高,进料,设备,工艺,人员,八、要因确认计划表,九、要因确认,因素1：培训效果不好 1）查阅培训档案。公司规定，所有操作人员必须通过考试，方能上岗。查阅培训档案，发现初馏岗位所有操作人员均通过了考试。 2） 现场实际操作技能测试。20121年2月4日，对初馏岗位全体操作人员进行了实际操作技能测试，结果如下：,全体操作人员持证上岗及实际操作测试合格.,不是要因,九、要因确认,因素2：未严格按照蒸汽操作参数执行 窦珍查阅工艺技术月报。公司规定工艺违反率2%，现场巡检率 95%，统计4个月的工艺违反率和现场巡检率如下：,工艺违反率和现场巡检率均符合公司要求。,不是要因,九、要因确认

5、,因素3：脱氧水PH值过低 陈照瑞统计了2012年12个月的脱氧水PH值的月平均值如下：,从上表可以看出这十二个月中有十个月的脱氧水PH值是超出指标的。,是要因,九、要因确认,由于透平泵125-JT、106-JT、103-JT每小时耗用次高压蒸汽量约为15 吨，若启用备用电泵，就可以将每小时15吨的次高压蒸汽节约下来。于 是，我们统计了2012年125-J、106-J、103-J的电泵开机率如下：,从上表可以看出：三台电泵的开机率均高于指标。,不是要因,因素4：电泵开机率低,九、要因确认,若管网次高压蒸汽压力过高，也会造成我们自身的蒸汽 系统压力上升，多余的次高压蒸汽无法送出，为了保证安全 生

6、产，操作人员不得不将放空阀打开卸压，造成很大的浪费。 许小平随机抽取了2012年的10次次高压蒸汽压力，统计结 果如下：,因素5：管网次高压蒸汽压力过高,九、要因确认,从图中数据可以看出：在上述所抽取数据中因次高压蒸汽压力高于指标4.2MPa而造成蒸汽浪费的频率为40%。,不是要因,九、要因确认,外界送入次高压蒸汽压力过低，蒸汽本身能量减少，为 了保证生产正常运行，必然要消耗更多的蒸汽。 窦珍随机从2007年数据中抽取了10次接入蒸汽压力低的 情况进行了统计，结果如下：,因素6：外界送入次高压蒸汽压力低于指标,九、要因确认,由上图可以看出外界次高压压力低于指标3.8MPa的频率为70%。,是要

7、因,九、要因确认,因素7：次高压蒸汽窜中压阀泄漏量过大 小组成员王学军随机抽取了2007年次高压蒸汽向中压管网窜入量的数据，统计 结果如下：,从图中数据可以看出：在所抽取数据中次高压蒸汽向中压管网窜入量大于指标20t/h的频率为70%。,是要因,九、要因确认,因素8：次高压蒸汽温度控制不稳 外界送入次高压蒸汽温度过低，蒸汽本身能量减少，为了保证生产正常运 行，必然要消耗更多的蒸汽。 小组成员随机抽取了2011年次高压蒸汽温 度数据，统计结果如下：,从图中数据可以看出：在所抽取的次高压蒸汽温度中低于工艺指标的情况 有6次，占了60%。,是要因,九、要因确认,因素9：操作规程未规定抽汽范围,小组成

8、员王文珍检查操作规程中制冷压缩机操作参数部分，未找到对制冷压缩机抽汽量的相关规定。,是要因,九、要因确认,因素10：24万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷,2012年2月20日，将丙烯制冷压缩机GB-501 2011年的操作数据进了统计并抽出几组数据列于下表中：,九、要因确认,1从GB-501压缩机的运行数据来看，透平转速已远超过24万吨的设计能力，主要反映在一段、二段、四段吸入流量及四段排出流量上，尤其是四段吸入流量超出设计值较多，导致四段排出流量增加。其次，由于二段抽出流量较少，也造成GB-501压缩机的内循环量增加，致使整个压缩机组负荷偏高。 2从GB-501透平运行数据看，其转速、蒸

9、汽耗量均超过设计值较多，也反映出GB-501透平的运行状况。,是要因,九、要因确认,根据以上结论，我们最终总结出以下六条要因： 1、脱氧水PH值过低 2、次高压蒸汽窜中压管网阀泄漏量过大 3、外界次高压蒸汽压力低于指标 4、外界送入蒸汽温度控制不稳定 5、操作规程中未规定抽汽范围 6、24万吨改造时未考虑制冷压缩机的设计负荷,十、制定对策,在要因确定后，根据装置 的实际运行情况，QC 小组结合长期的生产经 验，进行了全面的技术分 析，并根据5W1H原则制 定了解决问题的相关对策 计划表:,十、制定对策,十一、 对策实施,对策实施一：脱氧水PH值过低：小组成员陈照瑞严格监控水汽送过来的脱氧水 P

10、H值，并用氨溶液调整使之在79之间。 实施效果: 陈照瑞抽取了10次2008年4月到6月脱氧水的PH值如下表所示：,从上表可以看出，经过调整脱氧水的PH值有90%是在指标控制范围之内。,十一、 对策实施,实施二：次高压蒸汽窜中压管网阀泄漏量过大： 1我装置蒸汽系统阀门由于长期在高压差的环境中使用，导 致阀芯磨损泄漏量增大，由于没有上下游阀和副线阀，蒸汽系 统互窜严重，造成装置用能不科学和大量浪费，因此小组决定 进行阀门更换和改造（增加上下游阀和副线阀门）。次高压蒸 汽窜中压蒸汽阀门：HIC-001、PIC-141更换调节阀、增加上下 游及副线阀门；TIC001更换调节阀、增加上下游及副线阀 门

11、；TIC124更换调节阀、增加上下游及副线阀门。 2切断次高压管线上不常用的废旧管线。 PV-143内漏，使少量次压蒸汽下窜中压，且此阀长期不用 故将这条管线切断。,十一、 对策实施,实施效果: 王学军抽取了10次2008年4月到7月的次高压蒸 汽向中压管网泄露量，如下表所示：,制表人：杨应军 时间：2008年7月13日,由上表可以看出，次高压蒸汽向中压管网的泄露量是逐步下降的，并且在4月30日对策实施结束后的次高压蒸汽向中压管网泄露量基本上都小于17 t/h的指标，说明此次改造效果明显。,十一、 对策实施,对策实施三:正交试验 （一）、试验目的：降低石化厂乙烯联合车间蒸汽单位消耗使之达到3.

12、59 t/t(乙烯)以下的最佳工艺条件； （二）、试验考核指标：蒸汽单位消耗达到3.59t/t(乙烯)以下； （三）、试验因素：经分析研究，有四个因素需确定最佳条件： A、次高压蒸汽压力； B、次高压蒸汽温度； C、GB501抽气量； D、GB501负荷。,十一、 对策实施,（四）、选用正交表：选用L9(34)正交表。在生产条件允许的情况下我们共做了9次试验。,A、次高压压力：工艺规定为3.84.2 MPa 3.8 MPa 4.0 MPa 4.2 MP B、次高压蒸汽温度：工艺规定为420450 420 435 450 C、GB501抽气量：工艺规定为1650 t/h 35 t/h 25 t/

13、h 16 t/h D、GB501负荷：工艺规定为4654 t/h 46 t/h 50 t/h 54 t/h,（五）、选位级：,选定位级,十一、 对策实施,因素位级表,制表人：时间：,十一、 对策实施,（六）、按选用的正交表将因素位级表中的因素顺序、位级 对号入座，然后进行试验，并得出试验结果如下表所示：,试验设计表,十一、 对策实施,十一、 对策实施,a、直观分析： 按照正交试验表的要求，我们进行了9次实验室 动态模拟试验，由试验结果可以看出，8号实验的 乙烯装置蒸汽消耗达到了3.54t/t(乙烯)，与实施前 相比下降了0.56 t/t(乙烯)。因此通过直观分析， 号方案结果最佳。其组合为：

14、A2B2C3D2,十一、 对策实施,b、极差分析： 极差的大小反映了因素对蒸汽消耗的影响。比较这四个因素的极差大小，得到这四个因素对化蒸汽消耗的影响程度，由强到弱的排序见下表：,十一、 对策实施,c、趋势图分析： 将4个因素的位级和做趋势图，可以得出以下结论,A,次高压蒸汽温度,次高压蒸汽压力,GB501负荷,GB501抽气量,2,4,6,8,10,12,A1,0,14,A2,A3,B1,B2,B3,C1,C2,C3,D1,D2,D3,十一、 对策实施,1、次高压蒸汽压力在4.0MPa时乙烯装置蒸汽消耗最低。 2、次高压蒸汽温度在435时乙烯装置蒸汽消耗最低。 3、制冷压缩机（GB-501）抽

15、气量越低乙烯装置蒸汽消耗越 低，但在16 t/h 时最佳。 4、制冷压缩机（GB-501）负荷在50 t/h时乙烯装置蒸汽消耗最低。 综合评估以A2B2C3D2为最好。,十一、 对策实施,（七）跟踪试验（一周） 将次高压蒸汽控制在压力4.0MPa、温度435、 GB501 抽气量16 t/h、 GB501负荷50 t/h的条件下。,取得成功！,十二、检查效果,采取上述措施后抽取了2012年7月份的10组蒸汽单耗，如下表：,十二、检查效果,请看实施前后与目标值的对比图：,十三、巩固措施,(1)继续监控水汽送过来的脱氧水PH值，并用氨溶液调整使 之PH值在79之间。 (2)加强巡检，监控各蒸汽阀门的工作状态，防止泄露。 (3)车间将正交试验的结果报厂技术科，由技术科报批公司并 下发了相关技术规定，（标准号：Q/SY（CG）03-01- 2007）确定下列工艺操作参数： 次高压蒸汽压力控制在： 4.00.2MPa； GB501抽气量控制在：16 2t/h； GB501负荷控制在： 504 t/h。 车间还将控制指标写入工艺操作卡片，供大家执行。 (4)与开工锅炉单元的工作人员协商，将送