炼化一体化优势下乙烯原料的优化利用

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年10月30期   作者:杨广华
[导读] 随着我国社会经济的飞速发展,作为乙烯裂解原料的汽柴油供应越来越紧张
        杨广华
        (大庆石化公司化工一厂,黑龙江 大庆 163000)
        摘要:随着我国社会经济的飞速发展,作为乙烯裂解原料的汽柴油供应越来越紧张,导致乙烯工业健康长期发展受到原料的制约。随着炼化一体化技术的成熟,国内外相关企业研究如何通过对乙烯原料进行优化,增加乙烯原料供给量,提高乙烯产品的产量,降低乙烯和后续系列石油化工产品成本,提高石化工业的经济效益取得一定的进展。本文通过对炼化一体化优势的概述,分析当前乙烯原料优化利用存在的问题,探讨如何加强炼化一体化优势下乙烯原料优化的利用途径,以便为促进乙烯原料优化工作提供有效建议。
        关键词:炼化一体化;优势;乙烯原料;优化利用

        随着我国社会经济的飞速发展,作为乙烯裂解原料的汽柴油供应越来越紧张,加之受国内油气资源先天不足的制约,乙烯工业健康长期发展受到严重影响。随着炼化一体化技术的成熟,我国重要的大型石化企业如中石化、中石油、中海油等在炼化一体化技术创新上有了很大的进步,通过发挥炼化一体化和内部资源优化等优势,对乙烯原料进行优化,改变乙烯裂解原料结构,增加乙烯原料供给量,提高乙烯产品的产量,降低乙烯和后续系列石油化工产品成本,从而实现提高石化工业的经济效益的最终目的。
        1炼化一体化优势概述
        炼化一体化经历了三次变革,从典型的炼化一体化(纯物理过程的常减压蒸馏与催化裂化(FCC)、连续催化重整(CCR)这些化学过程结合)到原料替代化,即炼气(GTL)厂、炼煤(CTL)厂、生物炼油(乙醇汽油、生物柴油)厂及分子炼油理念:煤制甲醇替代石脑油制乙烯(MTO)、丙烯(MTP),煤气化制氢以及生物乙醇替代石脑油等。炼化一体化已经成为世界经济发达国家发展乙烯工业的一种经济模式,并形成了一种“提高集成度”的战略核心,主要包括以下几个方面:
        一是提高生产企业抵御分布的集成度,通过组建石化企业集群来实现;二是提高石化生产装置的集成度,通过装置大型化和物流管道化来实现;三是提高运行管理的集成度,主要通过建立石化企业标准体系来实现;四是提高炼油化工一体化技术的集成度,这主要通过培育四个方面关键性的组合技术来实现,即实现形成炼油——乙烯、炼油——芳烃、炼油——化肥等一体化产业链技术相结合。
        炼化一体化主要是实现了炼油和化工一体化,这有利于石化企业10%-25%的低价值油品变成高价值石化产品,有利于提高乙烯原料的优化配置和综合利用,提高资源利用率,通过共享共用工程,使乙烯原料在库存和储运费用上降低成本,从而有利于提高石化企业的综合竞争力和经济效益。乙烯工业是关系到民生国计的战略性基础工业,因此充分利用炼化一体化优势提高乙烯原料的优化利用,对于促进国家石油化学工业水平具有重要意义。
        2当前乙烯原料优化利用存在的问题
        2.1乙烯原料结构不合理,偏重倾向影响乙烯收益
        乙烯原料主要以柴油、石脑油、加氢尾气、液化气及循环物料为主,这些原料灵活性大,可裂解为多种原料并适用于重质原料裂解。造成原料结构偏重矛盾的原因主要有国内外环境因素,就国内而言,国内乙烯原料资源先天不足,缺口较大,需要从国外大量采购。而外购原料如石脑油普遍偏重,质量相对处于劣势。
        2.2国内乙烯技术水平一定程度上制约了乙烯原料的优化工作
        由于我国早期引进的裂解装置如大部分裂解炉只能适用于轻质原料,裂解灵活性差,对于当前我国乙烯原料偏重日益加重的状况,炼化一体化装置还跟不上生产需求。同时在原料优选技术研发上,如膜分离和吸附分离原料优选改质技术的创新研发还跟不上国际先进水平。


        2.3乙烯优化问题没有受到重视,国内企业一体化发展和内部优化没有跟上发展步伐
        近年我国经济大发展,打破了以前我国乙烯原料基本能够实现自给自足的局面,由于之前各地的乙烯装置规模不大,乙烯原料优化问题没有被提到较高地位也就没有受到足够重视。石化企业将更多的中心放在项目建设上,在乙烯原料成本问题和结构优化、内部优化、配套设施完善上没有太大投入。其次石化企业在一体化发展上没有形成强有力的结合和高度集成化,各部门、各地区分公司没有充分实现公用工程共享模式。在乙烯原材料的优化利用上没有形成科学规范模式,如将优质乙烯原料拔头油兑入93#汽油,将93#汽油降为90#汽油出售,有少部分直接作燃料低价销售,从而使企业在内部发展一体化上、经济上损失巨大。
        3炼化一体化优势下乙烯原料优化利用的有效途径思考
        3.1多渠道实现乙烯原料轻质化和优质化,低成本和多元化
        乙烯原料偏重的问题制约着乙烯原料优化利用成本,在国家宏观调控下,通过进口轻质优质石脑油作为乙烯原料的补充,同时进口轻烃作为国内乙烯裂解原料优化的补充。优先选用轻质优化裂解材料、实现原料优化配置,坚持低成本和多元化发展战略应成为企业当前应重视的发展战略目标。同时要减少拔头油作为燃料销售和兑入汽油形成浪费的现象,充分利用拔头油实施乙烯裂解原料替代,改善乙烯原料裂解结构,使原料结构更轻质化,提高企业综合经济效益。
        3.2优化企业内部流程,创新乙烯原料优化利用技术
        首先应充分利用企业外部资源优势,通过外购石脑油和饱和液化气等途径优化乙烯裂解原料,实现乙烯原料多元化配置。其次加大对乙烯原料裂解先进装置的引进投入。根据原料的适应性和原料流程优化的需要,对轻质裂解炉和重质裂解炉要加以甄别选用,提高裂解炉加工原料的灵活性和经济性。对于轻烃回收、加氢裂化装置操作上要注意在满足原料需求同时,要同步优化乙烯裂解原料结构,达到增产石脑油和加氢裂化尾油的目的。
        3.3多元化配置和技术组合,提高乙烯原料优化利用效率
        从企业实际情况出发,充分发挥炼化一体化优势,通过充分利用炼厂干气和液化气资源,引进饱和液化气蒸发系统等手段来提高包和液化气加工量。通过部分加氢柴油组分和加裂航煤调供乙烯重质裂解炉加工,实现乙烯重油炉原料的需求,同时改造裂解炉原料适应性、优化裂解炉炉原料流程、充分利用天然气中丙烷和乙烷资源等多种优化方式,实现乙烯原料多元化配置,使乙烯装置进一步优化运行,最终实现企业整体经济效益的提高。不仅如此,还可以运用流程模拟等先进生产工具来对裂解原料的裂解效果进行提前预测,进行裂解原料切换前便需要事先预制裂解温度、裂解率等情况,而且在控制裂解温度时需进行小范围稳定管控。
        综上所述,当前我国炼化一体化企业发展已经形成一定的规模,在技术上也有了很大进步的创新空间,但与当前日益研究的乙烯原料优化利用需求市场相比还存在较大的差距,因此如何充分发挥炼化一体化优势,提高乙烯原料优化利用的技术水平,还需要相关企业和工作人员的努力投入。
        
        参考文献
        [1]韩晓宏.炼化一体化乙烯裂解原料的多元化配置[J].化学工程,厦门大学.2015.
        [2]薛海锋. 炼化一体化乙烯原料的优化与探索[J]. 石油石化绿色低碳, 2020, 005(002):P.10-14,59.
        [3]赵治峪, 许岩峰, 吕云江. 原料多元化对乙烯装置的影响及应对措施[J]. 石油石化绿色低碳, 2019.
        
       
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