镇海炼化开展炼化一体化工作的实践与探索.ppt

1、镇海炼化开展炼化一体化 工作的实践与探索,中国石化镇海炼化分公司,2012年12月26日,内容提纲,一、镇海炼化简介 二、镇海炼化乙烯工程情况介绍 三、镇海炼化油化一体化优化措施 四、下一步主要优化工作 五、小结 附、CFB锅炉的优化运行,镇海炼化公司简介,镇海炼化建厂时间为1975年，前身为浙江炼油厂，是以燃料型炼油为主结合化工生产的石油化工企业。36年来，镇海炼化历经重组改制，上市退市等重大改革和发展成为中国石化镇海炼化分公司，成为目前国内规模最大，技术经济指标领先的炼化企业。 中国石化镇海炼化分公司（下称镇海炼化）目前拥有2300万吨/年原油加工能力，100万吨/年乙烯、60万吨/年PX

2、生产能力，拥有超过5000万吨/年码头吞吐能力及超过350万立方米的储存能力，是目前国内最大的炼化一体化企业。镇海炼化装置一览表,镇海炼化公司简介,镇海炼化2011年实际加工原油2198万吨，生产乙烯110.8万吨。全年炼油能耗46.1千克标油/吨，乙烯综合能耗553千克标油/吨。2011年全年利润58.5亿元。 镇海炼化2012年预计加工原油2020万吨，生产乙烯110.6万吨。全年炼油能耗45.8千克标油/吨，乙烯综合能耗541千克标油/吨。2012年预计完成利润30亿元。 附：镇海炼化炼油总流程示意图,镇海炼化炼油总流程示意图,煤油,蜡油,渣油,煤油精制,汽柴油精制,柴油,加氢裂化,常

3、减 压,催化裂化,MTBE,CFB锅炉,焦化,沥青,LPG,汽油,气化料、燃料,柴油,煤油,原油,算山码头,重整,溶剂脱沥青,蜡油加氢,电/蒸汽,PX装置,PX,焦炭,PP,PP,炼油图片：,镇海炼化公司简介,乙烯图片：,镇海炼化公司简介,镇海炼化乙烯工程情况介绍,内容提纲,主要时间节点： 2006年3月17日, 正式获得国家发改委核准。 2006年11月6日，举行开工奠基仪式。 2007年4月2日，总体设计获得批复。 2010年4月30日，建成投产。 2010年6月，实现平稳运行。 总投资估算为约235亿元，实际节省约30亿元。,镇海炼化乙烯情况介绍,镇海炼化乙烯装置组成及规模,乙 烯 装

4、置,EO/EG装置,EB装置,LLDPE装置,丁二烯抽提,裂解汽油 加 氢,PO/SM装置,聚丙烯装置,MTBE装置,芳烃抽提 装 置,干气及PSA 解吸气15.66,石脑油202.26,加氢尾油 30.00,总计 307.92,乙烯100.00,丙烯 50.68,混合C4 32.05,氢气2.19,粗裂解汽油74.08,PFO 8.63,主要产品 炼厂干气尾气9.83 氢气 2.53 乙二醇 53.00 二乙二醇 3.08 三乙二醇 0.044 环氧乙烷 10.00 富丁烯-2 4.70 MTBE 10.13 丁烯-1 1.17 LLDPE 45.00 SM 60.20 PO 27.40 P

5、P 25.49 丁二烯 14.25 甲苯 16.30 混合二甲苯 8.24 抽余油 9.30 C5 13.12 C9+ 5.54 PFO 7.06 PGO 5.00,LPG及C5 60.00,镇海炼化乙烯总流程,设计原料中石脑油比例较高,如工况二石脑油达到80%以上，需要在装置投产前对乙烯原料供应进行优化。,镇海炼化乙烯设计原料组成：,镇海炼化乙烯裂解炉设计能力及原料配置：,2011年，乙烯裂解炉共处理富乙烷气13.3万吨，液化气31万吨。按设计的气体炉配置情况，气体加工能力将非常紧张。考虑到气体原料加工量的增加，2012年在乙烯填平补齐项目中对4#炉进行了改造，增加了气体进料。这样目前1#、

6、2#、3#、4#炉都具备加工气体能力。,14,20112012年 2011年装置投产后第一个完整年，乙烯产量达到110.8万吨，乙烯能耗553千克标油/吨；2012年预计产量110.6万吨，乙烯能耗541千克标油/吨。,2010年4月20日一次开车成功。,7月份 当月就实现了盈利。,8月份 勇夺化工利润第一，装置负荷达到100%。,镇海炼化乙烯开工及运行情况,镇海炼化乙烯所罗门绩效评价情况,关键指标,重置资产回报率ROI,镇海炼化乙烯成为中国石化六年来首次进入ROI第一群组的装置 中沙天津位于第二群组 茂名、扬巴、赛科、齐鲁位于第三群组 其余位于第四群组 中国石化平均值位于第三群组,镇海炼化乙

7、烯情况介绍,乙烯所罗门绩效评价,处于第二群组,处于第一群组,单位高附现金操作费用,单位高附净现金收益,单位高附净能耗,维修效率指数,处于第二群组,处于第一群组,开展一体化优化工作的思路,内容提纲,运用“分子管理理念”进行整体优化,“分子管理”理念要求将生产经营优化延伸至每个分子，努力推进“平稳操作、优化原料、优化产品、优化运行、优化系统”，以最大程度地提升每个分子的价值。,完善2300万吨/年炼油总流程 优化石脑油配置 优化加裂尾油资源 优化炼厂干气资源 优化轻烃资源 优化乙烯副产物 优化公用工程,具体措施,石脑油平衡:在炼油2000万吨/年规模下：,石脑油,生产汽油,芳烃原料,供赛科,乙烯原

8、料,仅能提供50万吨/年石脑油,与设计工况相比,石脑油原料严重不足。,乙烯投产前石脑油情况,套常减压装置扩能改造。 套加氢精制装置技术改造（双反应器/非芳加氢）。 加氢裂化扩能及节能改造。 新建300万吨/年柴油加氢装置。 新建150万吨/年催化汽油S-ZORB脱硫装置 新建10万吨/年硫磺回收装置 新建120吨/时酸性水汽提装置。 化肥全供氢改造 系统配套的改造和完善（原油/柴油罐）。,措施1：完成2300万吨/年炼油扩能,乙烯投产前，焦化石脑油主要是与柴油混合加氢由于柴油初馏点常常只切到165 左右，致使有相当部分焦化石脑油组分压入到柴油馏份中。,为了减少焦化石脑油流失问题，将2#柴油加氢

9、装置改造为焦化石脑油加氢装置，焦化石脑油干点由190提高到220240，集中加氢后直接生产裂解原料，提高加氢焦化石脑油产量。,措施2：焦化石脑油集中加氢,措施3：优化加氢裂化尾油资源,尾油产量,30,70 - 80,调整前,调整后,对两套加氢裂化装置适当改造和更换催化剂，提高了加氢裂化尾油产量和质量，约增产加氢尾油40-50万吨，原料芳烃指数（BMCI）值大幅降低。,预精制,深冷分离,富乙烯乙烷气,尾气,6万吨/年,催化干气,炼厂饱和干气,乙烷含量超过65%，增加富乙烷气原料10万吨/年。,乙烯裂解炉,新建II轻烃回收装置，回收炼厂加氢干气、PX歧化尾气等资源。,措施4：回收炼厂干气中富乙烷气

10、资源,措施5：优化饱和液化气资源,气分装置共生产约8万吨/年丙烷，之前全部作为民用液化气，乙烯投产后，全部作为裂解原料。 建成投用了两套轻烃回收装置，用于回收炼厂轻烃中的饱和LPG组分用作乙烯原料，年回收饱和LPG约16万吨。 重整、加裂装置饱和LPG富含C30、n-C40组分，全部作为裂解原料，总量超过10万吨/年。,措施6：优化C5资源，提供优质裂解料,碳五资源中的正戊烷是优质的裂解原料，而异戊烷虽不适合作裂解原料（乙烯收率偏低），但其辛烷值却高达85以上，是优质的汽油调合组分。 乙烯投产后，通过改造原有设施，对碳五进行简单正异构分离，富含正戊烷部分作裂解原料，年增加裂解原料约20万吨/年

11、。,措施7：优化乙烯副产物，反哺炼油,氢气 约40000Nm3/h，直供炼油，停用歧化装置氢气压缩机，降低了歧化装置能耗。 乙烯抽余油 6万吨/年，作为重整装置原料，顶出直馏石脑油作为乙烯装置原料。 MTBE 13万吨/年，作为汽油调和组分，顶出调入汽油中的碳五、非芳等石脑油组分，作为乙烯装置原料。,措施8：优化公用工程,充分利用价格相对较低的煤炭和石油焦资源，通过自 建的CFB锅炉进行热电联产。 蒸汽系统按能级匹配和热能梯级进行优化利用。 开展原水用量优化、循环水量优化，进一步提高污水回用率和循环水浓缩倍数，减少新鲜水用量和外排污水量。,设计工况2 87.3%,设计工况1 65.7%,201

12、0年乙烯原料组成情况,20112012年乙烯原料情况,在原油资源基本不变轻的条件下，在保质保量供应上海赛科110万吨/年石脑油的同时，镇海炼化乙烯原料对石脑油的依赖度从原设计的最高87%降至目前的50%，实现了乙烯原料的多元化和轻质化，降低了乙烯原料成本和单位生产成本。目前镇海炼化乙烯原料成本比中石化平均价低约400元/吨。 2010年10月总部调研咨询组调研后认为，镇海炼化仅通过乙烯原料的一体化优化，每年就可增效10亿元。,优化小结：,正在考虑和实施的优化措施,LPG加氢,焦化LPG,裂解炉,干气加氢,PSA,焦化干气,尾气作燃料,碳二,措施1：焦化干气C2资源及LPG的回收利用,镇海炼化正

13、在建设的一套210万吨/年延迟焦化装置，总流程上设置了气体处理中心单元，集中对焦化LPG20万吨/年进行加氢饱和后进行正异丁烷分离后，部分正丁烷资源做裂解原料，同时采用干气加氢精制+PSA工艺回收焦化干气中的C2以上组分约10万吨/年作为裂解料。 计划投用时间2014年1季度。,正丁烷分离,镇海炼化考虑建设一套干气资源氢气和C2回收装置，对催化干气返回气中未完全回收的乙烷、氢气及裂解汽油加氢高压尾气中的氢气进行回收。 装置建成后，可有效回收乙烷 4.0 t/h，氢气20000Nm3/h。计划2014年上半年投产。,裂解炉,PSA,其它炼油干气,PSA,催化干气返回气,裂解汽油高压尾气,C2+，

14、4t/h,H2，20000Nm3t/h,炼油,瓦斯管网,CH4，7000Nm3t/h,措施2：催化干气中氢气和乙烷的回收,尾气,按照中石化总部“到2015年中国石化乙烯装置整体达到世界先进水平，前3名乙烯装置达到世界领先水平”的总体要求，结合镇海炼化发展，围绕气体资源利用，我公司考虑在乙烯首次检修期间进行乙烯装置消缺和节能完善。 乙烯装置的“三大机组”、主体设备都不动，结合乙烯装置高负荷运行下的“瓶颈”，通过简单的消缺完善，再新增1台15万吨/年裂解炉，使现100万吨/年乙烯裂解装置的能力达到110万吨/年（8000小时下），以发挥装置最大潜力。 项目总投资3.5亿元，计划2014年2季度实施

15、。,措施3：乙烯消缺改造，裂解110万吨/年运行,重整装置预加氢反应后经分馏塔切割馏份后T602底油作重整进料，其中还有重整反应很难转化的C6直链烷烃（C6P），进重整装置既占用重整装置能力又增加装置能耗，而C6P是乙烯装置很好的原料。 改造重整油预分馏塔，将塔底C6P降至2%以下，既优化乙烯原料，又提高了重整进料有效组份，按照“宜烯则烯、宜芳则芳”原则配置石脑油资源，充分发挥资源优势，增加公司效益。,措施4：“宜烯则烯，宜芳则芳”配置C6石脑油,结合公司乙烯裂解汽油资源情况，我公司考虑建设一套4万吨/年裂解汽油抽提装置，对裂解汽油中碳八、碳九馏份进行处理，回收苯乙烯,剩余碳八馏份作为优质的芳

16、烃原料，做到资源的合理利用。 本项目包括一套裂解汽油抽提装置及相关系统配套内容，可回收苯乙烯产品2.7万吨年 。 项目总投资为3.29亿元，计划2014年上半年投产。,措施5：增上苯乙烯抽提，优化芳烃进料,炼化一体化优化示意图,富乙烷气、液化气,炼油,乙烯,深冷回收,炼厂饱和LPG、C5、加氢焦化石脑油、加裂尾油等,氢气、抽余油、芳烃、高辛烷值组分,催化干气,乙烯,乙烷,炼厂饱和干气,焦化干气,加氢+PSA,乙烷,浅冷+PSA,谢 谢！,附：CFB锅炉的优化运行,CFB的优化运行,1、锅炉开炉时尽量早投煤，以节约锅炉的燃料成本，镇海锅炉的投煤温度一般在460 左右。 2、在控制飞灰碳含量的基础

17、上，燃料煤种尽量选好一些，入炉煤粒径较细一些，一般在8mm以下，减少锅炉磨损。 3、运行中锅炉床压控制低一些，有利于锅炉的节能运行，磨损程度也可相应减轻些。 4、对电站运行效率来说，建议在满足全厂蒸汽平衡的基础上，尽量加大抽汽量，避免减温减压。电站内高低加尽可能全部投上，有利于提高电站的绝对热效率。 5、镇海CFB锅炉的一、二次风配比为6：4，一次风以保证床料的流化质量、维持床温为依据。二次风以炉膛出口的烟气氧含量为依据。引风机以满足炉膛的负压为主。 6、 锅炉床层阻力45KPa,过剩空气系数约3%，运行中锅炉密相区床温约900 ，稀相区床温约870 ，床温通过调整循环量、控制石灰石量和调整一

18、次风量进行调整。 7、镇海锅炉的排烟温度一均约128 ，飞灰中的碳含量为24%，底渣的碳含量为0.6%,灰渣比为7：3,旋风分离器切向进风，分离器的分离粒径约5075um。,CFB的优化运行,8、关于CFB锅炉的磨损控制手段有：炉膛密相区域内打围燃带，（含上方水冷壁四角），用增加防磨梁措施防止水冷壁的壁面磨损，下密上疏。增涂耐磨金属涂料。着落区敷设浇注料。布风板尽量布风均匀，风帽材料采用HK40高镍高铬硬质合金制造 。 9、运行中一般措施有：吹灰的频率为一天一次，在保证SO2排放的前提下，控制Ca:S比为23：。保持合理的锅炉负荷，一般在约8090%，尽量避免长时间超负荷运行，正常负荷下，控制

19、床层阻力P：45KPa,锅炉给水温度尽量满足设计值，减少燃料的消耗量，有助于锅炉热效率的提高。 10、开车运行中发生的较大问题有：锅炉给水泵滤网堵，引起除氧器压力大幅波动，导致其它几台并联的给水泵入口汽化，锅炉低水位跳车，蒸汽平衡无法维持，进而引发乙烯装置停工。运行中发生的问题有：汽温偏高，减温水量高达10%以上。锅炉不能长时间满负荷运行，因床温超得历害。锅炉水冷壁爆管2次，风帽磨损严重，一次检修布风板上的风帽更换近30%。辅机系统有风机液偶振动大、一次风道噪声高等。 11、CFB锅炉的重大改造有：校正设计问题，加长水冷屏，增加炉膛内取热面积，改变锅炉蒸发吸热与过热吸热比例，成功减少了锅炉一、

20、二级过热器的减温水量，降低了炉膛温度，实现锅炉长时间满负荷运行，同时有利于NOX的排放控制。为减少锅炉磨损，每台锅炉均进行了增加防磨梁改造等。,为提高乙烯工程能源转化的利用效率，最大限度地节约能源消耗，充分体现“世界级、高科技、一体化”的总体建设目标，要求各装置院、总体院在工艺装置、系统工程的热能利用设计中遵循以下设计原则： 关于乙烯工程蒸汽系统各等级蒸汽参数的设置 乙烯可研报告对镇海乙烯工程蒸汽拟定了SHP(11.0MPa、510)、HP(4.2MPa、385)、MP(1.6MPa、285)、LP(0.4MPa、200)四个等级的系统蒸汽参数，参数的基准点为动力中心界区外1米。为提高动力中心内部的发电透平效率，确定动力中心锅炉发汽温度按常规电站锅炉参数（540）进行选取。SEI按拟定的装置总图位置及管架管线走向，测算设计工况下到各装置界区外1米