降低石化企业酸性水汽提装置1.0MPA蒸汽单耗

王永春 马松波 李春凤 史振霞

摘要：国家对节能降耗的要求越来越严格，每吨酸性水综合能耗降不下来，企业将面临更加严厉的竞争。加工原料的多元化，使得能耗不断增加，如何才能降低生产吨酸性水成本，如何才能使能源更加高效的利用，是摆在面前急需解决的问题。1至5月份生产每吨酸性水平均耗蒸汽量0.21t/t，希望通过改进达到最好值，使生产每吨酸性水降到设计值平均蒸汽0.16t/t以下.

关键词：节能降耗;降低成本;高效;酸性水

一、寻找问题点，找出快速取胜措施

1、工艺原理就是外来酸性水进入污水汽提塔中，塔底有1.0MPA蒸汽加热至一定温度和压力，通过加热，酸性水中的硫化氢、氨气等逸出，从塔顶去硫磺回收装置回收，塔底得到纯净的净化水，过程中主要目的是在保证净化水脱净硫化氢和氨气的情况下，使用最少的蒸汽量，达到最低蒸汽单耗。

2、通过清理塔盘浮阀结垢、更换脱落浮阀找出快速取胜措施搜集18个数据进行了改善前后对比，蒸汽单耗由0.21t/t降到了0.195t/t，但单耗稳定性还有待提高。

二、数据收集计划

找出影响蒸汽单耗的影响因子，并通过改善影响因子来达到降低污水汽提塔蒸汽单耗的目的。

（1）每班接班后按时间把蒸汽量、酸性水量，通过DCS画面读数，读到小数点后2位，然后根据记录的数值计算出每个点对应的蒸汽单耗数值。

（2）对照（1）中时间段，记录每个记录点的塔顶温度、塔底温度、塔顶压力、蒸汽温度、酸性水进塔温度、蒸汽压力、蒸汽温度等，读到小数点后一位，并记在记录本上（由于计划采集数据期间属于停工阶段（至9月初才开工），经由确认测量系统正确无误，所以 ，采集6月的数据进行分析）

Y1：蒸汽单耗=当天蒸汽总量（kg）/当天硫磺产量 （t）

（3）针对以上数据，采集在同一时间段内至少30组以上数据，并实时跟踪数据的准确性，确保数据分析时排除采集阶段的故障原因，以便更准确得分析出影响蒸汽单耗的影响因子。

三、分析问题

1、根据搜集的数据，运用Minitab软件基本工具作出快速取胜改善前后的单值控制图比较，从蒸汽单耗单值控制图看，均值是0.194t/t，但是和平均目标值0.16t/t比较均值相差较大，还需要进一步改善。

2、根据搜集的数据，运用Minitab软件基本工具作出快速取胜改善前后的过程能力图进行分析，从蒸汽单耗的过程能力图看，过程是稳定的，PPK=0.50说明过程能力较差。

3、指標影响

运用单因子方差分析法，对所收集的塔顶温度、塔底温度、塔顶压力、蒸汽温度、酸性水进塔温度、蒸汽压力、蒸汽温度等进行多元对比，得出以下结论：

（1）塔顶温度对蒸汽单耗的影响是负相关，可能存在一定的相关性 。从图中我们看到塔顶温度波动比较大，应进一步分析改进，减少波动。

（2）塔底温度与蒸汽单耗的波动趋势一致性显著，可能存在一定的相关性。

（3）经多元对比P值大于0.05，故塔顶压力对蒸汽单耗影响不显著，考虑到生产调节和现场实际控制条件等因素，塔顶压力控制在0.092±0.002Mpa较佳.

（4）经多元对比P值大于0.05，故蒸汽温度对蒸汽单耗影响不显著，考虑到蒸汽温度全厂蒸汽管网控制，蒸汽温度控制225±3 ℃较佳.

（5）经多元对比P值大于0.05，故蒸汽压力对蒸汽单耗影响不显著，考虑到生产调节和现场控制条件等因素，蒸汽压力控制在0.85±0.04Mpa较佳.

结论：酸性水进塔温度对蒸汽单耗的影响是负相关，可能存在一定的相关性 。

根原因验证—X与Y的相关性分析，经相关性分析可以看出，塔顶温度r=-0.839、酸性水进塔温度r=-0.782、塔底温度r=0.965三个x与蒸汽单耗相关性显著

四、改进阶段计划

利用DOE分析法对塔顶温度、酸性水进塔温度、塔底温度进行散点图分析得出：图中显示散点里未出现任何时间趋势或异常的中心点偏离现象。确定实验流程中是沒有发生漂移或不稳定性的现象或不可控因子造成的系统性偏差。

再利用DOE分析法中的主效应分析对塔顶温度、酸性水进塔温度、塔底温度进行分析得出：酸性水进塔温度显著性相对稍差，所以将酸性水进塔温度固定，控制在77.5 ±1 ℃。

通过DOE分析得出;优化方程式为： Y蒸汽单耗= 0.229695-      塔顶温度*0.0117187+   塔底温度*0.04375，酸性水进塔温度*0.0784375，

结合装置实际，根据等值线图，下一步确定的控制目标为：塔顶温度：113 ±1.5 ℃，塔底温度：127±1.5℃ ，  酸性水进塔温度：77.5±1℃

五、构建对策--优选对策及试运行

1、构建优选对策

根据DOE设计实验选定的对策见表-5。

2、试运行统筹表

根据选定的对策，制定出运行实施计划，在以后运行操作中，严格按照制度控制操作。

结论：改善前：蒸汽单耗均值：0.194t/t;改善后：蒸汽单耗均值0.159t/t;改善后比改善前蒸汽单耗下降显著。

六、过程控制

1、过程控制：

制定好计划和制度后，在以后的运行过程中，要严格控制操作过程，通过一系列办法达到执行计划的目的。

2、制度标准化

制度标准化实施统计过程控制 （SPC），从各单值控制图来看，塔底温度、酸性水进塔温度、塔顶温度、塔顶压力、蒸汽温度、蒸汽压力在控制范围内，运行平稳。

3、制度标准化实施统计过程控制 （SPC）：

从时间序列图可以看出：净化水中氨氮量数据均<100mg/l、净化水中硫化物量数据均<50mg/l

结论：蒸汽单耗的变异显著缩小， 改善前：cpk=0.5 改善后：cpk= 2.83，达到了降低蒸汽单耗的目的。

七、结语

通过此项目找出影响蒸汽单耗的主要因素，并控制重点操作参数的控制范围，达到长期控制蒸汽单耗的效果。