烯烃生产线系统优化运行的实践及效能

工业技术乙烯工业2014,26(1) 31 ~33ETHYLENE INDUSTRY烯烃生产线系统优化运行的实践及效能刘振宏,侯维,吴 伟,张光辉,黄 荣福(中国石油辽阳石化公司,辽宁辽阳111003)摘要:针对制约烯烃生产线装置平稳经济运行的瓶颈问题,中国石油辽阳石化公司烯烃厂从烯烃线大系统的角度考虑,以效益最大化和节能减排为重点，分析问题产生根源。通过采取规范优化管理、技术攻关、新技术应用、节能降耗、新产品开发等一系列措施，有效提高了装置的运行水平,降低了装置的能.耗、物耗,创造了可观的经济效益。关键词:烯烃系统优化 对策效能中国石油辽阳石化公司烯烃厂(以下简称辽装置规模小、工艺落后,同时受厂物料平衡影响,阳乙烯)是--家以石脑油、拔头油、抽余油、重整装置不能满负荷运行,导致装置物耗、能耗偏高，Cs、加氢裂化轻石脑油和加氢尾油等为原料,采用新产品开发势在必行。 采取停车退料的方式进行高温裂解生产乙烯和丙烯等化工原料,再通过后转产 ,将产生大量的过渡料,也提高了装置物耗。续工艺生产出高密度聚乙烯、乙二醇、环氧乙烷、5)烷基铝装置自2005年11月转制并人烯烃三乙基铝等产品的化工企业。装置间相互关联、厂后,在设备规程、人员等方面存在诸多问题,严相互制约,一套装置或辅助装置波动均可能引发重制约装置的长周期运行。2012年上半年,装置全厂波动而造成物料损失和能量浪费",甚至影运行不到半月就停车检修,给安全生产及经济效响整个公司的物料平衡。益造成极大影响。2采取的对策1主要问题辽阳乙烯各装置多为20世纪70年代引进,针对烯烃线装置运行的瓶颈问题,该厂从烯虽经多次改造,但仍存在-.些制约装置长周期运烃线大系统的角度考虑,以效益最大化和节能减排为重点，分析问题产生根源,制定解决措施。通行的瓶颈问题:1)芳烃厂1 400 kt/a重整装置开车后,拔头油过近两年的实践,装置运行水平明显提高,降低了成为裂解装置重要原料之一,原料的轻质化导致装置能耗、物耗,同时创造了显著的经济效益。2.1规范管理 、优化工作常态化装置负荷和综合能耗达不到设计值。2)丙烯出厂时,装车损失高,严重影响裂解装针对装置运行中存在的问题,制定优化问题动态管理表,落实相关责任人，跟踪进度,直至闭置加工损失。3)由于设计原因,乙二醇装置存在一些瓶颈环。问题:低温水单元(Z601)参数指标、环氧乙烷贫/对影响装置安全平稳运行的问题进行全方位富吸收液换热器( E209)换热效率达不到设计值，排查和梳理,并落实整改措施和责任人,跟踪问题严重制约装置生产负荷(夏季装置的负荷不到收稿日期:2013 -06 - 16。70% );环氧乙烷反应器( R101A/ B)新旧催化剂不作者简介:刘振宏,男,2012年毕业于天津大学材料学专业,平衡,影响了装置的运行质量,能耗物耗较高。博士,主要从事烯烃线生产管理工作,现任辽阳石化公司烯烃4)聚乙烯装置属于老装置,相比行业新投产厂厂长,教授级高级工程师。乙烯工业第26卷整改情况,并不断查找和解决新问题,从而扫除了开发的膜分离技术后,经标定,原循环气中乙烯含制约装置安全稳定运行的障碍。量(体积分数)为26. 08% ,膜分离后乙烯含量(体2.2科技攻关,消除装置瓶颈积分数)为10%,回收率高达88%以上，年回收乙采用在线湿蒸汽清洗方法,解决了裂解气压烯1206 t。缩机透平( CN201 )结垢问题,提高了机组的运行2.4精细管理, 切实提高乙烯收率，降低装置效率,降低了装置蒸汽消耗。处理后, CN201高压能耗.端(HP)一次进汽阀开度由原来的80%降低到2012年裂解装置最大限度加工重整拔头油,50% ,热泵透平(CN301)的一-次进汽阀开度由原优化在线裂解炉的运行,提升轻烃原料的最佳裂来的100%降低到80%。采取反冲洗法解决了丙解效果,保证裂解炉的运行质量,提高乙烯收率。烯制冷压缩机( C402)出口压力高问题，出口冷却优化碳二加氢反应器, 2012年碳二加氢反应器总器E404循环水侧经反冲洗后,压缩机C402的出选择性在40%以上,乙烯增量为0.83个百分点，口压力由反冲洗前的1.45 MPa降至1.25 MPa,并乙烯收率由2011年的31.4%提升到2012年的.还有继续下降的趋势。随后关闭了水喷淋系统和32.06%。2013年3月份,裂解装置双烯收率高达风机,消除了提升负荷的限制因素。50. 4% ,乙烯收率高达33.14% ,创装置投产以来针对乙二醇装置板式换热器E209使用多年的历史新高,达到国内领先水平。换热效率下降的问题,成立技术攻关小组,找出影通过投用稀释蒸汽发生器(E132)备台提响换热效率的主要原因并进行改造。改造后,装高稀释蒸汽发生量,调节裂解炉F111稀释蒸置中压蒸汽消耗量下降40 ~ 50 t/h,废水排放减少汽,节省稀释蒸汽量,整改裂解炉F103、F11040~50t/h,装置综合能耗(标油)下降110kg/，排污系统问题,降低装置蒸汽消耗,清理裂解炉投产5年来,夏季首次实现满负荷生产,在节能减空气预热器,降低燃料气消耗及严查跑冒滴漏,排的同时,创造了可观的经济效益。完善保温伴热系统等一系列举措, 使装置综合烷基铝车间相继解决了蒸馏单元关键设备更能耗明显降低。换,离心机( S601 )管线堵塞,氮气系统物料污染,利用闲置管线，将裂解装置过剩直排的25 C火炬气系统排放不畅,仪表故障率较高等问题,保新鲜水( RW)引入93/150号循环水场,作为水场证了装置的连续平稳运行。改造后,烷基铝装置补水， 每天可节约新鲜水消耗达300 t。实现连续安全平稳运行52天,创造了长周期运行通过对比丙烯罐存和丙烯装车量,发现丙烯的新纪录。装车损失较大,厂和车间研究制定新的装车操作2.3加强新技术应用规程,使丙烯装车损失大幅下降。2012 年出厂丙2012年3月对裂解装置裂解炉F111的仪表烯108200t,全年丙烯损失率由3.74%降为控制系统进行先进控制改造,使DCS系统具备串2.1%。级条件,串级系统投用后,裂解炉各组炉管出口温针对乙二醇装置反应器( R101A/B)新旧催化度( COT)由原先的偏差约10 C控制在5 C以内，剂不均衡问题,技术人员定期对乙烯浓度、氧气浓并做到单炉各组COT均衡控制,确保了原料在最度、进料负荷及一氯乙烷( EC)注人方式及注人量佳裂解深度反应。进行调整优化,同时优化甲烷使用量,平稳控制系在乙二醇装置生产环氧乙烷的工艺过程中，统压力,保证膜分离系统稳定运行,保证了新旧催需要排放一定量的循环气,而排放的循环气中含化剂的稳定运行,同时优化了催化剂的总选择性。有20% ~ 30% (体积分数)的乙烯，造成了原料乙全年装置累计物耗为736.9 kg乙烯/t当量环氧乙烯的损失,提高了装置物耗。该厂与大连理工大烷( EOE),比公司二档考核指标降低了1.1 kg 乙学膜科学与技术研究开发中心合作，采用该中心烯/t E0E。对环氧乙烷精制塔( C303、C303B) 的第26卷刘振宏等.烯烃生产线系统优化运行的实践及效能33 ●直接蒸汽量、回流比、两塔EO产品负荷进行重新量全部达到优级品。这种新的转产品模式，无论优化调整,两塔EO采出可长期稳定控制在15 t/h从技术层面还是生产运行层面均具有非常重要的左右,创历史最好水平。意义。乙二醇装置自2007年12月开车以来,Z601的运转一直存在问题,结合装置冬季运转时循环3实施效果水( CW)温度低于20 C的实际情况,2011年提出通过烯烃线大系统的优化,辽阳乙烯成功完在冬季切除Z601改用CW换热,不仅消除了安全成了裂解装置降低能耗、提高乙烯收率、乙烯产隐患,而且还大幅降低了装置的能耗。2012年进量,环氧乙烷/乙二醇装置降低能耗物耗、提高环一步对系统切换方案进行优化,能在装置不停车氧乙烷产量,聚乙烯装置开发新产品及烷基铝装的情况下对Z601系统进行取代CW换热投用，实置稳定运行的目标 ,提高了装置的运行质量,创造现了Z601系统与CW系统的无扰动切换。Z601了 可观的效益。系统切除后,从实际运行效果比较,装置低压蒸汽1)裂解装置实施优化后,综合能耗(标油)由大约节省17 V/h,锅炉水(PW)大约节省15 t/h,循2011年的749.49kg/t降低到2012年的731.20环水大约节省600/h,泵停运后节约用电.kg/t,年创效益530. 81万元。930kW.h,创造了可观的经济效益。2)2012年裂解装置多产乙烯3 698 t, 年创效另外,在管理上成立能源监察组,2012年共组益1 931万元。织能源专项检查35次,查出问题82项,经复查全3)2012年丙烯损失率由3. 74%降为2.1%，部整改。配合北京圣金桥公司监测地下水管线漏年创效益1 532.09万元。点共9处,并及时消除;跟踪各车间,尤其是裂解4)乙二醇膜分离系统投用后，循环气中乙烯及乙二醇装置的中压蒸汽使用量。加强裂解装置含量(体积分数)从26.08%降低到10%,可回收新鲜水用量的监督控制。督促各装置对水冷换热乙烯1206t,年创效益844.2万元。器出人口温差进行定期监测,并根据环境温度调5)乙二醇装置换热器( E209)的更换,大幅整阀门开度。通过这些监督和检查手段,为降低度降低了中压蒸汽的消耗量,并减少废水排放,装置能耗作出了积极贡献。装置负荷的提高使盈利产品环氧乙烷的产量大2.5重视新产品开发,优化产品结构幅提升,综合计算全年可多创效益约9000余重视新产品开发,利用聚乙烯装置工艺特点，万元。在原有品种的基础上开发了新C型料L5060P,填6)乙二醇装置Z601系统冬季使用循环水替补了国内C型料的空白,结束了国内C型料只能代的措施，取得了显著的节能效果,年创效益依靠进口的历史。同时积极联合中石油辽化研究1 209. 19万元。院,成功生产交联品种J0253P。其中C型料经威海金鸿公司氯化实验后,结果表明:生产过程和4结语CPE达到了预期要求，与国外同类产品相比，两者辽阳乙烯利用辽阳石化炼化- -体的优势,实氯化工艺条件相差不大,制得的氯化聚乙烯产品施烯烃线大系统优化,结合装置实际情况和市场( CPE135C)质量基本达到进口产品水平,产品指环境变化,不断尝试优化改进措施,提高了装置运标能够满足下游用户要求。行水平,增强了企业的核心竞争力。聚乙烯车间优化催化剂配制,聚合反应非常平稳，产品指标较好。优化新产品生产方式,采用参考文献:连续过渡法取代停车退料切换模式，成功实现常1]房广信,吴启龙.石油化工生产中的几个优化问题规催化剂和高效催化剂之间无扰动切换,产品质[J].石油化工,2000 ,29( I0) :797 - 801.