13 降低乙烯装置蒸汽消耗.ppt

1、降低乙烯装置蒸汽消耗,兰州石化公司石化厂 乙烯联合车间节能降耗QC小组,一、装置情况简介,兰州石化公司石化厂乙烯联合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：窦珍 时间：2008年1月3日,三、QC小组活动计划和实际进度,制图人：陈丽华 时间：2008年1月3日,08年 711 月,08年 7月,08年 4月6月,08年 3月,08年 2月,08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,08年

2、12月,时 间,活 动 计 划,计划,实际,四、选题理由,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：,2008年1月小组成员王文珍对2007年的蒸汽单位能耗进行了统计,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:,制表人：王文珍 时间：2008年1月17日,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,制图人：窦珍 时间：2008年1月17日,六、确定目标值,影响蒸汽消耗的主要因素是次高压蒸

3、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。 4.1*73%*75%=2.24t/t 4.1*73%-2.24=0.75 t/t 4.1-0.75= t/t,3.35,六、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,制图人：陈照瑞 时间：2008年2月3日,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

4、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,管网次高压压力过高,料,设备,工艺,人员,八、要因确认计划表,制表人：黄开炳 时间：2008年2月3日,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“双百”考试，方能上岗。陈丽华查阅培训档案，发现初馏岗位所有操作人员均通过了“双百”考试。 2） 现场实际操作技能测试。2008年2月4日，陈丽华对初馏

5、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.,制表人：陈丽华 时间：2008年2月5日,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：,制表人：窦珍 时间：2008年2月8日,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,因素3：脱氧水PH值过低 陈照瑞统计了2007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,制图人：苗楠 时间：2008年

6、2月8日,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2007年125-J、106-J、103-J的电泵开机率如下：,制表人：龚春雷 时间：2008年2月8日,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2007年的10次次高压蒸汽压力，统计结

7、 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次高压蒸汽压力低于指标4.2MPa,不是要因,制图人：许小平 时间：2008年2月18日,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,制图人：窦珍 时间：2008年2月20日,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%。,是要因,九、要因确认,因素7：次高压蒸汽窜中压阀泄漏量过大

8、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：,制图人：杨应军 时间：2008年2月22日,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。 小组成员黄开炳随机抽取了2007年次高压蒸汽温 度数据，统计结果如下：,制图人：黄开炳 时间：2008年2月22日,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,

9、因素9：操作规程未规定抽汽范围,小组成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1635 t/h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,制表人：丁峰 时间：2008年2月23日,2008年2月20日，黄开炳将丙烯制冷压缩机GB-501 2007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G

10、B-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、次高压蒸汽向中压管网泄漏量过大 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

11、定对策,制表人：窦珍 时间：2008年3月23日,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 PH值，并用氨溶液调整使之在90。2。 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。,制表人：苗楠 时间： 2008年6月19日,十一、 对策实施,实施二：次高压蒸汽向中压管网泄漏量过大： 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

12、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；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。 实施效果: 次高压蒸汽向中压蒸汽泄露量大幅度下降。,十一、 对策实施,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

13、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3.59 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L934 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

14、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/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：窦珍 时间：2008年5月10日,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,制表人：窦珍 时间：2008年5月10

15、日,十一、 对策实施,制表人：龚春雷、许小平 时间：2008年5月27日,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： A2B2C3D2,十一、 对策实施,b、极差分析： 极差的大小反映了因素对化污水排放合格率的影响。比较这四个因素的极差大小，得到这四个因素对化污水排放合格率的影响程度，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

16、出以下结论,A,次高压蒸汽温度,次高压压力,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、GB501抽气量越低乙烯装置蒸汽消耗越 低，但在16 t/h 时最佳。 4、GB501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

17、 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，黄开炳抽取了2008年7月份的10组蒸汽单耗，如下表：,十二、检查效果,请看实施前后对比图：,制图人：黄开炳 时间：2008年7月10日,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90。2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： 次高压压力控制在： 4.02MPa； GB501抽气量控制在：

18、16 5t/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，将送入我装置次高压蒸 汽温度控制在：43510。,十三、巩固措施,（4）为进一步验证活动成果，小组实施巩固措施后收集 了2008年7月-2008年12月蒸汽单耗的数据，统计数据如下:,制表人： 丁峰 时间：2008年12月6日,十三、巩固措施,请看巩固期与目标值、实施前对比图：,制图人：王文珍 时间：2008年12月18日,十四、经济效益,从上图可以看出：12月的蒸汽单耗已经下降到了3.16t/t，达到了目标值。我们平均每天生产700吨乙烯，所以每天减少使用的蒸汽有： （4.1-3.2）*70