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【摘 要】生产经营优化的目的是提高装置的经济效益，本文针对石化企业芳烃装置的原料、产品、装置负荷和工艺流程等生产经营优化方案进行经济分析，为芳烃装置挖潜增效创造了条件。
【关键词】芳烃；装置；生产经营；优化；经济分析
文章编号：ISSN1006—656X（2013）09 -0091-01
一、前言
国内外石化行业竞争日益激烈，减少产品生产的原、辅料消耗和能源消耗，降低生产成本，成为各企业提高自身竞争力的主要手段。要想在市场上立足，各生产装置必须用较少的成本做大做足自己，才能在竞争的大潮中立于不败之地。石化企业芳烃装置进行生产经营优化是形势发展的需要。
生产经营优化的目标是实现生产装置经济效益的最大化。生产经营优化的重要工作是对装置各单元的负荷、原料品质、产品组成、工艺流程等进行经济分析。在本文中运用的经济分析法是净收入分析法[1]。净收入分析法是把原材料（含辅助材料）、燃料和动力视作投入。净收入是所有产出产品的销售总额扣除其投入总额（含原料、辅料及燃料动力）后的余额。某项措施净收入大于零，表示生产该产品“有利可图”，实施该措施可提高本装置经济效益。
下面以中石化股份公司天津分公司化工部的两套芳烃装置的生产经营优化方案进行经济分析。
二、天津分公司化工部两套芳烃装置的基本背景和特点
化工部共有两套芳烃装置，分别称为小芳烃装置和大芳烃装置，两套装置均采用美国环球油品公司（UOP）的专利技术，是以石脑油为原料，生产对二甲苯、石油苯等化工产品的联合装置。
小芳烃装置1977年开始建设，1981年6月投产，1996年改造后可生产8万吨/年对二甲苯。该装置包括预分馏及加氢单元、重整单元、抽提单元、芳烃分馏单元、歧化单元、吸附分离单元、异构化单元等7个生产单元和1套公用工程组成。该装置目前以大芳烃装置提供的混合二甲苯和烯烃部提供的加氢裂解汽油为原料生产对二甲苯和石油苯等产品，预分馏及加氢、铂重整单元已经停运。
大芳烃装置是1998年开始建设，2000年10月投产，是以炼油部的常减压和加氢裂化装置所提供的直馏轻、重石脑油和加氢裂化石脑油为原料，生产对二甲苯、苯、混合二甲苯等产品。大芳烃装置基本组成单元与芳烃装置类似。
三、两套芳烃装置生产经营优化的经济分析
优化是指在现有外部条件和装置生产能力不变的情况下，将芳烃装置的对二甲苯和石油苯等产品的产量最大化，或者将芳烃装置原料、辅料、燃料、动力消耗最低化，从而实现效益最大化。
（一）两套芳烃装置生产单元负荷优化的经济分析
1、利用外部资源提高大芳烃装置歧化单元负荷的经济分析
大芳烃装置重整单元是后续抽提、分馏、歧化、吸附分离、异构化等单元的龙头。2004年8月重整单元进行了扩产改造，年加工能力从60万吨提高到80万吨，同时歧化单元也进行了扩产改造，但改造后，两个单元的负荷不匹配，歧化单元的主要原料是甲苯和C9芳烃，但在重整单元进料为每小时93吨的满负荷状况下，只能满足歧化单元每小时84吨的进料负荷，负荷率为94.38%。2009年炼油部100万吨/年的重整抽提装置开车后，可以提供给本部充足的C9芳烃。利用炼油部提供的C9芳烃将大芳烃歧化单元开满，每小时需要3.5吨C9芳烃，每月需C9芳烃2520吨，能增产混合二甲苯1807吨、石油苯305吨、重芳烃290吨、燃料气106吨。
利用净收入分析法进行效益测算，以2013年08月份的价格为准。由于大芳烃装置月加工石脑油70000吨，多加工2520吨C9芳烃仅占加工总量的3.6%，且加工C9芳烃只增加歧化单元很少量的燃料、动力和辅料消耗，可忽略不计。即在不增加任何投资的情况下，利用炼油部提供的C9芳烃将大芳烃装置歧化单元开满可月增效益65万元。具体见表1。
表1 多加工C9芳烃效益测算表（如下表）
备注：表1中106吨燃料气装置自用了。
2、小芳烃装置吸附分离单元负荷优化的经济分析
芳烃装置吸附分离单元原设计采用UOP的ADS-7吸附剂，2004年大检修时更换为ADS-27吸附剂。更换为ADS-27吸附剂后，吸附能力提高，对二甲苯产量可达到9.2万吨/年，精馏部分的处理量也相应提高，各精馏塔塔底加热量和回流量均相应增加，但是精馏部分的空冷器能力不足，影响了产品质量，限制了处理量。针对这种现状，吸附单元的处理量要随着气温的变化来调整，特别是在夏季，如果调整吸附单元的处理量仍在最高限，受空冷器能力制约，对二甲苯质量得不到保证。在其它季节，在保证对二甲苯质量的情况下，可适当提高吸附单元的处理量，尤其是冬季，气温低，可对吸附分离单元进行满负荷运行攻关。芳烃装置吸附单元的进料量每小时增加1m3，每天净增加对二甲苯的产量约3.2吨，1吨对二甲苯按10000元计算，月增效益96万元。
（二）大芳烃装置重整原料优化的经济分析
优化重整原料品质[2]，提高重整芳烃产率，是增加大芳烃装置效益的有效途径之一。前期大芳烃装置重整进料的芳潜含量一般维持在44.6%，没有达到装置设计的原料石脑油芳潜含量49%的指标。如果提高重整石脑油中的芳烃潜含量，使重整进料原料石脑油芳潜含量达到46%以上，可提高重整反应芳烃产率1%以上。
（三）两套芳烃装置氢气资源优化的经济分析
大芳烃装置重整单元进料为93吨/时的满负荷时，供炼油部重整粗氢平均在每小时31000Nm3左右。若能在产氢量和各用户使用上进行优化，如对于天津公司：①控制供精华公司溶剂油装置的氢气量，降低循环氢气损耗。②优化大、小芳烃装置歧化、异构化反应，降低氢气使用量。③优化大芳烃装置重整单元反应，提高氢气的产量。④减少氢气系统的泄漏。可确保化工部供炼油部粗氢每小时32000Nm3以上。
（四）小芳烃装置生产流程优化的经济分析
小芳烃装置分馏单元C9芳烃塔（即T-404塔）进料量过小，可间歇启用以降低燃动消耗。芳烃装置T-404塔停运后，其塔底再沸器E-410切出导热油系统，每小时可降低循环导热油量30m3，对应降低天然气消耗0.0739吨。2013年8月，天然气单价为3164元/吨，按照每月停运20天计算，每月可降低燃动费用11万元，则年效益为132万元。
四、 结束语
经济分析是生产经营优化的前提和依据，对石化企业芳烃装置原料、辅料、燃料、产品、设备、工艺流程等进行生产经营优化，目的是将装置的经济效益最大化。石化企业芳烃装置可优化的项目还会有许多，这些项目优化后也能带来经济效益，其中经济分析是进行优化的关键。
参考文献：
[1] 唐未庆.石化行业生产经营优化实用经济分析方法综述[J]
[2] 张兰新.重整原料油的选择与预精制
[3] 林洁.催化重整的化学反应、机理和操作因素
【关键词】芳烃；装置；生产经营；优化；经济分析
文章编号：ISSN1006—656X（2013）09 -0091-01
一、前言
国内外石化行业竞争日益激烈，减少产品生产的原、辅料消耗和能源消耗，降低生产成本，成为各企业提高自身竞争力的主要手段。要想在市场上立足，各生产装置必须用较少的成本做大做足自己，才能在竞争的大潮中立于不败之地。石化企业芳烃装置进行生产经营优化是形势发展的需要。
生产经营优化的目标是实现生产装置经济效益的最大化。生产经营优化的重要工作是对装置各单元的负荷、原料品质、产品组成、工艺流程等进行经济分析。在本文中运用的经济分析法是净收入分析法[1]。净收入分析法是把原材料（含辅助材料）、燃料和动力视作投入。净收入是所有产出产品的销售总额扣除其投入总额（含原料、辅料及燃料动力）后的余额。某项措施净收入大于零，表示生产该产品“有利可图”，实施该措施可提高本装置经济效益。
下面以中石化股份公司天津分公司化工部的两套芳烃装置的生产经营优化方案进行经济分析。
二、天津分公司化工部两套芳烃装置的基本背景和特点
化工部共有两套芳烃装置，分别称为小芳烃装置和大芳烃装置，两套装置均采用美国环球油品公司（UOP）的专利技术，是以石脑油为原料，生产对二甲苯、石油苯等化工产品的联合装置。
小芳烃装置1977年开始建设，1981年6月投产，1996年改造后可生产8万吨/年对二甲苯。该装置包括预分馏及加氢单元、重整单元、抽提单元、芳烃分馏单元、歧化单元、吸附分离单元、异构化单元等7个生产单元和1套公用工程组成。该装置目前以大芳烃装置提供的混合二甲苯和烯烃部提供的加氢裂解汽油为原料生产对二甲苯和石油苯等产品，预分馏及加氢、铂重整单元已经停运。
大芳烃装置是1998年开始建设，2000年10月投产，是以炼油部的常减压和加氢裂化装置所提供的直馏轻、重石脑油和加氢裂化石脑油为原料，生产对二甲苯、苯、混合二甲苯等产品。大芳烃装置基本组成单元与芳烃装置类似。
三、两套芳烃装置生产经营优化的经济分析
优化是指在现有外部条件和装置生产能力不变的情况下，将芳烃装置的对二甲苯和石油苯等产品的产量最大化，或者将芳烃装置原料、辅料、燃料、动力消耗最低化，从而实现效益最大化。
（一）两套芳烃装置生产单元负荷优化的经济分析
1、利用外部资源提高大芳烃装置歧化单元负荷的经济分析
大芳烃装置重整单元是后续抽提、分馏、歧化、吸附分离、异构化等单元的龙头。2004年8月重整单元进行了扩产改造，年加工能力从60万吨提高到80万吨，同时歧化单元也进行了扩产改造，但改造后，两个单元的负荷不匹配，歧化单元的主要原料是甲苯和C9芳烃，但在重整单元进料为每小时93吨的满负荷状况下，只能满足歧化单元每小时84吨的进料负荷，负荷率为94.38%。2009年炼油部100万吨/年的重整抽提装置开车后，可以提供给本部充足的C9芳烃。利用炼油部提供的C9芳烃将大芳烃歧化单元开满，每小时需要3.5吨C9芳烃，每月需C9芳烃2520吨，能增产混合二甲苯1807吨、石油苯305吨、重芳烃290吨、燃料气106吨。
利用净收入分析法进行效益测算，以2013年08月份的价格为准。由于大芳烃装置月加工石脑油70000吨，多加工2520吨C9芳烃仅占加工总量的3.6%，且加工C9芳烃只增加歧化单元很少量的燃料、动力和辅料消耗，可忽略不计。即在不增加任何投资的情况下，利用炼油部提供的C9芳烃将大芳烃装置歧化单元开满可月增效益65万元。具体见表1。
表1 多加工C9芳烃效益测算表（如下表）
备注：表1中106吨燃料气装置自用了。
2、小芳烃装置吸附分离单元负荷优化的经济分析
芳烃装置吸附分离单元原设计采用UOP的ADS-7吸附剂，2004年大检修时更换为ADS-27吸附剂。更换为ADS-27吸附剂后，吸附能力提高，对二甲苯产量可达到9.2万吨/年，精馏部分的处理量也相应提高，各精馏塔塔底加热量和回流量均相应增加，但是精馏部分的空冷器能力不足，影响了产品质量，限制了处理量。针对这种现状，吸附单元的处理量要随着气温的变化来调整，特别是在夏季，如果调整吸附单元的处理量仍在最高限，受空冷器能力制约，对二甲苯质量得不到保证。在其它季节，在保证对二甲苯质量的情况下，可适当提高吸附单元的处理量，尤其是冬季，气温低，可对吸附分离单元进行满负荷运行攻关。芳烃装置吸附单元的进料量每小时增加1m3，每天净增加对二甲苯的产量约3.2吨，1吨对二甲苯按10000元计算，月增效益96万元。
（二）大芳烃装置重整原料优化的经济分析
优化重整原料品质[2]，提高重整芳烃产率，是增加大芳烃装置效益的有效途径之一。前期大芳烃装置重整进料的芳潜含量一般维持在44.6%，没有达到装置设计的原料石脑油芳潜含量49%的指标。如果提高重整石脑油中的芳烃潜含量，使重整进料原料石脑油芳潜含量达到46%以上，可提高重整反应芳烃产率1%以上。
（三）两套芳烃装置氢气资源优化的经济分析
大芳烃装置重整单元进料为93吨/时的满负荷时，供炼油部重整粗氢平均在每小时31000Nm3左右。若能在产氢量和各用户使用上进行优化，如对于天津公司：①控制供精华公司溶剂油装置的氢气量，降低循环氢气损耗。②优化大、小芳烃装置歧化、异构化反应，降低氢气使用量。③优化大芳烃装置重整单元反应，提高氢气的产量。④减少氢气系统的泄漏。可确保化工部供炼油部粗氢每小时32000Nm3以上。
（四）小芳烃装置生产流程优化的经济分析
小芳烃装置分馏单元C9芳烃塔（即T-404塔）进料量过小，可间歇启用以降低燃动消耗。芳烃装置T-404塔停运后，其塔底再沸器E-410切出导热油系统，每小时可降低循环导热油量30m3，对应降低天然气消耗0.0739吨。2013年8月，天然气单价为3164元/吨，按照每月停运20天计算，每月可降低燃动费用11万元，则年效益为132万元。
四、 结束语
经济分析是生产经营优化的前提和依据，对石化企业芳烃装置原料、辅料、燃料、产品、设备、工艺流程等进行生产经营优化，目的是将装置的经济效益最大化。石化企业芳烃装置可优化的项目还会有许多，这些项目优化后也能带来经济效益，其中经济分析是进行优化的关键。
参考文献：
[1] 唐未庆.石化行业生产经营优化实用经济分析方法综述[J]
[2] 张兰新.重整原料油的选择与预精制
[3] 林洁.催化重整的化学反应、机理和操作因素