□
通讯员 蒋帮勇
乙烯工业的发展水平总体上代表了一个国家石化行业的总体水平。近年来随着聚合市场的发展,丙烯的需求增量和价格均超过了乙烯,因此,双烯收率的高低成为衡量乙烯生产企业整体效益的重要指标。广州石化的乙烯装置虽然只是“小块头”,但该公司不比规模比精细,从管理上下工夫,将小乙烯开出了高水平,双烯收率从2006年的46%攀升到目前的50.30%,超过中国石化股份公司平均水平3个百分点,连续5年稳居集团公司榜首。
原料是影响乙烯生产的重要因素,广州石化专门成立了乙烯原料优化小组,定期召开会议,研究乙烯原料优化方案。该公司在完成千万吨炼油的改扩建后,逐步形成了大炼油、大芳烃、小乙烯的格局,经过近几年的不断探索,逐步形成了以石脑油(直馏石脑油、焦化汽油、芳烃抽余油)、轻石脑油(重整拔头油、轻石脑油)和HVGO为主要原料的裂解模式。
按常理,大炼油配小乙烯,乙烯装置“吃精粮”轻而易举,但实际情况远没有那么简单。首先乙烯原料在选择时很被动。广州石化加工的原油全部依赖进口,每年进口的原油品种繁多,从企业整体效益出发,原油的采购也只能优先考虑炼油的效益,总体上适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,化工同样处于被动地位。从2006年该公司炼油改扩建装置投产到2009年100万吨/年催化重整联合装置开车,每一次都给裂解原料优化带来很大的难题,尤其是轻石脑油和拔头油量的增大以及加氢尾油的平衡,超过了乙烯的生产能力。此外,石脑油中异构烷烃含量高超过正构含量、产量大,造成裂解装置乙烯收率下降、甲烷氢收率高等,这些问题都需要通过原料优化来解决。
裂解中控室操作人员与技术人员一起解决可能影响装置平稳运行的问题。林娟摄
尽管每一次炼油装置的改造均给乙烯带来影响,但是广州石化乙烯原料优化小组始终坚持“宜烯则烯、宜芳则芳”的总原则,坚持乙烯原料优质化和轻质化方向,通过原油分储分炼、石脑油的“切轻”、重整拔头油和轻石脑油共同组成轻质石脑油单独裂解、采用高质量的HVGO、正异构碳五返回做裂解原料等优化措施,不断改善乙烯原料。近年来,该公司通过不断优化,将乙烯裂解原料——石脑油的链烷烃提高了近10个百分点,为双烯收率的提升奠定了坚实基础。
广州石化裂解装置尽管规模不大,但是操作难度不小。该公司的裂解原料除了石脑油外,还有精制碳五装置返回的正异构碳五,炼油区的轻石脑油以及计划实施的加氢尾油和丙烷、丁烷等。裂解原料的多样化决定了裂解炉型的多样化。通过不断的技术改造和流程优化,目前广州石化的7台裂解炉均既可以加工石脑油,也可以加工轻石脑油。其中有2台裂解炉是可以进行分区裂解的炉型,有2台是可以加工加氢尾油的炉型,还有2台是加工丙烷、丁烷的炉型。
裂解炉型的多样化带来的结果,就是裂解方式的多样化。目前该公司乙烯装置进行的裂解方式有正常裂解、分区裂解、轻石脑油共裂解、轻石脑油单独裂解等,这些方式还处于动态的切换状态。广州石化技术人员在实践过程中不断探索,制定了石脑油罐切罐前压油操作法、各种裂解方式切换法、裂解炉COT和水油比调整等工艺技术操作方案,确保了裂解参数的最优化。
由于装置原设计全部加工重质原料的限制,为更好地实现原料轻质化,装置技术人员采用了一套“轻重搭配”的方案。基本上按照多用轻石脑油多搭配加氢尾油的原则,目前裂解的模式主要在“3台石脑油+2台轻石脑油+1台尾油”和“2台石脑油+3台轻石脑油+1台尾油”之间进行选择,而第三台加氢尾油的改造及丙烷丁烷裂解项目正在推进和实施中。
该公司还充分利用装置大修的时机,对整个工艺系统进行技术改造,其中包括急冷油改造、乙烯机、丙烯机的扩能及干气密封改造,冷区更换新型保冷材料,新增甲烷膨胀机及扩能,乙烯塔和丙烯塔更换高效塔盘等。通过技术改造和流程优化,大大提高了装置对原料的适应性,为双烯收率的进一步提升创造了条件。
在原料优化、流程优化的同时,广州石化深挖内部潜力,向精细管理要效率、要效益。技术人员根据装置现状,编制生产组织指导书,对裂解炉COT温度、碳二加氢炔烃含量以及循环乙烷量进行综合考虑,摸索最佳的裂解深度。
为提升乙烯原料质量,广州石化通过合理利用原油资源和精细优化,提高工作的前瞻性和计划性,从原油的采购环节入手到贮存、运输,通过优化生产方案、多生产优质原料等措施,有效提高乙烯收率和双烯收率。在裂解原料多样化的基础上,技术人员不断总结探索出最优的裂解方式,包括裂解精制碳五装置返回的正异构碳五、轻石脑油共裂解和单独裂解等,提高双烯收率。
“安全运行是天职,经济运行是水平”。在日常生产组织过程中,技术人员在立足装置安全、稳定、长周期运行的基础上,打破四平八稳的保守思想,在装置的高负荷、长周期运行方面下工夫,生产操作上做到“原料不同不一样,白天晚上不一样,初期末期不一样”,不断优化调整装置投料负荷、裂解深度、加氢反应器的配氢量、精馏塔的回流等操作参数,提高装置的经济运行水平。
在实际的生产操作过程中,由于原料的变化与原设计偏差较大,导致整个裂解装置的工艺系统均发生较大的变化。为此,技术人员和操作人员在实践中不断摸索总结新的工艺操作参数,以确保装置平稳经济运行。目前,广州石化乙烯装置尾油加工的比例为16%,石脑油加工比例为34%,轻质原料加工的比例超过50%,远超国内同行业水平,为乙烯原料向优质化、轻质化方向发展积累了宝贵的经验。