質(zhì)量傳遞在增產(chǎn)汽油中的應(yīng)用

謝 濤，梁先耀，徐柏福，卞鳳鳴

（中國石化茂名分公司，茂名 525011）

質(zhì)量傳遞在增產(chǎn)汽油中的應(yīng)用

謝 濤，梁先耀，徐柏福，卞鳳鳴

（中國石化茂名分公司，茂名 525011）

為適應(yīng)增產(chǎn)汽油的需要，在常規(guī)增產(chǎn)汽油措施的基礎(chǔ)上，中國石化茂名分公司嘗試把握生產(chǎn)過程質(zhì)量傳遞，在復(fù)合油品調(diào)合與裝置控制、質(zhì)量指標(biāo)等生產(chǎn)技術(shù)及質(zhì)量管理的基礎(chǔ)上，查找出汽油質(zhì)量的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)以及提升空間，促進(jìn)了煉油生產(chǎn)過程中質(zhì)量安全與企業(yè)效益的統(tǒng)籌兼顧，降低了產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，增產(chǎn)汽油效果明顯。

汽油 產(chǎn)品質(zhì)量 催化裂化 風(fēng)險(xiǎn) 效益 應(yīng)用

1 前 言

受國際金融危機(jī)的影響，2009年初以來國內(nèi)成品油消費(fèi)總體低迷，但汽油消費(fèi)相對較好。煉油企業(yè)增產(chǎn)汽油既可保證市場汽油供應(yīng)、緩解企業(yè)柴油堵庫壓力，又可增加企業(yè)效益。常規(guī)增產(chǎn)汽油的主要措施有：優(yōu)化生產(chǎn)流程，如多出催化裂化原料，以確保汽油生產(chǎn)裝置高負(fù)荷生產(chǎn)；精心裝置操作，如適當(dāng)調(diào)整催化裂化裝置反應(yīng)溫度及餾分切割溫度、應(yīng)用高選擇性催化劑，以提高汽油收率；拓展企業(yè)汽油調(diào)合組分，如化工芳烴抽余油以提高汽油產(chǎn)量。其中適當(dāng)調(diào)整餾分切割溫度實(shí)施汽油終餾點(diǎn)卡邊出廠是簡便有效的增產(chǎn)措施，但汽油質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)上升。汽油質(zhì)量傳遞包含逆向生產(chǎn)過程從成品到各組分生產(chǎn)裝置的質(zhì)量溯源和順應(yīng)生產(chǎn)過程從各組分生產(chǎn)裝置到成品的質(zhì)量追蹤兩個(gè)方面。把握汽油質(zhì)量傳遞將促進(jìn)煉油生產(chǎn)過程的精細(xì)化、規(guī)范化管理，提升企業(yè)質(zhì)量管理水平。

中國石化茂名分公司（以下簡稱茂名分公司）嘗試把握生產(chǎn)過程汽油質(zhì)量傳遞，在復(fù)合油品調(diào)合與裝置控制、質(zhì)量指標(biāo)等生產(chǎn)技術(shù)及質(zhì)量管理的基礎(chǔ)上，查找汽油質(zhì)量的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)以及提升空間，促進(jìn)煉油生產(chǎn)過程中質(zhì)量安全與企業(yè)效益的統(tǒng)籌兼顧，降低產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、增產(chǎn)汽油。本文主要介紹質(zhì)量傳遞在增產(chǎn)汽油中的應(yīng)用情況。

2 把握從成品溯源到各組分生產(chǎn)裝置的質(zhì)量傳遞以查找質(zhì)量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)

茂名分公司嘗試對93號汽油（國Ⅱ）進(jìn)行從成品溯源到各組分生產(chǎn)裝置的過程質(zhì)量傳遞。鑒于增產(chǎn)汽油的質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)是終餾點(diǎn)，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)是終餾點(diǎn)超高，因此以2009年1月19日交庫檢驗(yàn)成品罐的93號汽油的終餾點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)過程質(zhì)量傳遞，從成品溯源到各組分生產(chǎn)裝置的過程質(zhì)量傳遞示意見圖1。圖1中化驗(yàn)1、化驗(yàn)2數(shù)據(jù)是根據(jù)成品罐進(jìn)油時(shí)間、扣除各組分油移動(dòng)時(shí)間后對應(yīng)生產(chǎn)裝置汽油的兩組終餾點(diǎn)，平均終餾點(diǎn)為化驗(yàn)1、化驗(yàn)2的平均值。從圖1可以看出，該罐成品汽油的特點(diǎn)為：①成品汽油終餾點(diǎn)為201 ℃，質(zhì)量合格，且對控制指標(biāo)（國標(biāo)終餾點(diǎn)不大于205℃，廠控終餾點(diǎn)不大于203 ℃）留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，既確保了質(zhì)量安全，又避免了質(zhì)量過剩。②組分種類：除該罐罐底汽油外，還有經(jīng)汽油管道調(diào)合的Ⅰ套催化裂化裝置（以下簡稱一催化）汽油、Ⅱ套催化裂化裝置（以下簡稱二催化）汽油、Ⅲ套催化裂化裝置（以下簡稱三催化）汽油、重整汽油，且以催化裂化汽油為主。③重整汽油的終餾點(diǎn)明顯較低，催化裂化汽油的終餾點(diǎn)較高，且一催化和三催化的催化裂化汽油終餾點(diǎn)高于二催化的催化裂化汽油終餾點(diǎn)；終餾點(diǎn)較高的一催化和三催化的催化裂化汽油占整罐成品汽油質(zhì)量的44.52%，而終餾點(diǎn)較低的重整汽油只占整罐成品汽油質(zhì)量的25.33%。④一催化的催化裂化汽油終餾點(diǎn)波動(dòng)大，粗汽油、穩(wěn)定汽油的兩個(gè)化驗(yàn)數(shù)據(jù)都相差8 ℃以上，而其它組分的終餾點(diǎn)基本平穩(wěn)。⑤一催化的催化裂化汽油終餾點(diǎn)傳遞異常，穩(wěn)定汽油終餾點(diǎn)高于粗汽油終餾點(diǎn)6 ℃左右，而二催化和三催化的穩(wěn)定汽油終餾點(diǎn)與粗汽油終餾點(diǎn)接近。

結(jié)合催化裂化裝置、重整裝置、油品管道調(diào)合的工藝特點(diǎn)，從成品溯源到各組分生產(chǎn)裝置的終餾點(diǎn)傳遞特點(diǎn)說明：①成品汽油終餾點(diǎn)超標(biāo)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)在一催化的催化裂化汽油，一催化存在操作參數(shù)不平穩(wěn)等生產(chǎn)問題。②成品汽油終餾點(diǎn)有一定的調(diào)合性，主要取決于高終餾點(diǎn)組分的終餾點(diǎn)以及占整罐成品汽油質(zhì)量的比例。

圖1 從93號成品汽油溯源到各組分生產(chǎn)裝置的過程終餾點(diǎn)傳遞示意

3 把握從各組分生產(chǎn)裝置追蹤到成品的質(zhì)量傳遞以查找質(zhì)量提升空間

一催化裝置2009年3月6—9日連續(xù)3天的汽油終餾點(diǎn)波動(dòng)大，穩(wěn)定汽油終餾點(diǎn)明顯高于粗汽油終餾點(diǎn)，穩(wěn)定汽油終餾點(diǎn)最高達(dá)213.5 ℃，嚴(yán)重超過成品汽油終餾點(diǎn)指標(biāo)，茂名分公司嘗試追蹤了一催化裝置汽油到成品汽油連續(xù)3天的終餾點(diǎn)傳遞，傳遞示意見圖2。從圖2可以看出，連續(xù)3天的一催化汽油的終餾點(diǎn)傳遞特點(diǎn)為：①三個(gè)罐的成品汽油終餾點(diǎn)分別為195.4，196.3，200.3 ℃，全部質(zhì)量合格，且對控制指標(biāo)尚有較大的余量。②除一催化的汽油外，還有經(jīng)汽油管道調(diào)合的二催化汽油、三催化汽油、重整汽油、芳烴抽余油、成品罐罐底汽油等。③一催化汽油終餾點(diǎn)高，平均終餾點(diǎn)高達(dá)205.3 ℃，最高達(dá)213.5 ℃，明顯高于其它組分的終餾點(diǎn)。④一催化汽油終餾點(diǎn)波動(dòng)大且傳遞異常，驗(yàn)證了圖1說明的一催化裝置存在操作參數(shù)不平穩(wěn)等生產(chǎn)問題。

連續(xù)3天的一催化汽油的終餾點(diǎn)傳遞特點(diǎn)說明：①盡管一催化汽油的終餾點(diǎn)波動(dòng)大且相對較高，但與終餾點(diǎn)相對較低的重整汽油、芳烴抽余油等調(diào)合，控制合適的調(diào)合比例，生產(chǎn)出的成品汽油的終餾點(diǎn)全部合格且存在提升空間。②若平穩(wěn)一催化汽油的終餾點(diǎn)，減少或消除其終餾點(diǎn)相對較高的汽油，其它因素基本不變，一催化汽油的平均終餾點(diǎn)將有提升空間從而創(chuàng)造增產(chǎn)汽油的有利條件。

4 把握質(zhì)量生產(chǎn)控制方案，以工藝參數(shù)平穩(wěn)保證裝置質(zhì)量平穩(wěn)

催化裂化裝置工藝流程表明，正常生產(chǎn)情況下，穩(wěn)定汽油終餾點(diǎn)與粗汽油終餾點(diǎn)應(yīng)該基本一致，且取決于粗汽油終餾點(diǎn)，而粗汽油終餾點(diǎn)的高低直接由分餾塔頂溫度控制。

2009年3月6日2：00至9日2：00，每天3次對一催化裝置波動(dòng)大的粗汽油終餾點(diǎn)與分餾塔頂溫度變化進(jìn)行檢測，結(jié)果見圖3。從圖3可以看出：①粗汽油終餾點(diǎn)與分餾塔頂溫度變化的對應(yīng)趨勢是一致的，說明正常生產(chǎn)情況下，以分餾塔頂溫度的平穩(wěn)可以保證裝置汽油終餾點(diǎn)的平穩(wěn)。②該時(shí)間段的分餾塔頂溫度波動(dòng)，直接導(dǎo)致了汽油終餾點(diǎn)的波動(dòng)，合理解析了圖1和圖2中一催化汽油終餾點(diǎn)傳遞異?，F(xiàn)象。

圖2 一催化裝置汽油追蹤到成品汽油的連續(xù)3天的終餾點(diǎn)傳遞示意

圖3 一催化粗汽油終餾點(diǎn)與分餾塔頂溫度的變化趨勢

以工藝參數(shù)平穩(wěn)保證裝置質(zhì)量平穩(wěn)的優(yōu)越性：①及時(shí)地、不間斷地監(jiān)控中間產(chǎn)品質(zhì)量?；?yàn)數(shù)據(jù)一般8 h更新一次、從裝置采樣到化驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋裝置一般在1 h以上，而工藝參數(shù)一般數(shù)秒鐘更新一次（從裝置測量到DCS顯示一般在數(shù)秒鐘以內(nèi)）。②降低化驗(yàn)成本，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度。因?yàn)樵诠に噮?shù)平穩(wěn)保證裝置質(zhì)量平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，可減少化驗(yàn)頻次。③提高生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量管理水平。主動(dòng)以工藝參數(shù)平穩(wěn)保證裝置質(zhì)量平穩(wěn)，而不是被動(dòng)地受化驗(yàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，體現(xiàn)“產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)出來的，而不是化驗(yàn)出來的”質(zhì)量理念。

5 應(yīng)用效果

嘗試應(yīng)用質(zhì)量傳遞前，茂名分公司實(shí)施了常規(guī)的增產(chǎn)汽油的主要措施，包括2009年2月13日開始的催化裂化汽油終餾點(diǎn)控制指標(biāo)由（197±5） ℃提升到（200±5） ℃，取得了成效。由于國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB17930—2006規(guī)定成品汽油終餾點(diǎn)不大于205 ℃（廠控不大于203 ℃）、催化裂化裝置的汽油終餾點(diǎn)一般按不大于203 ℃設(shè)計(jì)，長期以來茂名分公司催化裂化汽油終餾點(diǎn)控制上限未超出205 ℃。

嘗試應(yīng)用質(zhì)量傳遞后，茂名分公司查找出并消除了一催化分餾塔頂溫度波動(dòng)等質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，挖掘了成品汽油終餾點(diǎn)對控制指標(biāo)尚有潛力等催化裂化汽油終餾點(diǎn)的提升空間，從2009年3月17日開始,茂名分公司催化裂化汽油終餾點(diǎn)控制指標(biāo)從（200±5） ℃提高到（202±5） ℃，因此控制上限突破到207 ℃。

嘗試應(yīng)用質(zhì)量傳遞前后，茂名分公司成品汽油的終餾點(diǎn)對比見表1，以二催化裝置為例的主要工藝因素對比見表2，其中應(yīng)用前和應(yīng)用后的時(shí)間段分別為2009年3月1—17日和2009年3月18—31日，期間催化裂化汽油終餾點(diǎn)控制指標(biāo)分別為（200±5） ℃和（202±5） ℃。

從表1可以看出，成品汽油終餾點(diǎn)的平均值提高了1.2 ℃、最大值下降了0.5 ℃、最小值上升了0.6 ℃、極差縮小1.1 ℃。最高值為199.8 ℃，明顯低于廠控指標(biāo)上限203 ℃、國標(biāo)上限205 ℃，說明成品汽油質(zhì)量水平提高、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)降低。

表1 應(yīng)用質(zhì)量傳遞前后成品汽油的終餾點(diǎn)對比 ℃

從表2可以看出，二催化裝置處理量、反應(yīng)溫度、催化劑牌號等主要工藝因素基本不變，期間該裝置渣油等原料的性質(zhì)、比例也相對穩(wěn)定，因此可以認(rèn)為其汽油收率的提高和柴油收率的降低源自于汽油終餾點(diǎn)的提高。由于汽油終餾點(diǎn)提高后，分餾塔內(nèi)柴油餾程變窄、相應(yīng)塔盤的輕組分回流量減少，因而柴油與臨近重餾分回?zé)捰偷姆蛛x效率提高，回?zé)捰蛫A帶的柴油餾分減少，所以汽油與柴油的總收率上升，合理解析了汽油收率提高的幅度大于柴油收率降低的幅度。

表2 應(yīng)用質(zhì)量傳遞前后二催化裝置的主要工藝因素對比

假設(shè)茂名分公司三套催化裂化裝置的汽油終餾點(diǎn)提高對汽油收率的影響相同，出于穩(wěn)妥，取表3中柴油收率降低0.82%為汽油終餾點(diǎn)提高產(chǎn)生的汽油收率的提高，三套催化裂化裝置的處理量按3 300 kt/a計(jì)，按照當(dāng)時(shí)93號汽油不含稅價(jià)格比0號柴油高434元/t計(jì)算，則嘗試應(yīng)用質(zhì)量傳遞后催化裂化裝置增產(chǎn)汽油的經(jīng)濟(jì)效益為：434× 3 300 000×0.82% =11 744 040元/a。

6 結(jié)束語

質(zhì)量傳遞在增產(chǎn)汽油中的成功應(yīng)用，說明將“把握生產(chǎn)過程質(zhì)量傳遞”的過程質(zhì)量管理方法應(yīng)用到煉油生產(chǎn)實(shí)踐的廣闊前景。在市場需求變化而需要增產(chǎn)柴油或液化石油氣等產(chǎn)品時(shí)，在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí)可以把握該產(chǎn)品的生產(chǎn)過程質(zhì)量傳遞，查找其質(zhì)量超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)以及提升空間，在確保產(chǎn)品質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上增產(chǎn)目的產(chǎn)品。

APPLICATION OF QUALITY TRANSFER METHOD TO INCREASE GASOLINE YIELDS

Xie Tao，Liang Xianyao，Xu Baifu，Bian Fengming
（Maoming Branch，SINOPEC，Maoming 525011）

In order to meet the demand of increase gasoline yield，based on the routine ways to enhance gasoline yield，quality transfer method was introduced in production processes at the Refinery of Maoming Branch，SINOPEC.Increase margin was found among the complex oil blending，operation control of processing unit and quality management to ensure obtaining qualif i ed gasoline product and increase gasoline yield simultaneously.

gasoline；product quality；catalytic cracking；risk；benef i t；application

book=0,ebook=62

2009-08-18；修改稿收到日期：2009-12-10。

謝濤，高級工程師，1986年畢業(yè)于華南理工大學(xué)基本有機(jī)化工專業(yè)并獲學(xué)士學(xué)位，2001年1月畢業(yè)于華東理工大學(xué)有機(jī)化工專業(yè)并獲工學(xué)碩士學(xué)位，長期從事煉油生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量管理工作，在公開刊物上發(fā)表論文數(shù)篇。