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兰州石化24万吨/年乙烯装置渐入佳境,乙烯、丙烯产量达近年最高水平。
2020年12月,中国石油兰州石化公司石化厂24万吨/年乙烯装置生产乙烯2.08万吨,全年丙烯产量首超10万吨,创近年来的最高纪录。该装置2020年6月14日一次开车成功后,石化厂乙烯生产能力恢复到24万吨/年。
“产能恢复项目不是简单的生产能力恢复,还是兰州石化公司转型升级、结构调整和长远发展的重点工程建设项目之一,是石化厂高质量、高效益、可持续发展的‘希望工程’。开好‘希望工程’是全厂干部员工共同的愿望。”石化厂厂长周文远说。
四调一稳
由于疫情等不利因素影响,24 万吨/ 年乙烯产能恢复项目开工延迟。如何把耽搁的产量抢回来,成为石化厂干部员工的重要任务。经过一段时间摸索,员工们总结出了一套成熟有效、针对装置关键装备裂解炉的“四调一稳”操作方法。
“一调”是调裂解炉原料结构。充分利用裂解原料,通过“一炉一策”,优化裂解炉操作,确保“双烯”收率。
“二调”是调裂解炉裂解参数。及时与分析人员沟通,增加裂解气分析频率,依据裂解气分析结果,及时调整裂解温度,保证裂解深度。
“三调”是调裂解炉膛燃烧器。通过调整一、二次风门和燃料气压力、合理配比助燃空气流量,确保不发生火焰冒烟、发飘、发软、翻卷、火焰舔炉管、回火及脱火现象,保证裂解炉火嘴燃烧状况良好,使裂解炉膛温度分布均匀,消除炉管因受热不均导致局部过热而造成的炉管掉焦,为裂解炉长周期平稳运行奠定基础。
“四调”是调裂解炉裂解进料。加强对炉管表面温度及入口压力的监控,通过调整进料量,确保整组炉管表面温度及入口压力趋于均匀。在裂解炉运行末期,如个别炉管表面温度过高,可适当调小对应烧嘴,以降低对应炉管的热负荷,最终达到裂解炉长满优运行的工况。
“一稳”是稳裂解炉裂解温度。裂解炉出口温度是控制裂解深度最重要的工艺参数。裂解炉操作首要是保持裂解炉出口温度的平稳。通过加强工艺管理,严格控制各项工艺参数,将裂解炉出口温度波动控制±2℃以内。
采用“四调一稳”操作方法后,乙烯装置迅速调整至高负荷运行状态,新上3台轻质原料裂解炉运行周期稳定在65天左右,达到设计水平;裂解单元G炉运行达到80天的最长周期;同时,员工们做好上古LPG高含氧化合物原料的掺投工作,实现裂解炉投油负荷保持在95t/h,日产乙烯最高达703吨。下半年,石化厂乙烯生产逐月递增,同比每天多产乙烯193.7吨。
三措并举
解决加工油田液化气中含氧化合物含量偏高带来的一系列问题,是石化厂干部员工开好、开稳“希望工程”的一项重要举措。
与24万吨/年乙烯产能恢复项目相配套,装置加工的油田液化气属于性能优良的裂解原料,可以提高乙烯的收率。然而,由于油田液化气产出单位、上古天然气处理总厂投产初期,油田液化气中含氧化合物含量偏高,不仅缩短了裂解炉运行周期,而且裂解气中生成的一氧化碳影响了甲烷化反应器、乙炔加氢反应器的安全稳定运行。
针对上述风险,装置技术人员根据液化气中含氧化合物的含量变化,合理优化原料结构,并对裂解气中一氧化碳含量每班进行取样分析,实时监控甲烷化、乙炔加氢反应趋势,在实现装置平稳运行的前提下,对榆林上古液化气等轻质乙烯原料做到应接尽接。2020年6月,产能恢复项目投产以来,累计加工油田液化气5.94万吨,裂解原料轻质化率由8.69%提高至31.29%,乙烯收率由改造前的平均31.34%提高至32.47%。
优化流程,降低乙烯、丙烯塔釜产品损失。针对产能恢复项目新建丙烯精馏塔特点,技术人员通过优化塔釜急冷水加热温度,调整塔进料位置,降低提馏段负荷,减少塔釜低压蒸汽用量的同时,减少塔釜丙烯损失。丙烯精馏塔丙烯损失率由2.03%降低到0.37%。针对乙烯精馏塔乙烯损失偏高的问题,工程技术人员通过对丙烯制冷压缩机三段吸入罐和二段抽出的气相丙烯加热流程进行优化,达到了预期效果;将乙烯塔塔釜乙烯损失率由0.96%降低至0.36%,不但降低了乙烯损失,还将丙烯制冷压缩机三段吸入罐压力由0.62~0.68MPa降至0.51~0.52MPa,消除了影响装置高负荷运行的瓶颈。
降低蒸汽消耗。蒸汽消耗是乙烯装置节能降耗的重点。结合装置生产实际,在裂解炉长周期稳定运行的前提下,适当降低了稀释比。裂解炉稀释比降低了0.02,减少裂解炉中压蒸汽的补入量。同时,将稀释蒸汽压力降低了0.05Mpa,并提高稀释蒸汽发生器和过热器的换热能力,尽可能多产稀释蒸汽,减少中压蒸汽的补充量。此外,在保证蒸汽平衡的前提下稳定裂解气压缩机透平抽汽量,减少次高压蒸汽下串,多余的次高压蒸汽外送。新建丙烯精馏塔投用后加热蒸汽消耗量大,根据进料组成中丙烯高的特点,将进料口进行调整,降低了提馏段负荷,每小时可减少低压蒸汽消耗量3吨以上。
装置改造投产以来,生产每吨乙烯耗能由711千克标油降至674.8千克标油,装置综合能耗达到历史最好水平,双烯收率最高达48.34%。
一盯一防
随着兰州石化生产结构调整,对高品质氢气的需求不断增大,装置提高氢气产品送出量,成为保证公司大局、实现企业整体效益的一条有效途径。石化厂员工紧盯效益,勤算账、算细账,在保证冷箱压力平稳、装置正常运行的前提下,减少补入燃料管网的氢气量;燃料管网压力不足时,相应补入天然气来满足装置燃料需求。
高品质氢气作为利润输出,补入价格低廉的天然气满足生产所需,有效地提高了乙烯装置的利润空间。目前,装置高负荷生产时,每小时送东区氢气量由改造前的3000Nm3提高到7500Nm3,每月多送氢气产品289吨,实现创效222.8万元。
2020年年底进入冬季前,石化厂干部员工以“不冻坏一台设备、一根管线、一块仪表和一个阀门”,杜绝“跑冒滴漏”为目标,提前开展防冻凝工作,确保24万吨/年乙烯装置安全过冬。员工们在现场核查伴热源、各疏水器的基础上,绘制伴热系统流程图,熟悉和掌握变动后的流程及操作。该厂将防冻保温与设备包机制和现场标准化巡检工作结合起来,将伴热控制点层层分解到职能人员、班组和个人,要求责任人在班前预检、班中巡检、班后收检,加大检查频次,时刻监控蒸汽投用、现场伴热情况,做到小缺陷马上处理,大缺陷不过夜;通过日检、周检和抽检的方式,及时发现问题、解决问题。
“24万吨/年乙烯产能恢复项目实现了高产稳产,充分发挥了产能带动效应。恢复的乙烯产能成为下游聚烯烃装置的原料来源,实现了全产业链的效益最大化。”石化厂副厂长李蓬勃说。
责任编辑:郑 丹
znzhengdan@163.com