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让乙烯装置低耗高效运行

作者:刘逸  2018年06月11日   来源:中国化工报    

  ——记中石化北京化工研究院乙烯技术节能降耗团队

  说到我国的乙烯技术,不能不提及一个优秀的创新团队——中国石化乙烯技术节能降耗团队。他们为持续降低乙烯生产的能耗物耗水平,开发了多项应用于裂解炉及分离装置的节能降耗新技术。其中CBL裂解技术、扭曲片管强化传热技术、原位涂层抑制结焦技术等多项核心技术达到国际领先水平,表现出优异的增产节能、增收节支能力。

  为能耗大户体检

  乙烯装置是石油化工的耗能大户,而乙烯裂解炉作为乙烯装置的龙头,其能耗约占乙烯装置总能耗的50%~60%。多年来,乙烯技术节能降耗团队围绕乙烯装置进行技术开发和技术服务,足迹遍布中国石化每一套乙烯装置。他们通过对装置进行取样标定、考核运行,赢得客户交口称赞,也积累了丰富的实践经验。

  他们对大量裂解原料进行性能评价,积累了丰富的试验数据,建立了裂解炉大数据库,为新技术新工艺的研发打下坚实的基础。他们参与合作开发的拥有中国石化自主知识产权的CBL系列裂解炉,具有技术先进、投资省、裂解原料灵活、乙烯收率大、热效率高、运行周期长等优点,总体技术指标达到国际先进水平。截至2016年,该技术已在国内外新建、改造的99台裂解炉上获得应用,总乙烯生产能力超过820万吨/年,获得18项国家及省部级以上奖励。

  开发颠覆性节能技术

  该团队开发的扭曲片管强化传热技术,通过在裂解炉辐射段炉管中加入扭曲片管,从而达到强化传热、降低炉管管壁温度、减少结焦的目的,可降低裂解炉燃料消耗1%左右,延长裂解炉的运行周期超过50%,突破了裂解炉运行周期的生产瓶颈。截至2016年,该技术已应用于18套国内外乙烯装置的122台裂解炉上,总乙烯生产能力超过893.5万吨/年,获得国家技术发明二等奖、中国石化科技进步一等奖,被列为中国石化十大节能推广技术项目。

  他们开发的原位涂层抑制结焦技术,通过特殊气氛对裂解炉辐射段炉管内表面进行处理,降低管内物料催化结焦速率,减缓裂解炉辐射段炉管结焦,提高传统裂解炉的运行周期,可以在扭曲片管的基础上再延长裂解炉的运转周期一倍左右,液体裂解炉最长运转周期超过230天。截至2016年,该技术已经应用于6家企业13台裂解炉,总乙烯生产能力超过100万吨/年。燕山分公司应用该技术后,2014、2015年度单台裂解炉年节支总额分别为488.60万元、870.10万元。该技术获得2016年度中国石化技术发明一等奖。

  这两项技术的成功运用,使裂解炉运行周期远远超过其500天的设计周期,极大地增加了裂解炉的在线率,达到了几乎全勤的纪录。

  为乙烯装置降本增效

  该团队开发的裂解炉价值优化技术,通过裂解原料分析、裂解产物收率及价值预测、裂解炉操作条件优化研究等技术平台,实现了基于经济效益的裂解原料结构优化及裂解炉操作条件优化,在裂解原料经济效益最大化的同时降低裂解炉能耗。2015年,该技术应用于中国石化10家烯烃企业,使乙烯原料成本比2014年降低3594元/吨,还原为2014年原油价格后同口径降低102元/吨,合计降低成本约12.2亿元。该技术获得2016年中国石化科技进步一等奖。

  此外,该团队还将快速烧焦技术、高烯烃含量碳四蒸汽裂解技术、超临界溶剂抽提减黏技术等先进技术作为技术储备,大力推进研发和应用进程,以期为未来乙烯装置的节能降耗继续发力。

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