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乙二醇裝置改造前后能耗對比與分析

文檔作者：李建新文檔來源：中國石化上海石油化工股份有限公司化工部		更新日期： 2026年05月04日	點擊數：
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乙二醇裝置改造前后能耗對比與分析
李建新
（中國石化上海石油化工股份有限公司化工部，上海２００５４０）
摘　要：　從蒸汽、電能以及冷卻水三方面對中國石化上海石油化工股份有限公司１＃乙二醇聯合裝置２０１３
年改造前后的能耗進行了比較和分析，為同類企業的產品結構調整提供參考，并提出了進一步降低裝置能
耗的建議。
關鍵詞：　乙二醇　改造　能耗　分析
文章編號：　１６７４－１０９９　（２０１９）０２－００３９－０４　　中圖分類號：ＴＱ２２３．１　　文獻標志碼：　Ａ
收稿日期：２０１９－０１－０４。
作者簡介：李建新，男，１９８６年出生，２０１２年畢業于合肥工業
大學化學工程專業，碩士，工程師，目前從事乙二醇裝置生產
運行管理工作。
　　中國石化上海石油化工股份有限公司（以
下簡稱上海石化）１＃乙二醇裝置采用美國ＳＤ公
司工藝，裝置工程建設始于１９８８年４月１２日，
并于１９９０年３月１７日正式投產，年操作時間為
８０００ｈ。裝置原設計環氧乙烷（ＥＯ）反應器當
量環氧乙烷（ＥＯＥ）生產能力為１２０ｋｔ／ａ，乙二醇
年產量１２０ｋｔ。為進一步挖掘裝置生產能力，裝
置進行了兩次增量改造，１９９８年第一次增量改
造后，ＥＯＥ生產能力提高到１５０ｋｔ／ａ，乙二醇年
產量提高到１３５ｋｔ；２００２年第二次增量改造后，
ＥＯＥ生產能力提高到２２５ｋｔ／ａ，乙二醇年產量提
高到２３０ｋｔ。為提高裝置競爭力，有利于裝置進
行產品結構調整，裝置再次進行了改造，新增精
制ＥＯ（ＰＥＯ）精制塔Ｔ－４５０。增加精制塔Ｔ－
４５０后，裝置能耗明顯降低。在此主要針對裝置
改造前后的能耗進行對比和分析，為同類裝置
產品結構調整提供參考和借鑒依據。
１　產品結構調整項目及工藝流程介紹
隨著長三角地區ＥＯ市場的強勁增長，為靈
活調整產品結構，保證裝置經濟效益，提高產品競
爭力，充分發揮上海石化兩套裝置生產中的互補
性，２０１３年１＃乙二醇裝置進行產能結構調整：保
持本裝置ＥＯ反應能力不變，將ＥＯＥ全部轉產
ＰＥＯ，而６００＃、７００＃乙二醇精制單元做停車處理。
具體方案為：新增加ＰＥＯ精制塔Ｔ－４５０（含新增
脫乙醛塔Ｔ－４６０），全部ＥＯ進入兩套ＥＯ精制系
統，精餾脫醛產出ＰＥＯ，約１０％含醛ＥＯ水合生產
乙二醇水溶液，在初步脫水、脫醛后送至２＃乙二
醇裝置乙二醇精制單元。改造后，按照年操作時
間８０００ｈ計算，１＃乙二醇裝置ＰＥＯ的生產能力
增加到２０２５ｋｔ／ａ，同時副產乙二醇２８７ｋｔ／ａ，其
具體流程如圖１所示。１＃乙二醇裝置由美國ＳＤ
公司提供專利技術，其工藝流程為：以乙烯和氧氣
為原料，在一定的比例、溫度、壓力和銀催化劑作
用下，生成氣相ＥＯ，經水洗汽提后，制得ＥＯ。ＥＯ
與水在一定的比例、溫度和壓力作用下，生成粗乙
二醇，經蒸發和脫水，制得乙二醇、二乙二醇和三
乙二醇。
CO2脫除、
再生
乙烯
氧氣
氧化
反應
EO和水
水和反應
MEG
精制
DEG
精制
TEG
精制
乙二醇二乙二醇三乙二醇
EO汽提
吸收
改造EO精制
EO精制
圖１　１＃乙二醇裝置工藝流程
　　產品結構調整后，在保證上海石化乙烯供應
分配總體平衡的條件下，使產品結構優化，兩套裝
置效益最大化，并增加產品的市場競爭力，為同類
裝置產品結構調整提供參考依據。
２　改造前后能耗對比和分析
首先給出能耗定義：每生產１ｔＥＯ所消耗的
·３９·
　第３５卷　第２期
２０１９ 年４ 月
　　　　　　　　　　石油化工技術與經濟
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｉｃｓｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ
以ｋｇ計的標油量。乙二醇聯合裝置能耗主要由
蒸汽（包括低壓蒸汽和中壓蒸汽）、電、循環水、鍋
爐水、新鮮水、氮氣和風組成，蒸汽、電、循環水所
占比例最大，直接影響裝置整體綜合能耗的高低。
而行業內能耗都以標油（ｋｇ）為單位計算，蒸汽折
標系數為２３８８ｋｇ／ＧＪ，冷卻水折標系數為００７
ｋｇ／ｔ，電折標系數為０２３ｋｇ／ｋＷｈ。為計算方便，
取１ｔ高壓或中壓蒸汽都具有３１ＧＪ熱量。下面
分別從蒸汽、電量和冷卻水的消耗三個主要方面
進行介紹。
２１　改造前后蒸汽消耗分析
在裝置負荷基本穩定的基礎上，選取大修改
造前后裝置引進外界蒸汽量進行統計，其蒸汽消
耗量變化如圖２所示。
圖２　大修改造前后蒸汽消耗變化
　　從圖２可明顯看出改造后裝置蒸汽消耗量有
極大降低。本次改造不涉及裝置的其他原料，僅
僅是改變產品分配，增加ＥＯ產品的產能。ＥＯ反
應系統ＥＯＥ生產能力維持不變、催化劑類型不
變，主要原料乙烯、氧氣的消耗與改造前相同。能
耗能極大降低的原因，可以從以下幾方面進行分
析。
（１）新增ＥＯ精制塔Ｔ－４５０采用了ＮｅｗＶＳＴ
復合傾斜長條塔板，由于其特殊的內部結構，使其
具備兩大優點：一是處理量大，塔板的氣相通量可
達浮閥塔的２～３倍，液體的通過能力可提高
８０％ ～１００％；二是分離效率高，與Ｆ１浮閥塔相
比，此塔分離效率要高出２５％以上。由于塔板上
氣體和液體接觸充分，界面更新幾率高，規整填料
的作用又使霧沫夾帶很少，可以在很大的操作范
圍內維持較高的分離效率。設備本身所擁有的這
兩個特點極大地提高了精餾效率，減少了能量消
耗。
（２）增加第二側線再沸器。Ｔ－４５０設計操作
回流比為６５∶１，所需沸騰熱的６０％由ＥＯ精制
塔釜再沸器Ｅ－４５０提供，余下熱量由位于進料
塔板之上的ＥＯ精制側線再沸器Ｅ－４５３和Ｅ－
４５２提供。為進一步節能降耗，與前一套精制系
統相比，Ｔ－４５０增加了第二側線再沸器Ｅ－４５４，
抽出一股ＥＯ再生塔Ｔ－３１０的塔頂氣作為Ｅ－
４５４的熱源，目前負荷下可以節約Ｔ－４５０中壓蒸
汽消耗量約３ｔ／ｈ，每年可以節約蒸汽２４ｋｔ。
（３）新增汽提塔Ｔ－５１０進料預熱器Ｅ－３３３。
利用精制塔Ｔ－４５０釜液對Ｇ－３２０泵出口的ＥＯ
水溶液進行加熱，Ｔ－４５０塔釜液通過Ｇ－４５０Ａ／Ｂ
之后，先經過Ｅ－４５３冷卻至９５℃，分成兩股，一
股經過Ｅ－４５２，另一股經過脫乙醛塔再沸器Ｅ－
４６０，冷卻至６５℃后匯合，再經過Ｔ－５１０進料預
熱器Ｅ－３３３進一步回收熱量后，進入再吸收塔
冷卻器Ｅ－３２１，進入再吸收塔Ｔ－３２０循環。這
樣來自Ｔ－３２０的釜液被加熱到合適溫度進入
Ｔ－５１０，減少了汽提所需的蒸汽量，目前負荷下
可節約蒸汽３ｔ／ｈ，每年可節約蒸汽２４ｋｔ。
（４）五效蒸發系統加熱蒸汽減少。由于產品
結構調整，ＥＯＥ全部用于精制ＰＥＯ，６００、７００單元
停車，Ｅ－６１０、Ｅ－６２０、Ｅ－６３０等不再需要蒸汽。
為保證產品質量需求，只許抽出１０％左右的ＥＯ
水溶液進入五效蒸發系統脫醛處理，因此五效蒸
發系統熱源Ｅ－５３１所需蒸汽量也大大降低。
２２　改造前后電量消耗分析
在裝置負荷基本穩定的基礎上，選取大修改
造前后裝置電量用量進行統計，其電量統計如圖
３所示。
圖３　大修改造前后電量消耗變化
　　從圖３可看出改造前后電量消耗變化不大。
這主要是由于產品結構調整后，雖然ＥＧ精制單
元停車，ＥＧ精制系統泵Ｇ－６１０、Ｇ－６２０、Ｇ－
６２１、Ｇ－６３１、Ｇ－７１０、Ｇ－７２０、Ｇ－７２１以及儲槽
送料泵Ｇ－６３０、Ｇ－７３０等不再耗電；但同時增加
了用電設備：Ｔ－４５０塔釜泵Ｇ－４５０、回流泵Ｇ－
４５１、進料泵Ｇ－４５２、凝水泵Ｇ－４５５、ＥＯ送料泵
Ｇ－１４５０以及冷媒泵Ｇ－１４５１。在同負荷運行情
·４０·
　　石油化工技術與經濟
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｉｃｓｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　　　　　　　　　第３５卷　第２期　
２０１９ 年４ 月
況下，減少的用電量和增加的消耗電量在整體上
基本相等，因此，改造前后消耗電量基本不變。
２３　改造前后冷卻水用量分析
改造前后冷卻水用量變化如表１所示。
表１　大修改造前后冷卻水用量分析ｔ／ｈ
項目設備位號冷卻水流量
改造后停用的Ｅ－４１１ ４９２
主要冷卻水用戶Ｅ－６１１ ２８５
Ｅ－６１２ ２８５
Ｅ－６３１ ４２
Ｅ－７１２ ４８
Ｚ－４１０ ４４
小計１１９６
改造后新增的Ｅ－４５１ １２１９
冷卻水用戶Ｚ－１４５０ ２１６
小計１１９６　
　　此外，由于大修改造后五效蒸發系統負荷降
低，使得五效蒸發系統真空泵冷卻器Ｅ－５３６冷
卻水用量由改造前的６８４ｔ／ｈ降至改造后的
３００ｔ／ｈ。結合表１改造前后冷卻水用量，改造后
共節約冷卻水量＝１１９６＋６８４－３００－１４３５＝
１４５ｔ／ｈ。
３　降低裝置能耗的建議
３１　蒸汽消耗
（１）盡可能降低吸收水ＦＲＣ－３１２的流量
在保證再吸收塔Ｔ－３２０塔頂ＥＯ完全吸收
的情況下，盡可能降低吸收水ＦＲＣ－３１２的流量，
從而提高ＥＯ水溶液的濃度。一方面，有利于Ｔ－
４５０精制塔進料濃度增加，相應的塔釜再沸器所
需蒸汽量將會降低；另一方面，Ｒ－５２０進料ＥＯ
濃度增加反應器出口溫度升高，同時溶液中水含
量降低，所以五效蒸發系統所需蒸汽量必然會減
少。
（２）及時優化五效工藝操作
由于改造后只抽出少部分的ＥＯ水溶液去五
效蒸發系統脫醛，相比改造前，現在蒸發系統的負
荷相對較低，而目前回流水量和五效熱源Ｅ－５３１
的高壓蒸汽量卻沒有調整，這樣必然造成蒸汽浪
費。建議在Ｔ－５３５塔頂的二次蒸汽滿足ＥＯ解
析系統和ＣＯ２脫出系統所需蒸汽量的情況下，逐
步減少回流水量和蒸汽量，同時取樣分析五效蒸
發系統凝液罐內乙二醇含量，不能超標，將高壓蒸
汽和回流水用量控制在合理范圍內。
（３）及時優化Ｔ－４５０系統工藝操作
一方面，在滿足ＥＯ產品質量的情況下可以
逐漸減少Ｔ－４５０精制塔回流ＦＩ－４５０９的流量，
從而減少塔釜再沸器Ｅ－４５０所需蒸汽量；另一
方面，在滿足側線產品質量的情況下，優化Ｔ－
４５０靈敏板溫度，從而降低蒸汽用量。
３２　脫離子水消耗
為了維持ＣＯ２再生塔的液位，裝置操作人員
會通過塔身的脫離子水（ＤＭＷ）管道補充脫離子
水的方法來解決，這樣既浪費純水又浪費塔釜蒸
汽量，這根ＤＭＷ 管道的設計用途是沖洗塔頂除
沫器。當負荷改變或者其他因素造成再生塔液位
波動時，可以及時調解直接蒸汽和間接蒸汽的用
量來維持液位穩定，因為直接蒸汽的加入既能提
供熱源又能補充水蒸汽，故而不用額外補加純水。
３３　電量消耗
當外界環境溫度有變化時，對裝置用電量也
有影響。如在冬季時，在滿足工藝生產的前提下，
及時采取關閉風機數量、停運冷凍機Ｚ－３１０和降
低碳酸鹽循環泵的流量等措施來降低電量消耗，
從而達到降低能耗的目的。
４　結論
（１）綜合考慮蒸汽、電能、冷卻水三大因素，
產品結構調整工程實施后節能效果顯著，達到了
降低能耗、節約成本、提高市場競爭力的目的，為
同行業產品結構調整提供參考作用；
（２）雖然裝置目前產品結構調整后能耗有降
低，但仍有降低能耗的空間，今后也會采取相關措
施對裝置的能耗進行優化。
ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎＢｅｆｏｒｅ
ａｎｄＡｆｔｅｒＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＥｔｈｙｌｅｎｅＧｌｙｃｏｌＰｌａｎｔ
ＬｉＪｉａｎｘｉｎ
（ＣｈｅｍｉｃａｌＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＳＩＮＯＰＥＣＳｈａｎｇｈａｉＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００５４０）
　第２期（２０１９）　　　　　　　　　　　 李建新乙二醇裝置改造前后能耗對比與分析 ·４１·
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆ１＃ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｕｎｉｔｅｄｕｎｉｔｏｆＳＩＮＯＰＥＣＳｈａｎｇｈａｉＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．
ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎ２０１３ｗａｓｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍ ｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｔｅａｍ，ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｅｎｅｒｇｙａｎｄｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｉｎｐｒｏｄｕｃｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．
Ｐｒｏｐｏｓａｌｓｗｅｒｅａｌｓｏｒａｉｓｅｄｔｏｆｕｒｔｈｅｒｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ，ｒｅｆｏｒｍ，ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，
櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵
ａｎａｌｙｓｉｓ
巴斯夫攜手阿達尼集團評估印度丙烯酸項目
　　巴斯夫和印度阿達尼集團簽署了一份諒解備
忘錄（ＭｏＵ），將對擬共同投資的印度蒙德拉港丙
烯酸項目進行評估。雙方計劃投資約２０億歐元
建立丙烯酸合資企業，可行性研究將于２０１９年年
底完成。
據悉，該項目將是巴斯夫迄今為止在印度的
最大投資，包括丙烷脫氫（ＰＤＨ）、丁醇和２－乙基
己醇、冰丙烯酸、丙烯酸丁酯和其他下游產品的裝
置開發、建設和運營，這些產品主要滿足印度市
場。
為了響應巴斯夫企業戰略中維持碳排放不變
的目標，合資公司已制定了總體規劃，包括運用新
技術，并在基地使用１００％可再生能源。蒙德拉
港將成為巴斯夫首個碳平衡（即二氧化碳零排
放）生產基地。
（中國石化有機原料科技情報中心站供稿
櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵
）
２０１９年亞洲精對苯二甲酸供需緊平衡
　　２０１９年亞洲的精對苯二甲酸（ＰＴＡ）由于產
能擴張有限，而需求將繼續增長，供應很可能保持
緊平衡，趨于緊張。
中國仍將是亞洲ＰＴＡ的主要需求增長國，其
次是印度。預計中國的ＰＴＡ需求年增長率為６％
～７％，緊跟其國內ＧＤＰ增長率，與前兩年兩位數
的增長率相比，有所放緩。同時，美中貿易戰所帶
來的不確定性可能會影響中國ＰＴＡ需求的增長。
２０１８年中國ＰＴＡ消費量增加了２．４～２．８Ｍｔ，總
計４０Ｍｔ。
隨著需求的增加，２０１９年新加坡ＰＴＡ的供應
也將趨于緊張。
在亞洲，隨著ＰＴＡ需求的增加，且多數新產
能將在年底前投入使用，預計２０１９年ＰＴＡ供應
將更加緊張。ＰＴＡ的主要產能擴張都在中國，且
大部分新產能預計在２０２０年投入使用。由于原
料對二甲苯（ＰＸ）行業的擴張，也將影響２０１９年
ＰＴＡ產能的增加。
在原料供應充足的情況下，受ＰＴＡ供需由平
衡到緊張的推動，ＰＴＡ利潤率將保持相對穩定。
２０１８年，以美元計價的ＰＸ與ＰＴＡ貨物的價差平
均為１５８美元／ｔ，而以人民幣（ＣＮＹ）計價的價差
平均為１３４美元／ｔ。預計２０１９年市場基本面良
好，美元和人民幣計價貨物的ＰＸ與ＰＴＡ價差預
計為１４０～１６０美元／ｔ，高于８５美元／ｔ的盈虧平
衡水平。
中國的ＰＴＡ庫存２０１９年開始處于低位，而
中國ＰＴＡ期貨在過去兩年中倉庫收貨量也處于
最低水平。在全球宏觀經濟不確定的影響下，許
多企業保持低庫存，擔心會遭受損失。亞洲的
ＰＴＡ開工率對利潤率很敏感，尤其是在中國。從
歷史上看，當２～３個月利潤率連續為負時，企業
傾向于關閉工廠。
（中國石化有機原料科技情報中心站供稿）
·４２·
　　石油化工技術與經濟
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｃｏｎｏｍｉｃｓｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ　　　　　　　　　第３５卷　第２期　
２０１９ 年４ 月

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