1、第33卷第12期 2015年l2月 化学工业 CHEMICAL INDUSTRY 37- 优化乙烯装置裂解原料，提高高附加值产品收率 唐 昭 (中沙(天津)石化有限公司，天津300271) 摘要：报道通过实施石脑油分储分炼项目和富乙烷气项目，拓宽了裂解原料来源，优化了原料结构降低了乙烯生 产成本，实现了整体效益的最大化，乙烯装置的高附加值产品收率得到了提高，为该公司增产创效做出了贡献。 关键词：乙烯：高附加值产品：裂解原料 文章编号：16739647(2015)12003703 中图分类号：TQ22121 1 文献标识码：A 1精细化管理提高高附加值产品收率，优 化裂解原料项目的提出 随着原油
2、资源日益减少乙烯行业产能过剩 市场竞争日趋激烈中石化集团公司对各乙烯企 业提出精细化管理提高高附加值产品收率，实 现效益最大化的目标。公司设立了年度攻关项目， 通过优化操作着力提高乙烯裂解产品效益最大化。 11 乙烯装置高附加值产品 乙烯装置高附加值产品包括氢气、乙烯、丙 烯、丁二烯和苯 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一 乙 烯工业是石油化工产业的核心乙烯产品占石化 产品的75以上在国民经济中占有重要的地位。 世界经济学界将乙烯产量作为衡量一个国家石油 化工发展水平的重要标志之一。乙烯是石油化工 最基本原料之一 乙烯是三大合成材料合成纤维、 合成橡胶、合成塑料(聚乙烯及聚氯乙烯)的基 本化工
3、原料。 丙烯是三大合成材料的基本原料用于生产 多种重要有机化工原料、合成树脂、合成橡胶及 精细化学品等。丙烯用量最大的是生产聚丙烯。 另外丙烯可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、 丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂类以及制环氧丙烷和 丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等 氢气是主要的工业原料，也是最重要的工业 气体和特种气体在石油化工、电子工业、冶金 工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航 空航天等方面有着广泛的应用。 丁二烯是生产合成橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡 胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶)的主要原料。 苯是一种石油化工基本原料 可以合成一系 列苯的衍生物 苯的产量和生产的技术水平是一 个国家石油化工发展水平的标志之
4、一 12裂解原料优化 以较少的投料获得较多的产品一直是国内外 乙烯企业十分重视的课题。在裂解条件、裂解反 应器的型式和结构等因素确定的情况下原料特 性对裂解效果起着决定性的作用 目前国内外 石化企业对裂解原料的选择与优化采取的主要措 施，一方面是裂解原料轻质化，如选用乙烷、丙 烷、丁烷等轻烃作为裂解原料，用石脑油取代轻 柴油，达到提高乙烯收率，降低生产乙烯的成本 和能耗物耗：另一方面是裂解原料的多样化目 前石化企业正向着炼油、化工一体化方向发展， 逐步实现油气资源的优化利用与共享为裂解原 料的多样化创造了条件_2_ 2项目实施 21项目可行性论据 优质、轻质原料能够得到较高的高附加值产 品收率
5、且生产中能耗小，分离流程相对简单， 设备投资少开工周期长，操作费用低。国外大 型石化企业一般通过采用轻质、优质原料来降低 乙烯生产成本提高市场竞争力。近年来，随着 乙烯装置高附加值产品价格的不断上涨，乙烯行 业各生产厂家为了提高整体经济效益均采取措 施积极应对 通过改进炼油加工方案优化乙烯 收稿El期：20151014 作者简介：唐昭(1985一)，男，天津市人，博士研究生，工程师， 主要负责乙烯装置裂解炉裂解深度优化控制及SPYRO与APC 项目 38 化学工业 CHEMlCAL INDUSTRY 2015年第33卷 裂解原料的配置结构增加轻质、优质原料的供 应以提高乙烯装置高附加值产品收率
6、，降低乙 烯的生产成本_3 中沙公司的裂解原料包括饱和液化气LPG， 全馏分石脑油NAP和加氢裂化尾油HCR。其中， 液态重质原料NAP和HCR的投料比例占9O以 上 受裂解原料轻质化程度低且全馏分石脑油 馏程范围宽、烷烃含量低的影响，乙烯装置的高 附加值产品收率和装置投资回报率在乙烯行业中 排名一直较低 对于乙烯装置裂解原料来说原 料轻质化程度越高高附加值产品收率越高如 图l所示。对于原料NAP来说轻石脑油馏程 窄烷烃含量P值高且正构烷烃含量NP高 芳烃含量A值小高附加值产品收率高如表1 所示。为了提高乙烯装置高附加值产品收率为 公司增产创效，经与原料供应商商讨确定公司 确定实施石脑油分储分
7、炼项目和富乙烷气项目 提高乙烯装置裂解原料轻质化程度 见表2 图1 同负荷典型操作条件下不同裂解原料的 高附加值产品收率 表1 同负荷典型操作条件下轻重石脑油的 高附加值产品收率 表2轻重石脑油组成分析数据对比 22石脑油分储分炼项目 石脑油分储分炼项目是利用石脑油切轻工艺 将原料供应商炼油装置产出的全馏分石脑油中终 馏点在110 cC以下的轻组分分割出来，作为轻石 脑油LNAP单独储存作为裂解原料，剩余部分作 为重石脑油HNAP储存裂解。由于原料供应商的 炼油装置生产负荷不能完全满足供应中沙使用， 供应商还需通过外购NAP补足原料供应，还有部 分外购全馏分石脑油混入HNAP中因此经过分 割后
8、的HNAP馏程仍然较宽但烷烃及芳烃含量 较分割前变化明显。表3是分割前的全馏分石脑 油的主要组成分析数据表4及表5分别是经过 分割后的轻石脑油及剩余全馏分石脑油的主要组 成分析数据 表3分割前全馏分石脑油主要组成分析数据 表4分割后轻石脑油主要组成分析数据 表5分割后重石脑油主要组成分析数据 第12期 唐昭：优化乙烯装置裂解原料，提高高附加值产品收率 39 23富乙烷气项目 富乙烷气项目是原料供应商通过处理炼厂的 催化裂化干气，焦化干气和加氢裂化干气实施 C：原料的回收。富乙烷气的主要成分是乙烷，其 含量在50以上，其余主要为丙烷、丁烷、甲烷 及氢气 具体组成数据见表6 表6富乙烷气主要组成分
9、析数据 组成 氢气 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 其余 体积分数 6764 13095 59459 13842 5999 084l 24项目实施成果 从2014年后半年开始公司陆续实施石脑油 分储分炼项目和富乙烷气项目优化裂解原料 提高轻质化原料比例。截止到2014年底轻裂解 原料比例提高到28以上 根据各裂解原料性质 数据通过裂解炉模拟软件SPYRO模拟计算出 各原料在不同裂解深度下的产品分布并结合原料 产品最新价格及投料负荷安排通过PIMS优化出 装置效益最大化下各裂解原料操作条件 结合各 裂解炉实际运行状态优化调整各裂解炉裂解温 度确定各裂解原料最佳典型裂解操作条件。通 过优化各裂解原料的裂解
10、深度、调整控制裂解原 料结构乙烯装置高附加值产品收率得到了明显的 提高高附加值产品收率由项目实施前的5991 提高到612l累计提高了13。全年累积增 产氢气3 1433 t乙烯6 5447 t，丙烯3 5374 t。 丁二烯和苯3275 t扣除低附加值产品减产损失 约700万元，项目实施后为公司带来的经济效益 约125亿元(各产品价格见表7)。 表7 2014年各裂解产品价格 物料名称 价格(元t一-) 乙烯 丙烯 混合C 粗裂解汽油 氢气 甲烷 2号裂解重馏分 裂解重馏分 3结束语 随着裂解原料向多样化、轻质化方向发展。 裂解原料不可能同以往一样以单一的品种为主 中沙(天津)石化有限公司通
11、过实施石脑油分储 分炼项目和富乙烷气项目拓宽了裂解原料来源 优化了原料结构降低了乙烯生产成本实现了 整体效益的最大化乙烯装置的高附加值产品收 率得到了提高为公司增产创效做出了贡献 此外轻重石脑油单独储存、单独裂解能够 更好地控制不同原料的裂解深度提高裂解炉的 运行周期。裂解原料多样化。同时也降低了装置 运行的风险 参考文献： 1伏妍乙烯原料的选择与优化M北兰州大学 2吴晓云发挥炼油化工一体化优势从炼厂干气回收乙 烯和轻烃J当代石油石化，2003(11)：l822 3王松汉乙烯装置技术与运行M 3北京：中国石化出 版社2009 Optimization of Cracking Raw Mater
12、ial，Increase the Yield of High Value-added Products TANG Zhao (Sino-Sabic(Tianjin)Petrochemical Co，LTD，Tianjin 300271，China) Abstract：By implementing the projects of naphtha storing and cracking separately and dry gas，the source of cracking feedstock was broadened，the feedstock structure was optimized，the cost of production was decreased and the overall efficiency was maximized The yield of high value products was increased SO as to increase production and efficiency Keywords：ethylene；high value products；cracking feedstock 4 9 8 6 6 0 3 9 如卯 盯铝 9 8 6 5 3 3 2
