案例說明
1. 三輕設備更新,煉量增為每年72萬噸乙烯產量,裂解爐型式優化,裂解爐內部保溫層增厚且對流區爐管多層,熱回收效率高減少燃氣使用量。 2. 裂解爐可產生之高壓蒸汽增加,且氣體壓縮機作功效率高,減少高壓蒸汽使用量。
設計理念或改善流程
改善前:
裂解爐蒸汽鼓(Steam Drum)所產生的高壓蒸汽(HS)需經由蒸氣加熱爐來加熱成為過熱蒸汽,需多耗用燃料氣,且對流區爐管較少層,煙道氣熱回收較差。

改善後:
裂解爐煉量增加,對流區內以三層過熱爐管(USSH/MSSH/LSSH)取代舊有蒸氣加熱爐,利用煙道氣來過熱高壓蒸汽,且對流區爐管數目增加,換熱面積大,爐壁保溫層增厚使熱量不易散失,因此煙囪溫度低,煙道氣熱回收效率高,大幅減少燃料氣使用量,單位產品(乙烯)之燃料氣使用效率提升約8.2 %,製程流向如下圖所示。

鍋爐水吸收裂解氣熱量後可產生之高壓蒸汽量多且氣體壓縮機由多級透平機驅動,效率提高,所需帶動蒸汽需量減少,因此大幅減少由系統外補入的高壓蒸汽量,單位產品(乙烯)之高壓蒸汽用量節省約77%。


裂解爐蒸汽鼓(Steam Drum)所產生的高壓蒸汽(HS)需經由蒸氣加熱爐來加熱成為過熱蒸汽,需多耗用燃料氣,且對流區爐管較少層,煙道氣熱回收較差。
改善後:
裂解爐煉量增加,對流區內以三層過熱爐管(USSH/MSSH/LSSH)取代舊有蒸氣加熱爐,利用煙道氣來過熱高壓蒸汽,且對流區爐管數目增加,換熱面積大,爐壁保溫層增厚使熱量不易散失,因此煙囪溫度低,煙道氣熱回收效率高,大幅減少燃料氣使用量,單位產品(乙烯)之燃料氣使用效率提升約8.2 %,製程流向如下圖所示。
鍋爐水吸收裂解氣熱量後可產生之高壓蒸汽量多且氣體壓縮機由多級透平機驅動,效率提高,所需帶動蒸汽需量減少,因此大幅減少由系統外補入的高壓蒸汽量,單位產品(乙烯)之高壓蒸汽用量節省約77%。
成效分析
改善前:
單位產品(乙烯)之燃氣用量為710 m3/噸,單位產品高壓蒸汽用量為2.42噸/噸,單位產品用電為 0.138仟度/噸。
改善後:
1. 103年燃料氣用量為408,452,000m3,每噸產品(乙烯)之燃料氣用量為650m3/MT,效率提升為8.2%。( 1-0.65/0.71=8.2%)
2. 103年高壓蒸汽用量為353,477噸,每噸產品(乙烯)之高壓蒸汽用量為0.56MT/MT,效率提升為76.7%。( 1-0.56/2.42=76.7%)
3. 103年用電量為77,308.874千度,每噸產品用電量為0.123仟度/噸,效率提升為11%。( 1-0.123/0.138=11%)
103年大修約一個半月,因此操作時數以10個月計。
單價:燃料氣11.190元/m3,燃料油19878.74元/公秉,電4.42元/度。
節省燃料氣= 408,452,000×8.2%÷10x12 = 40,191,677 m3/年
節省油當量=353,477(蒸汽用量)×0.767×794.6(蒸汽熱值)÷9600÷10x12 = 26929KL-FO/年
節省電量= 77,308.874×11%÷10x12=10,204.77 仟度
節能成效= (40,192,677m3/年×11.19元/m3+26929.2KL-FO/年×19878.74元/KL) ÷ 1000 +10,204.77×4.42元/度 = 1,030,075.27 仟元/年
減碳量 = 40,191,677×1.879/1000+26,929×3.111+10,204.77×0.521 = 164,614 ton CO2 /年
投資金額:42,594,000 仟元
節能成效 = 1,030,075.27 仟元/年
回收年限 = 42594000 ÷ 1,030,075.27 = 41.35年
單位產品(乙烯)之燃氣用量為710 m3/噸,單位產品高壓蒸汽用量為2.42噸/噸,單位產品用電為 0.138仟度/噸。
改善後:
1. 103年燃料氣用量為408,452,000m3,每噸產品(乙烯)之燃料氣用量為650m3/MT,效率提升為8.2%。( 1-0.65/0.71=8.2%)
2. 103年高壓蒸汽用量為353,477噸,每噸產品(乙烯)之高壓蒸汽用量為0.56MT/MT,效率提升為76.7%。( 1-0.56/2.42=76.7%)
3. 103年用電量為77,308.874千度,每噸產品用電量為0.123仟度/噸,效率提升為11%。( 1-0.123/0.138=11%)
103年大修約一個半月,因此操作時數以10個月計。
單價:燃料氣11.190元/m3,燃料油19878.74元/公秉,電4.42元/度。
節省燃料氣= 408,452,000×8.2%÷10x12 = 40,191,677 m3/年
節省油當量=353,477(蒸汽用量)×0.767×794.6(蒸汽熱值)÷9600÷10x12 = 26929KL-FO/年
節省電量= 77,308.874×11%÷10x12=10,204.77 仟度
節能成效= (40,192,677m3/年×11.19元/m3+26929.2KL-FO/年×19878.74元/KL) ÷ 1000 +10,204.77×4.42元/度 = 1,030,075.27 仟元/年
減碳量 = 40,191,677×1.879/1000+26,929×3.111+10,204.77×0.521 = 164,614 ton CO2 /年
投資金額:42,594,000 仟元
節能成效 = 1,030,075.27 仟元/年
回收年限 = 42594000 ÷ 1,030,075.27 = 41.35年