肖锋1，闫风凯1，邓雷1，王瑜2
（1.中国石油吉林石化化肥厂，吉林 吉林132021；2. 中国石油吉林石化电石厂，吉林 吉林132021）
［摘 要］中国石油吉林石化公司化肥厂作为吉林石化公司公用工程介质外送基地，由于公用工程介质供需不均衡，造成公司范围内部分装置副产的氮气、氢气、蒸汽过剩而放空，带来较大的能源浪费和经济损失。为此，针对存在的问题，实施了合成氨装置过剩氮气和放空低压蒸汽回收、苯乙烯装置氢气回收、新老厂区仪表空气整合并网运行等。一系列节能措施落实后，既满足了公司范围内各装置对公用工程介质的需求，又大幅降低了能耗，全年可为企业挽回5 560.12万元的经济损失，带来了可观的经济效益。
［关键词］ 公用工程；氮气回收；氢气回收；低压蒸汽回收；仪表空气并网；节能优化改造
［中图分类号］ TQ083［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）03-0031-03
0 引 言
中国石油吉林石化公司化肥厂（简称吉化化肥厂）作为吉林石化公司公用工程外送基地，主要向全公司范围内装置供给过滤水、氮气、氧气、氢气、仪表空气等。由于公用工程介质供需不均衡，造成公司范围内部分装置副产的氮气、氢气、蒸汽过剩，只能放空，给企业造成较大的能源浪费和经济损失。近年来，随着国际原油价格下滑，化工产品利润降低，企业面临亏损，为改善企业经营状况，自2014年起，吉化化肥厂实施了一系列公用工程节能优化改造措施，主要包括合成氨装置过剩氮气及蒸汽回收、苯乙烯装置过剩氢气回收、新老厂区仪表空压站整合并网等，从而提高了公用工程介质的利用率，降低了能耗，取得了明显的经济效益。以下对吉化化肥厂近年来实施的一系列公用工程节能优化改造作一总结。
1 合成氨装置过剩氮气回收
1.1 改造背景
吉化化肥厂合成氨装置自2003年增上制氢单元后，产氨负荷下降，配氮量减少，但由于气化单元对氧气的需求没有减少，空分单元负荷没有降低，造成高压氮气过剩放空约5 000 m3/h，存在严重的氮气浪费问题。为此，提出将这部分放空中压氮气回收利用。
1.2 氮气回收措施
合成氨装置中压氮气压力在7.6 MPa左右，老厂区氮气压力在1.2 MPa左右，要将合成氨装置的放空中压氮气回收至老厂区中压氮气管网加以利用，需将中压氮气压力降至与老厂区氮气压力相同才可实现并网。为此，吉化化肥厂通过采用连接跨线和安装自控减压调节阀等技术措施，将合成氨装置过剩氮气压力由7.6 MPa降至1.5 MPa以下，并入老厂区中压氮气管网。加装的减压阀前设有放空自调阀及安全阀，确保故障状态下氮压机的正常运行。另外，如果减压阀前超压，放空自调阀将开启；如果减压阀后超压，减压阀将关闭，从而确保合成氨装置及关联装置的安全、稳定运行。合成氨装置中压氮气回收工艺流程见图1（图中虚线为改造部分）。
1.3 氮气回收效益
合成氨装置过剩氮气回收方案实施后，按装置全年运行8 000 h、回收过剩氮气5 000 m3/h、氮气价格0.56元/m3计，每年可减少氮气放空损失5000×8000×0.56÷10000=2 240万元。
2 苯乙烯装置氢气回收
2.1 改造背景
苯乙烯装置变压吸附单元副产2.0 MPa的氢气6 600 m3/h，送至合成气装置低压氢气分配盘，转送至丁辛醇装置加氢单元（700B）和民营717厂使用。日常生产中，丁辛醇装置投丙烯负荷为7.5 t/h，丁辛醇加氢单元（700B）耗氢3 500 m3/h、民营717厂耗氢500 m3/h，即总耗氢气量4 000 m3/h，有约2 600 m3/h的氢气过剩；由于公司中、西部各装置无2.0 MPa低压氢气用户，过剩氢气只能放空，存在严重的浪费。为此，提出将这部分放空低压氢气回收利用。
2.2 氢气回收措施
公司有2种压力等级的氢气：一种是合成氨装置2500单元产的4.0 MPa高压氢气，氢气纯度＞97.01%，CO2含量＜20×10-6、O2含量＜10×10-6，外送量为20 000 m3/h；另一种是苯乙烯装置副产的2.0 MPa低压氢气，氢气纯度＞97.50%，CO2含量＜20×10-6、O2含量＜10×10-6，外送量为6 600 m3/h。鉴于高、低压氢气管网已相互联通，为回收过剩氢气，消除氢气放空损失，可将过剩低压氢气加压后并入高压氢气管网，继而送往公司东部装置使用。
丁辛醇931停产装置有1台停用的氢气压缩机（V303），打气量3 000 m3/h，输送压力为4.0 MPa。于是，利用丁辛醇931停产装置的V303及现有的氢气管网，将过剩低压氢气加压后并入高压氢气管网（见图2）。
改造方案确定后，工艺专业进行氢气压缩机（V303）进出口流程确认、系统置换、管网切换方案和应急处置措施制定，并对操作人员进行上岗培训；
更多内容详见《中氮肥》2019年第3期