论文部分内容阅读
摘要：锦西石化公司苯乙烯装置近年来，通过应用新技术、流程改造等一系列措施，尤其是2020年大检修期间多项技术改造措施的实施，不仅简化了系统流程，降低了设备故障率，减少了岗位员工的工作量，在提质增效方面也为全公司创造了巨大的效益。
关建词：苯乙烯装置;技术改造;提质增效
一、装置简介
锦西石化分公司的6万吨/年乙苯-苯乙烯联合装置由乙苯装置和苯乙烯装置两部分组成。乙苯装置采用抚顺石油二厂、大连化物所和洛阳石化工程公司拥有的催化干气与苯烃化制取乙苯的第三代技术，实际规模为6.36×104吨/年乙苯。苯乙烯装置采用消化吸收的引进技术与国内成熟的工艺相结合的负压脱氢技术，实际规模为6×104吨/年苯乙烯。
乙苯装置由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计，苯乙烯装置由中国石油兰州化学工业公司工程公司设计，联合装置年开工时间按8000小时设计，操作弹性为60～110%，除生产目的产品苯乙烯外，还有副产品富丙烯干气、丙苯馏分、高沸物、烃化尾气、甲苯、苯乙烯焦油等。
二、提质增效措施介绍
1、二催干气直供苯乙烯
过程：锦西石化苯乙烯车间干气制乙苯装置，原料为重催干气、二催干气、芳烃抽提苯，利用干气中的乙烯与苯进行反应，生成目的产物乙苯。其中二催干气是由催化气分车间的脱硫胺液吸收塔C101提供的，原操作压力0.2MPa，流量2.5T/H。经苯乙烯车间干气螺杆机组升压后，汇入苯乙烯车间乙苯单元的催化干气水洗罐V1101，之后完成干气制乙苯过程。
2019.01月，苯乙烯车间完成了二催干气直供改造的可行性调研，并切实地提出改造计划。经批准后，完成了机组停机及机组跨线的配制工作。同时，通过生产处协调，将预加氢尾气切出系统，联系催化气分车间调整C101塔压力，苯乙烯车间修订操作卡，并对岗位员工进行培训，一次成功实现二催干气直供至苯乙烯装置。2020年车间大检修期间，对干气螺杆机组进行了拆除，并对二催干气流程进行了彻底优化，拆除管线300余米。
效果：该项成果的成功实施，从经济效益方面来看，节省了机组运行的能耗费用、机组的日常保養维修费用;从运行管理来看，简化了工艺流程，降低了机组故障对装置带来的风险;从人员管理方面来说，减少了岗位工作量。
效益计算：装置年运行时间按8500小时计算
①节省用电费用：
螺杆机功率355kw，润滑油泵功率8kw，注水泵P1101C功率15KW，总功率为：355+8+15=378KW。一年节省电量：378×8500=3213000Kw.h，工业用电单价：0.59元/KW.h。一年节省用电费用：3213000×0.59=190万
②节省用水费用：
干气螺杆机组注水（软化水）：5t/h，一年合计：5×8500=42500吨，软化水单价：14.77元/吨，一年省软化水费用=42500×14.77=63万。
机组出口冷却器E001循环水用量：120吨/时，年用量：120×8500=1020000吨，循环水单价0.39元/吨，一年可节省费用：1020000×0.39=39.78万
③节省螺杆机组润滑油费用：5万/年
④节省机组维护、检修、更换配件费用：10万/年
总效益=190+63+39.78+5+15=312.78万/年
2、热乙苯直供脱氢单元
过程：乙苯装置的目的产物为乙苯，热乙苯经循环水冷却后送至罐区。苯乙烯装置的原料为乙苯，经罐区机泵送至脱氢单元，再经蒸汽加热后，作为原料进入反应器。
以上两个过程，不仅工艺流程复杂，还增加了循环水、工业用电、蒸汽的消耗。
2019年，以上几名车间人员建议，假如实现热乙苯直供脱氢单元，不仅简化了流程，还能降低装置能耗。为确保该项目的实施不会影响装置的稳定生产，经上级部门批准，车间专门配制了一条临时线，在确保安全可控的前提下，对该项目进行了实验。实验结果表明，热乙苯直供脱氢单元安全可靠无风险。
2020年装置大检修期间，车间对热乙苯流程进行了优化改造，并进行了工艺变更，配制了从乙苯单元至脱氢单元的固定线，使得热乙苯既可以作为原料直供脱氢单元，又能冷却后送至罐区。
效益计算：装置年开工时间按8500小时计算
①流程优化后，罐区乙苯泵可以停用，该泵功率为11kw，电单价为0.59元/千瓦.时，一年可节省费用：11*8500*0.59=5.5万元
②热乙苯循环水冷却器E1123可以停用，循环水流量132吨/时，循环水单价0.59元/吨，一年可节省费用：132*8500*0.59=66.2万
③脱氢单元可节省加热蒸汽用量2吨/时，蒸汽价格161元/吨，一年可节省费用：2*161*8500=273.7万
以上三项合计，一年节省费用为：5.5+66.2+273.7=345.4万。
3、烃化尾气及脱氢尾气回收增效
过程：苯乙烯装置有两股富氢瓦斯气体，分别是乙苯单元的烃化尾气和脱氢单元的脱氢尾气。
其中乙苯单元烃化尾气外送至瓦斯管网，作为低价值加热炉燃料烧掉，脱氢单元脱氢尾气则直排大气。以上两种做法，不仅造成氢气资源的极大浪费，同时也降低了瓦斯热值，造成瓦斯管网不稳定，对各装置加热炉影响较大，直排大气不仅造成环境污染，也存在一定的安全隐患。因此，回收这部分氢资源，可为企业带来可观的经济效益和环保效益。
在车间技术人员的建议下，经过调研、核算，最终废氢回收项目成功立项。其中，乙苯单元烃化尾气单独配制一条管线，送至废氢回收机组入口总线;脱氢单元脱氢尾气增设一套增压机组，提升压力后再送至废氢回收机组入口总线。
效益计算：年开工时间按8500小时计算：
①乙苯单元8800NM3/h烃化尾气含氢气34%，氢气2992NM3/h。换算成T/h：2992÷22.4（摩尔体积）*2（氢气分子量）÷1000=0.267T/h。氢气的热值为1.43*108J/Kg，天然气的热值为8.4*107J/Kg，所以2992NM3/h的氢气产生的热值相当于：2670*1.43*108÷8.4*107=455Kg/h天然气产生的热值。换算成NM3/h为：455÷17.9（天然气平均分子量）*22.4（摩尔体积）=569NM3/h。一年按6000小时计算：569*2.02（天然气单价）*6000=977万元。
②同样计算脱氢尾气得出（1477NM3/h，81%）：391万元。
③此项改造投资100万（机组及附属设备）;
④机组能耗：（315+8）（压缩机及油泵功率）*8500*0.59（电单价）=162万/年;
最终效益：977+391-100（成本）-162（能耗）=1106万元/年。
三、结论
苯乙烯装置运转多年来，一直稳中求进。近几年来，随着国内各种新企业的建立，老企业已经站在生死存亡的边缘，不发展就要被淘汰。
在现有条件下，装置技术人员集思广益，打破旧思路，不断创新，通过二催干气直供苯乙烯、热乙苯直供脱氢单元、烃化尾气及脱氢尾气回收增效等项目的实施，不仅为企业带来了巨大的效益，也从思想上开辟了一条新道路，为企业的健康快速发展提供了经验和保障。
关建词：苯乙烯装置;技术改造;提质增效
一、装置简介
锦西石化分公司的6万吨/年乙苯-苯乙烯联合装置由乙苯装置和苯乙烯装置两部分组成。乙苯装置采用抚顺石油二厂、大连化物所和洛阳石化工程公司拥有的催化干气与苯烃化制取乙苯的第三代技术，实际规模为6.36×104吨/年乙苯。苯乙烯装置采用消化吸收的引进技术与国内成熟的工艺相结合的负压脱氢技术，实际规模为6×104吨/年苯乙烯。
乙苯装置由中国石化集团洛阳石油化工工程公司设计，苯乙烯装置由中国石油兰州化学工业公司工程公司设计，联合装置年开工时间按8000小时设计，操作弹性为60～110%，除生产目的产品苯乙烯外，还有副产品富丙烯干气、丙苯馏分、高沸物、烃化尾气、甲苯、苯乙烯焦油等。
二、提质增效措施介绍
1、二催干气直供苯乙烯
过程：锦西石化苯乙烯车间干气制乙苯装置，原料为重催干气、二催干气、芳烃抽提苯，利用干气中的乙烯与苯进行反应，生成目的产物乙苯。其中二催干气是由催化气分车间的脱硫胺液吸收塔C101提供的，原操作压力0.2MPa，流量2.5T/H。经苯乙烯车间干气螺杆机组升压后，汇入苯乙烯车间乙苯单元的催化干气水洗罐V1101，之后完成干气制乙苯过程。
2019.01月，苯乙烯车间完成了二催干气直供改造的可行性调研，并切实地提出改造计划。经批准后，完成了机组停机及机组跨线的配制工作。同时，通过生产处协调，将预加氢尾气切出系统，联系催化气分车间调整C101塔压力，苯乙烯车间修订操作卡，并对岗位员工进行培训，一次成功实现二催干气直供至苯乙烯装置。2020年车间大检修期间，对干气螺杆机组进行了拆除，并对二催干气流程进行了彻底优化，拆除管线300余米。
效果：该项成果的成功实施，从经济效益方面来看，节省了机组运行的能耗费用、机组的日常保養维修费用;从运行管理来看，简化了工艺流程，降低了机组故障对装置带来的风险;从人员管理方面来说，减少了岗位工作量。
效益计算：装置年运行时间按8500小时计算
①节省用电费用：
螺杆机功率355kw，润滑油泵功率8kw，注水泵P1101C功率15KW，总功率为：355+8+15=378KW。一年节省电量：378×8500=3213000Kw.h，工业用电单价：0.59元/KW.h。一年节省用电费用：3213000×0.59=190万
②节省用水费用：
干气螺杆机组注水（软化水）：5t/h，一年合计：5×8500=42500吨，软化水单价：14.77元/吨，一年省软化水费用=42500×14.77=63万。
机组出口冷却器E001循环水用量：120吨/时，年用量：120×8500=1020000吨，循环水单价0.39元/吨，一年可节省费用：1020000×0.39=39.78万
③节省螺杆机组润滑油费用：5万/年
④节省机组维护、检修、更换配件费用：10万/年
总效益=190+63+39.78+5+15=312.78万/年
2、热乙苯直供脱氢单元
过程：乙苯装置的目的产物为乙苯，热乙苯经循环水冷却后送至罐区。苯乙烯装置的原料为乙苯，经罐区机泵送至脱氢单元，再经蒸汽加热后，作为原料进入反应器。
以上两个过程，不仅工艺流程复杂，还增加了循环水、工业用电、蒸汽的消耗。
2019年，以上几名车间人员建议，假如实现热乙苯直供脱氢单元，不仅简化了流程，还能降低装置能耗。为确保该项目的实施不会影响装置的稳定生产，经上级部门批准，车间专门配制了一条临时线，在确保安全可控的前提下，对该项目进行了实验。实验结果表明，热乙苯直供脱氢单元安全可靠无风险。
2020年装置大检修期间，车间对热乙苯流程进行了优化改造，并进行了工艺变更，配制了从乙苯单元至脱氢单元的固定线，使得热乙苯既可以作为原料直供脱氢单元，又能冷却后送至罐区。
效益计算：装置年开工时间按8500小时计算
①流程优化后，罐区乙苯泵可以停用，该泵功率为11kw，电单价为0.59元/千瓦.时，一年可节省费用：11*8500*0.59=5.5万元
②热乙苯循环水冷却器E1123可以停用，循环水流量132吨/时，循环水单价0.59元/吨，一年可节省费用：132*8500*0.59=66.2万
③脱氢单元可节省加热蒸汽用量2吨/时，蒸汽价格161元/吨，一年可节省费用：2*161*8500=273.7万
以上三项合计，一年节省费用为：5.5+66.2+273.7=345.4万。
3、烃化尾气及脱氢尾气回收增效
过程：苯乙烯装置有两股富氢瓦斯气体，分别是乙苯单元的烃化尾气和脱氢单元的脱氢尾气。
其中乙苯单元烃化尾气外送至瓦斯管网，作为低价值加热炉燃料烧掉，脱氢单元脱氢尾气则直排大气。以上两种做法，不仅造成氢气资源的极大浪费，同时也降低了瓦斯热值，造成瓦斯管网不稳定，对各装置加热炉影响较大，直排大气不仅造成环境污染，也存在一定的安全隐患。因此，回收这部分氢资源，可为企业带来可观的经济效益和环保效益。
在车间技术人员的建议下，经过调研、核算，最终废氢回收项目成功立项。其中，乙苯单元烃化尾气单独配制一条管线，送至废氢回收机组入口总线;脱氢单元脱氢尾气增设一套增压机组，提升压力后再送至废氢回收机组入口总线。
效益计算：年开工时间按8500小时计算：
①乙苯单元8800NM3/h烃化尾气含氢气34%，氢气2992NM3/h。换算成T/h：2992÷22.4（摩尔体积）*2（氢气分子量）÷1000=0.267T/h。氢气的热值为1.43*108J/Kg，天然气的热值为8.4*107J/Kg，所以2992NM3/h的氢气产生的热值相当于：2670*1.43*108÷8.4*107=455Kg/h天然气产生的热值。换算成NM3/h为：455÷17.9（天然气平均分子量）*22.4（摩尔体积）=569NM3/h。一年按6000小时计算：569*2.02（天然气单价）*6000=977万元。
②同样计算脱氢尾气得出（1477NM3/h，81%）：391万元。
③此项改造投资100万（机组及附属设备）;
④机组能耗：（315+8）（压缩机及油泵功率）*8500*0.59（电单价）=162万/年;
最终效益：977+391-100（成本）-162（能耗）=1106万元/年。
三、结论
苯乙烯装置运转多年来，一直稳中求进。近几年来，随着国内各种新企业的建立，老企业已经站在生死存亡的边缘，不发展就要被淘汰。
在现有条件下，装置技术人员集思广益，打破旧思路，不断创新，通过二催干气直供苯乙烯、热乙苯直供脱氢单元、烃化尾气及脱氢尾气回收增效等项目的实施，不仅为企业带来了巨大的效益，也从思想上开辟了一条新道路，为企业的健康快速发展提供了经验和保障。