任利军
摘 要：分析企业运行成本，从高成本项入手，研究工艺系统、设备运行及生产组织方面的节能措施，并应用于生产实践，节能效果明显。
关键词：运行成本;节能措施;实践
0 引言
企业开展生产经营活动的目的是不断提升经济效益，而降低生产运行成本是企业增效的直接反映。在一个正常运行的企业中，挖掘节能潜能，实施节能技改，通过节能降耗达到降低生产成本的目的，已成为企业生产经营管理的共识和工作重点。
我公司是一家从事焦炉煤气制天然气的生产性企业，项目投产时，我公司是国内第一家推广应用焦炉煤气制天然气技术的企业，也是国内第一家焦炉煤气制天然气工业化生产企业，公司没有成熟的生产经验可以借鉴，为此，公司在工投产后两年时间的生产运行中，从两方面对项目设计合理性进行了总结分析和评价，一方面是工艺指标控制效果及设备运行稳定性，一方面是运行成本的经济性。从两年的运行情况看，设备运行稳定，产品产率和质量达到预期目标，说明项目工艺设计和设备选型是合理的;通过对项目运行成本进行分析，发现电耗是除原材料煤气成本以外的最高成本项，说明项目在节能设计方面还不太完美，还有很大节能挖掘空间，进一步研究工艺生产、设备运行环节的不合理性，实施技术改造，达到节能增效的目的，是企业生产管理上的重点。
1 工艺系统简述
1.1 工艺流程
公司以集团公司自有焦化企业生产过程中富余的焦炉煤气为原料，原料煤气通过脱硫、脱萘装置使煤气中的硫和萘满足控制指标后，经原料气压缩机升压至1.0MPa（满足工艺要求）后，逐级进行脱油、两级加氢脱硫，去除原料煤气中的有机硫和其他杂质，保证原料煤气中总硫含量≤0.1ppm，然后在催化剂存在下对原料气进行三级甲烷化反应，反应产物为粗合成天然气（SNG1），此时SNG1中甲烷含量约61%左右。将SNG1送到VPSA变压吸附系统，在VPSA系统中将SNG1提纯为合成天然气SNG，其中甲烷含量≥91%。SNG通过CNG压缩机将其升压到22～25MPa，成为产品压缩天然气（CNG）。
1.2 主要生产设备
按照工艺流程走向，企业主要生产设备有：罗茨风机2台、粗脱硫脱萘塔2座、煤气气柜1个、煤气压缩机3台、循环气压缩机2台、脫油塔2台、预加氢、一级加氢反应塔各1台、铁锰脱硫塔1台、二级加氢反应塔1台、氧化锌脱硫塔1台、一、二、三级甲烷化反应塔各1台、变压吸附系统、天然气气柜1台、天然气压缩机3台等，辅助设备有：循环水泵、消防水泵、空气压缩机等。
2 运行成本分析
该工艺过程主要消耗为原料煤气、电、水、辅助材料等，财务分析中产品总成本包含的成本项有煤气成本、辅助材料成本、水耗成本、电耗成本、职工薪酬、折旧、安全费用、财务费用等，现对2014-2016三年综合运行成本进行分析，得出每年度各成本项占产品总成本比例如下表：
从上表可以看出：可以通过生产管理手段进行控制的原料煤气、辅助材料、水耗、电耗四个成本项中，原料煤气和电耗是最高的成本项，原材料煤气成本的高低与焦炉煤气组分、甲烷化反应效果、产品中甲烷含量控制的高低等内在因素有关，为此，我公司将降本增效的重点放在了生产运行过程的电能消耗的控制上，而且电耗也是管技人员实施技术改造，降低运行成本的主要突破口。我公司组织工艺技术人员和机电技术人员分别对工艺流程和设备运行方面电能利用的不经济性进行排查，取得很大收获。
3 电能消耗不经济性排查及技改措施
通过管技人员的排查分析，发现以下几处电耗利用不合理：
3.1 工艺过程能量利用及技改
我公司焦炉煤气制天然气所采用的生产工艺是焦炉煤气净化、转化、提纯技术，其中转化是指甲烷化反应，就是焦炉煤气中的氢气与一氧化碳、二氧化碳在催化剂作用下发生化学反应生成甲烷，这是这套工艺装置的技术核心部分，且甲烷化反应为放热反应。
原设计中，甲烷化入口温度是利用一台200kW电加热器对入口气体进行温度控制，而各级甲烷化后反应的热量，进入废热锅炉进行降温，产生蒸汽。而产生的蒸汽冬季用于供暖，其余季节却没有很好利用。
原设计中系统自产能量不但没有有效利用，而且增加了电能消耗，造成运行成本升高。针对这一实际，工艺技术人员对甲烷化工艺过程进行了深入研究，对甲烷化反应放出的热量进行利用。因二级甲烷化反应比较稳定，而且反应热高，因此选定利用二级甲烷化反应塔反应热与加氢脱硫后的煤气进行换热，满足工艺对甲烷化入口气体温度的要求。
投资16.5万元在二级甲烷化后增加一台换热器，停用200kW电加热器，实施技术改造后，解决了系统热量不平衡问题，大大的降低了运行电耗费用，年节约电能158.4万度，节约电费约111万元，创造经济效益94.8万元。
3.2 设备能耗不合理及技改
从以上工艺系统简述中可以看出，焦炉煤气制天然气生产过程的核心在煤气的脱硫和甲烷化，主要设备是反应塔，服务和保证生产的电气设备主要是3台原料气压缩机（每台功率710kW）、3台天然气压缩机（每台610kW），2台罗茨风机（每台45kW）、循环气压缩机（每台75kW），以上电气设备根据生产负荷采取2开一备、1开2备、1开1备、2开等运行方式。
原设计中，以上设备均为工频，考虑到设备运行与生产负荷大小有关，机电技术人员对1台罗茨风机和1台循环气压缩机进行了变频改造，使用了变频器，实现了设备能耗随负荷自动调节。
3.3 生产组织节能措施
对于高耗能的原料气压缩机和天然气压缩机，因厂房设计局限性，设备的节电改造难度较大，为降低电耗，公司采取了更为合理的生产组织方式。以原料气压缩机为例，根据设计，开一台原料气压缩机能满足半负荷运行，开2台原料气压缩机能满足满负荷运行，当外供煤气量满足60-70%负荷生产时，通过对生产成本进行核算，开2台原料气压缩机的经济性远不如开1台原料气压缩机进行半负荷生产，这种情况下，就采取开1台原料气压缩机半负荷运行的生产组织方式。对于天然气压缩机，其开停台数由天然气气柜高度和运输车辆情况决定，为此，公司采取避峰就谷的生产组织方式，尽可能使用低谷电，最大程度降低高耗能设备的电耗。
4 结束语
公司通过以上节能措施的实践，节能降耗效果明显，生产成本有了大幅度降低。同时，希望通过我公司的节能思路和实践，对高耗能企业的生产能管理有一定指导和启发，开展好技术改造和节能管理，实现企业低成本运行。
参考文献：
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