张安1 相午阳2
1身份证号:14272319820626****
2身份证号:32040419890213****
摘要:炼油化工行业是当前我国的基础建设行业,直接关系到国内经济建设的各项发展。同时,炼油化工产品能够保证我国国民经济的正常运行,是重要的能源产品,对人们日常生活产生重要影响,也关系到与世界市场联系的日益紧密状况。因此,新时期的炼油技术必须要在能源紧缺的时代背景下,逐步走向清洁、节能的发展方向。
关键词:新时期;炼油化工;技术发展
随着国内经济发展进入新常态,传统行业发展的机遇与挑战并存,调结构、转方式是产业发展的主导方向。炼油行业必须顺应时代发展趋势,紧贴市场需求,不断发展新的炼油技术,以此为相关产业提供强大的资源供给,还必须在节约能源的基础上与环境友好相处,最终为石化工业的可持续发展提供有力的保障。
一、炼油化工分析
我国已成为世界石化工业大国,大部分石化产品产能位居世界前列。2014年,我国炼油能力达到7.5亿吨/年,约占全球总能力的15.6%,仅次于美国,位居全球第二位;乙烯能力2043万吨/年,约占全球总能力的13.1%,位居全球第二位;合成树脂、合成橡胶、合成纤维产能合计占世界总产能的35%,均位居世界第一位。如今,中国石化已经掌握了现代炼油厂全流程技术,如大型常减压技术、催化裂化系列技术、加氢系列技术、超低压连续重整技术、大型焦化成套技术以及清洁品生产系列技术、硫黄回收技术等,深度催化裂化技术(DCC)获国家技术发明一等奖。炼油催化剂自给率达到90%以上,催化裂化催化剂和加氢催化剂成功进入国际市场。中国石化以自主知识产权技术为主设计建设了海南、青岛千万吨级大型炼厂,我国现在已形成25个千万吨级炼油基地。自主开发生产的高档汽油机油、高档柴油机油达到世界先进水平,应用于全球各种品牌的汽车,长城系列润滑油成功用于“天宫一号”“神舟”“嫦娥”等航天工程。
二、炼油化工技术应用现状分析
在中国石化的炼油技术中,催化裂化技术整体达到世界领先,多产丙烯的催化裂解技术(DCC)、多产异构烷烃的催化裂化技术(MIP)、生产清洁汽油和轻质芳烃的加氢—催化裂化组合技术(LTAG)等单项技术已处于引领位置。超低压连续重整技术、逆流连续重整技术实现创新。生物航煤先后完成生产示范和试验飞行,获得试航批准,并实现国内首次商业飞行。DCC技术属国际首创、拥有自主知识产权的炼油技术,其主要特点是能够以各种类型的重油为原料,通过专用催化剂的作用,生产出高品质的丙烯、异构烯烃以及高辛烷值汽油组分,具有原料重质化、产品中丙烯产率高等优点。采用该技术生产的烯烃产品中杂质含量低,后续过程不需要加氢精制就可生产聚合级产品。MIP技术也是一种以重油为主要原料的催化裂化技术,主要特点是有两个反应区,能够大幅度降低汽油组分中的烯烃含量、提高丙烯收率,提升汽油组分品质,在生产清洁汽油的同时可为石油化工装置提供更多的丙烯原料。S-Zorb技术是中国石化从美国康菲公司购买、具有完全拥有权的专利技术。
中国的炼油技术是在适应国内不同地区、不同原油、各个行业需求的条件下主要依靠自力更生发展起来的,具有很强的适应能力,能够很好地满足深加工、精加工等需求,特别是在适应高硫、高酸原油等方面具有丰富的实践经验,在国际炼油界中独树一帜。
三、新时期炼油化工技术发展
1、加热炉新技术
在炼油化工生产中常见的加热炉是管式加热炉。它是利用燃料在炉膛内燃烧产生高温火焰与烟气作为热源,来加热炉管中流动的油品,使其达到工艺操作规定的温度。炼油厂通过对加热炉的特殊结构进行优化操作,对影响炉效的排烟温度、氧含量、炉膛温度等操作参数进行严格控制。该技术通过对于加热炉工艺介质受热升温或同时进行汽化,其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况和产品质量。一般可以采用前馈加反馈的控制方法。一般情况下,采用燃烧优化控制后能显著的提高加热炉的热效率,不但可以减少散热损失,还有利于避免炉膛温度变化过大。
2、先进控制技术(APC)的应用
在国内石油化工领域,通过APC技术的深化应用来提升生产装置的处理能力和高附加值产品的收率,是目前国内石油炼化企业行之有效的控制技术和方法,已经逐渐成为工业过程控制的发展方向。作为石化企业,依据行业市场竞争压力及企业自身发展的需求,应该循序渐进地对炼油各套装置分批次进行APC控制技术的实施及应用,现以I套气体分馏装置为例,阐述先进控制技术在炼油装置的应用工作。在制定装置的先进控制方案前,深入理解气体分馏装置的工艺过程并对工艺流程进行详细分析,包括各变量间相互关系、过程的重要约束以及摆脱约束的手段等。根据装置实际情况,并结合AspenDMCplus先进控制技术中多变量预测控制技术的特点,制定了针对该装置的多变量子控制器设计的控制策略和方案,AspenDMCplus的多变量预测控制技术对于因各种工艺干扰及其它环境等因素所导致的控制器模型与装置实际模型之间的误差,能自行进行修复及适应,以确保生产装置能平稳运行在卡边操作边界,实现各种优化目标。通过DMCplus控制器设计子控制器的方式,将大型单一控制器分割为逻辑过程单元控制器,在不改变先进控制系统的总体优化协调的结构基础上,使得先进控制系统的操纵更加简单灵活,可以同步开启或者关闭一组有关的操作变量(MV)和被控变量(CV)。通过统筹考虑和优化,对该装置的过程数据、化验分析数据进行采集分析,最终对于I套气体分馏装置的先进控制方案,采用脱丙烷塔子控制器、脱乙烷塔子控制器和丙烯精馏塔子控制器的三个子控制器模块的方式。
3、变频调速在机泵上的应用
变频电机采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式,使机械自动化程度和生产效率大为提高设备小型化、增加舒适性,目前正取代传统的机械调速和直流调速方案。如今,在石油加工产业链向化工方向的延伸,实现了企业转变发展方式、转型升级的努力方向。机泵节能通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的,根据电机实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。泵工作系统的管路特性对变频调节节能的效果有很大的影响,在无背压系统中变频调节有显著的效果,而当管路的背压越高,变频调节节能的幅度相对减小。变频调速技术要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率。
参考文献:
[1]许杰,由立栓,宋维虹.关于炼油化工节能技术的现状及发展趋势的分析[J].化工管理,2015,21:111.
[2]杨艳,于建宁,高慧,饶利波.国际大石油公司炼油化工技术创新管理[J].石油科技论坛,2015,01:53-57.
[3]张璞,刘军.环保新形势下炼油化工项目设计管理的几点建议[J].石油规划设计,2014,05:13-15+19.