大慶石化化工一廠乙烯裝置挖潛增效紀(jì)實

“作為東北地區(qū)資源條件*、產(chǎn)品產(chǎn)量*的乙烯生產(chǎn)基地，經(jīng)過30余年的不懈努力，化工一廠生產(chǎn)能力由*初的30萬噸/年發(fā)展到現(xiàn)在120萬噸/年。2018年，化工一廠通過開展技術(shù)創(chuàng)新及優(yōu)化，解決裝置“卡脖子”技術(shù)瓶頸，挖潛增效2.38億元，使乙烯生產(chǎn)再上新臺階。”大慶石化公司化工一廠生產(chǎn)廠長劉樹青近日向記者介紹說。

“卡脖子”之一：

加氫催化劑依賴進(jìn)口

　　大慶石化化工一廠裂解一套裝置投用至今已30余個年頭，整體能耗相對新建裝置普遍偏高。再加上后期擴(kuò)能的二套、三套裂解裝置采用的又是我國首套自主技術(shù)，隨著裝置的長期運行，一些“卡脖子”瓶頸問題不斷顯現(xiàn)，催化劑長期依賴進(jìn)口就是其中之一。

　　由于碳二前加氫裝置的工藝復(fù)雜性及原料特性，對催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性都有著苛刻要求。如何利用現(xiàn)有操作手段使催化劑選擇性和使用壽命達(dá)到*優(yōu)化?面對這一技術(shù)難題，化工一廠技術(shù)人員結(jié)合原料特性以及工藝運行條件，與蘭州化工研究院共同研發(fā)制備了活性組分高分散的合金催化劑，使乙炔轉(zhuǎn)化率提高10個百分點以上。并開創(chuàng)了碳二前加氫裝置快速穩(wěn)定開工的全新方法，有效解決該類型裝置開工期間易飛溫的通病，使反應(yīng)器出口炔烴合格率僅4個小時就達(dá)到要求。

　　“日常操作中我們根據(jù)各床反應(yīng)器負(fù)荷情況，動態(tài)調(diào)整反應(yīng)器入口溫度，使每床催化劑都能夠發(fā)揮*優(yōu)性能，運行至今累計創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益千萬余元，打破了國外催化劑在中石油碳二前加氫裝置的長期壟斷地位。”該廠技術(shù)科科長趙玉龍自豪地說道。

“卡脖子”之二：

裂解裝置能耗偏高

　　為了解決一套乙烯裂解裝置能耗偏高的‘卡脖子’問題，該廠技術(shù)人員從進(jìn)料源頭考慮，開展了16W型裂解爐單獨加工丙烷項目。

　　項目組通過對原料及工藝流程分析研究，確定爐裂解丙烷的可行性及操作條件。他們評估了對流段各盤管溫度、輻射段盤管溫度是否在材質(zhì)允許范圍內(nèi)，一、二急冷器冷卻能力是否滿足要求，以及熱負(fù)荷是否滿足丙烷裂解深度需要等。技術(shù)人員還完善了加熱爐(16W型)加工丙烷流程，確定各關(guān)鍵工藝參數(shù)，并采用先進(jìn)的乙烯裂解爐模擬軟件COILSIM對加熱爐進(jìn)行建模和優(yōu)化研究。

　　“僅僅通過這樣一項小的技術(shù)改造，就滿足了裝置降本增效的目的。裝置投用后運行周期顯著延長，乙烯收率提高2.0%、年增加經(jīng)濟(jì)效益4644萬元?！痹搹S技術(shù)員劉曉旭開心地說。

“卡脖子”之三：

裂解爐自動化水平低

　　裂解爐作為乙烯裝置的命脈，其操作的好壞對裝置能耗及后序單元的平穩(wěn)運行都起著關(guān)鍵作用。而現(xiàn)有的乙烯裂解生產(chǎn)過程采用的是DCS常規(guī)控制，并沒有充分發(fā)揮出DCS的計算潛力。

　　為此，該廠充分結(jié)合仿人智能控制的思想，探索摸索出極點配置控制技術(shù)與前饋控制技術(shù)并結(jié)合的方式，再通過車間不斷調(diào)試，設(shè)計開發(fā)出裂解爐先進(jìn)控制系統(tǒng)，顯著提高裝置自動化水平。高速、穩(wěn)定、準(zhǔn)確三個本互相矛盾的性能要求在這個技術(shù)方案上*結(jié)合，實現(xiàn)了裂解爐在大干擾情況下的平穩(wěn)運行，為企業(yè)年增收近500萬元。

　　他們還結(jié)合裂解三套裝置急冷系統(tǒng)pH值自動控制技術(shù)實際情況，將pH值控制系統(tǒng)接入原DCS，利用先進(jìn)算法增強(qiáng)控制pH值測量的穩(wěn)定性。這一應(yīng)用大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，解決了急冷水乳化和設(shè)備腐蝕問題，保障了乙烯裝置的安全平穩(wěn)高效運行，年節(jié)省費用近千萬元。