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通訊員 蔣幫勇
乙烯工業(yè)的發(fā)展水平總體上代表了一個(gè)國(guó)家石化行業(yè)的總體水平。近年來(lái)隨著聚合市場(chǎng)的發(fā)展,丙烯的需求增量和價(jià)格均超過(guò)了乙烯,因此,雙烯收率的高低成為衡量乙烯生產(chǎn)企業(yè)整體效益的重要指標(biāo)。廣州石化的乙烯裝置雖然只是“小塊頭”,但該公司不比規(guī)模比精細(xì),從管理上下工夫,將小乙烯開(kāi)出了高水平,雙烯收率從2006年的46%攀升到目前的50.30%,超過(guò)中國(guó)石化股份公司平均水平3個(gè)百分點(diǎn),連續(xù)5年穩(wěn)居集團(tuán)公司榜首。
原料是影響乙烯生產(chǎn)的重要因素,廣州石化專門成立了乙烯原料優(yōu)化小組,定期召開(kāi)會(huì)議,研究乙烯原料優(yōu)化方案。該公司在完成千萬(wàn)噸煉油的改擴(kuò)建后,逐步形成了大煉油、大芳烴、小乙烯的格局,經(jīng)過(guò)近幾年的不斷探索,逐步形成了以石腦油(直餾石腦油、焦化汽油、芳烴抽余油)、輕石腦油(重整拔頭油、輕石腦油)和HVGO為主要原料的裂解模式。
按常理,大煉油配小乙烯,乙烯裝置“吃精糧”輕而易舉,但實(shí)際情況遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。首先乙烯原料在選擇時(shí)很被動(dòng)。廣州石化加工的原油全部依賴進(jìn)口,每年進(jìn)口的原油品種繁多,從企業(yè)整體效益出發(fā),原油的采購(gòu)也只能優(yōu)先考慮煉油的效益,總體上適合乙烯加工的阿曼原油所占的比重很低。其次在物料平衡上,化工同樣處于被動(dòng)地位。從2006年該公司煉油改擴(kuò)建裝置投產(chǎn)到2009年100萬(wàn)噸/年催化重整聯(lián)合裝置開(kāi)車,每一次都給裂解原料優(yōu)化帶來(lái)很大的難題,尤其是輕石腦油和拔頭油量的增大以及加氫尾油的平衡,超過(guò)了乙烯的生產(chǎn)能力。此外,石腦油中異構(gòu)烷烴含量高超過(guò)正構(gòu)含量、產(chǎn)量大,造成裂解裝置乙烯收率下降、甲烷氫收率高等,這些問(wèn)題都需要通過(guò)原料優(yōu)化來(lái)解決。
裂解中控室操作人員與技術(shù)人員一起解決可能影響裝置平穩(wěn)運(yùn)行的問(wèn)題。林娟攝
盡管每一次煉油裝置的改造均給乙烯帶來(lái)影響,但是廣州石化乙烯原料優(yōu)化小組始終堅(jiān)持“宜烯則烯、宜芳則芳”的總原則,堅(jiān)持乙烯原料優(yōu)質(zhì)化和輕質(zhì)化方向,通過(guò)原油分儲(chǔ)分煉、石腦油的“切輕”、重整拔頭油和輕石腦油共同組成輕質(zhì)石腦油單獨(dú)裂解、采用高質(zhì)量的HVGO、正異構(gòu)碳五返回做裂解原料等優(yōu)化措施,不斷改善乙烯原料。近年來(lái),該公司通過(guò)不斷優(yōu)化,將乙烯裂解原料——石腦油的鏈烷烴提高了近10個(gè)百分點(diǎn),為雙烯收率的提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
廣州石化裂解裝置盡管規(guī)模不大,但是操作難度不小。該公司的裂解原料除了石腦油外,還有精制碳五裝置返回的正異構(gòu)碳五,煉油區(qū)的輕石腦油以及計(jì)劃實(shí)施的加氫尾油和丙烷、丁烷等。裂解原料的多樣化決定了裂解爐型的多樣化。通過(guò)不斷的技術(shù)改造和流程優(yōu)化,目前廣州石化的7臺(tái)裂解爐均既可以加工石腦油,也可以加工輕石腦油。其中有2臺(tái)裂解爐是可以進(jìn)行分區(qū)裂解的爐型,有2臺(tái)是可以加工加氫尾油的爐型,還有2臺(tái)是加工丙烷、丁烷的爐型。
裂解爐型的多樣化帶來(lái)的結(jié)果,就是裂解方式的多樣化。目前該公司乙烯裝置進(jìn)行的裂解方式有正常裂解、分區(qū)裂解、輕石腦油共裂解、輕石腦油單獨(dú)裂解等,這些方式還處于動(dòng)態(tài)的切換狀態(tài)。廣州石化技術(shù)人員在實(shí)踐過(guò)程中不斷探索,制定了石腦油罐切罐前壓油操作法、各種裂解方式切換法、裂解爐COT和水油比調(diào)整等工藝技術(shù)操作方案,確保了裂解參數(shù)的最優(yōu)化。
由于裝置原設(shè)計(jì)全部加工重質(zhì)原料的限制,為更好地實(shí)現(xiàn)原料輕質(zhì)化,裝置技術(shù)人員采用了一套“輕重搭配”的方案。基本上按照多用輕石腦油多搭配加氫尾油的原則,目前裂解的模式主要在“3臺(tái)石腦油+2臺(tái)輕石腦油+1臺(tái)尾油”和“2臺(tái)石腦油+3臺(tái)輕石腦油+1臺(tái)尾油”之間進(jìn)行選擇,而第三臺(tái)加氫尾油的改造及丙烷丁烷裂解項(xiàng)目正在推進(jìn)和實(shí)施中。
該公司還充分利用裝置大修的時(shí)機(jī),對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,其中包括急冷油改造、乙烯機(jī)、丙烯機(jī)的擴(kuò)能及干氣密封改造,冷區(qū)更換新型保冷材料,新增甲烷膨脹機(jī)及擴(kuò)能,乙烯塔和丙烯塔更換高效塔盤等。通過(guò)技術(shù)改造和流程優(yōu)化,大大提高了裝置對(duì)原料的適應(yīng)性,為雙烯收率的進(jìn)一步提升創(chuàng)造了條件。
在原料優(yōu)化、流程優(yōu)化的同時(shí),廣州石化深挖內(nèi)部潛力,向精細(xì)管理要效率、要效益。技術(shù)人員根據(jù)裝置現(xiàn)狀,編制生產(chǎn)組織指導(dǎo)書,對(duì)裂解爐COT溫度、碳二加氫炔烴含量以及循環(huán)乙烷量進(jìn)行綜合考慮,摸索最佳的裂解深度。
為提升乙烯原料質(zhì)量,廣州石化通過(guò)合理利用原油資源和精細(xì)優(yōu)化,提高工作的前瞻性和計(jì)劃性,從原油的采購(gòu)環(huán)節(jié)入手到貯存、運(yùn)輸,通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)方案、多生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)原料等措施,有效提高乙烯收率和雙烯收率。在裂解原料多樣化的基礎(chǔ)上,技術(shù)人員不斷總結(jié)探索出最優(yōu)的裂解方式,包括裂解精制碳五裝置返回的正異構(gòu)碳五、輕石腦油共裂解和單獨(dú)裂解等,提高雙烯收率。
“安全運(yùn)行是天職,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是水平”。在日常生產(chǎn)組織過(guò)程中,技術(shù)人員在立足裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行的基礎(chǔ)上,打破四平八穩(wěn)的保守思想,在裝置的高負(fù)荷、長(zhǎng)周期運(yùn)行方面下工夫,生產(chǎn)操作上做到“原料不同不一樣,白天晚上不一樣,初期末期不一樣”,不斷優(yōu)化調(diào)整裝置投料負(fù)荷、裂解深度、加氫反應(yīng)器的配氫量、精餾塔的回流等操作參數(shù),提高裝置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。
在實(shí)際的生產(chǎn)操作過(guò)程中,由于原料的變化與原設(shè)計(jì)偏差較大,導(dǎo)致整個(gè)裂解裝置的工藝系統(tǒng)均發(fā)生較大的變化。為此,技術(shù)人員和操作人員在實(shí)踐中不斷摸索總結(jié)新的工藝操作參數(shù),以確保裝置平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前,廣州石化乙烯裝置尾油加工的比例為16%,石腦油加工比例為34%,輕質(zhì)原料加工的比例超過(guò)50%,遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)同行業(yè)水平,為乙烯原料向優(yōu)質(zhì)化、輕質(zhì)化方向發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。