石化企業(yè)芳烴裝置生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

劉文霞

【摘 要】生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化的目的是提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益，本文針對(duì)石化企業(yè)芳烴裝置的原料、產(chǎn)品、裝置負(fù)荷和工藝流程等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，為芳烴裝置挖潛增效創(chuàng)造了條件。

【關(guān)鍵詞】芳烴；裝置；生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)；優(yōu)化；經(jīng)濟(jì)分析

文章編號(hào)：ISSN1006—656X（2013）09 -0091-01

一、前言

國(guó)內(nèi)外石化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，減少產(chǎn)品生產(chǎn)的原、輔料消耗和能源消耗，降低生產(chǎn)成本，成為各企業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段。要想在市場(chǎng)上立足，各生產(chǎn)裝置必須用較少的成本做大做足自己，才能在競(jìng)爭(zhēng)的大潮中立于不敗之地。石化企業(yè)芳烴裝置進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化是形勢(shì)發(fā)展的需要。

生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置經(jīng)濟(jì)效益的最大化。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化的重要工作是對(duì)裝置各單元的負(fù)荷、原料品質(zhì)、產(chǎn)品組成、工藝流程等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。在本文中運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)分析法是凈收入分析法[1]。凈收入分析法是把原材料（含輔助材料）、燃料和動(dòng)力視作投入。凈收入是所有產(chǎn)出產(chǎn)品的銷(xiāo)售總額扣除其投入總額（含原料、輔料及燃料動(dòng)力）后的余額。某項(xiàng)措施凈收入大于零，表示生產(chǎn)該產(chǎn)品“有利可圖”，實(shí)施該措施可提高本裝置經(jīng)濟(jì)效益。

下面以中石化股份公司天津分公司化工部的兩套芳烴裝置的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。

二、天津分公司化工部?jī)商追紵N裝置的基本背景和特點(diǎn)

化工部共有兩套芳烴裝置，分別稱(chēng)為小芳烴裝置和大芳烴裝置，兩套裝置均采用美國(guó)環(huán)球油品公司（UOP）的專(zhuān)利技術(shù)，是以石腦油為原料，生產(chǎn)對(duì)二甲苯、石油苯等化工產(chǎn)品的聯(lián)合裝置。

小芳烴裝置1977年開(kāi)始建設(shè)，1981年6月投產(chǎn)，1996年改造后可生產(chǎn)8萬(wàn)噸/年對(duì)二甲苯。該裝置包括預(yù)分餾及加氫單元、重整單元、抽提單元、芳烴分餾單元、歧化單元、吸附分離單元、異構(gòu)化單元等7個(gè)生產(chǎn)單元和1套公用工程組成。該裝置目前以大芳烴裝置提供的混合二甲苯和烯烴部提供的加氫裂解汽油為原料生產(chǎn)對(duì)二甲苯和石油苯等產(chǎn)品，預(yù)分餾及加氫、鉑重整單元已經(jīng)停運(yùn)。

大芳烴裝置是1998年開(kāi)始建設(shè)，2000年10月投產(chǎn)，是以煉油部的常減壓和加氫裂化裝置所提供的直餾輕、重石腦油和加氫裂化石腦油為原料，生產(chǎn)對(duì)二甲苯、苯、混合二甲苯等產(chǎn)品。大芳烴裝置基本組成單元與芳烴裝置類(lèi)似。

三、兩套芳烴裝置生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

優(yōu)化是指在現(xiàn)有外部條件和裝置生產(chǎn)能力不變的情況下，將芳烴裝置的對(duì)二甲苯和石油苯等產(chǎn)品的產(chǎn)量最大化，或者將芳烴裝置原料、輔料、燃料、動(dòng)力消耗最低化，從而實(shí)現(xiàn)效益最大化。

（一）兩套芳烴裝置生產(chǎn)單元負(fù)荷優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

1、利用外部資源提高大芳烴裝置歧化單元負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分析

大芳烴裝置重整單元是后續(xù)抽提、分餾、歧化、吸附分離、異構(gòu)化等單元的龍頭。2004年8月重整單元進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)改造，年加工能力從60萬(wàn)噸提高到80萬(wàn)噸，同時(shí)歧化單元也進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)改造，但改造后，兩個(gè)單元的負(fù)荷不匹配，歧化單元的主要原料是甲苯和C9芳烴，但在重整單元進(jìn)料為每小時(shí)93噸的滿(mǎn)負(fù)荷狀況下，只能滿(mǎn)足歧化單元每小時(shí)84噸的進(jìn)料負(fù)荷，負(fù)荷率為94.38%。2009年煉油部100萬(wàn)噸/年的重整抽提裝置開(kāi)車(chē)后，可以提供給本部充足的C9芳烴。利用煉油部提供的C9芳烴將大芳烴歧化單元開(kāi)滿(mǎn)，每小時(shí)需要3.5噸C9芳烴，每月需C9芳烴2520噸，能增產(chǎn)混合二甲苯1807噸、石油苯305噸、重芳烴290噸、燃料氣106噸。

利用凈收入分析法進(jìn)行效益測(cè)算，以2013年08月份的價(jià)格為準(zhǔn)。由于大芳烴裝置月加工石腦油70000噸，多加工2520噸C9芳烴僅占加工總量的3.6%，且加工C9芳烴只增加歧化單元很少量的燃料、動(dòng)力和輔料消耗，可忽略不計(jì)。即在不增加任何投資的情況下，利用煉油部提供的C9芳烴將大芳烴裝置歧化單元開(kāi)滿(mǎn)可月增效益65萬(wàn)元。具體見(jiàn)表1。

表1 多加工C9芳烴效益測(cè)算表（如下表）

備注：表1中106噸燃料氣裝置自用了。

2、小芳烴裝置吸附分離單元負(fù)荷優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

芳烴裝置吸附分離單元原設(shè)計(jì)采用UOP的ADS-7吸附劑，2004年大檢修時(shí)更換為ADS-27吸附劑。更換為ADS-27吸附劑后，吸附能力提高，對(duì)二甲苯產(chǎn)量可達(dá)到9.2萬(wàn)噸/年，精餾部分的處理量也相應(yīng)提高，各精餾塔塔底加熱量和回流量均相應(yīng)增加，但是精餾部分的空冷器能力不足，影響了產(chǎn)品質(zhì)量，限制了處理量。針對(duì)這種現(xiàn)狀，吸附單元的處理量要隨著氣溫的變化來(lái)調(diào)整，特別是在夏季，如果調(diào)整吸附單元的處理量仍在最高限，受空冷器能力制約，對(duì)二甲苯質(zhì)量得不到保證。在其它季節(jié)，在保證對(duì)二甲苯質(zhì)量的情況下，可適當(dāng)提高吸附單元的處理量，尤其是冬季，氣溫低，可對(duì)吸附分離單元進(jìn)行滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行攻關(guān)。芳烴裝置吸附單元的進(jìn)料量每小時(shí)增加1m3，每天凈增加對(duì)二甲苯的產(chǎn)量約3.2噸，1噸對(duì)二甲苯按10000元計(jì)算，月增效益96萬(wàn)元。

（二）大芳烴裝置重整原料優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

優(yōu)化重整原料品質(zhì)[2]，提高重整芳烴產(chǎn)率，是增加大芳烴裝置效益的有效途徑之一。前期大芳烴裝置重整進(jìn)料的芳潛含量一般維持在44.6%，沒(méi)有達(dá)到裝置設(shè)計(jì)的原料石腦油芳潛含量49%的指標(biāo)。如果提高重整石腦油中的芳烴潛含量，使重整進(jìn)料原料石腦油芳潛含量達(dá)到46%以上，可提高重整反應(yīng)芳烴產(chǎn)率1%以上。

（三）兩套芳烴裝置氫氣資源優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

大芳烴裝置重整單元進(jìn)料為93噸/時(shí)的滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)，供煉油部重整粗氫平均在每小時(shí)31000Nm3左右。若能在產(chǎn)氫量和各用戶(hù)使用上進(jìn)行優(yōu)化，如對(duì)于天津公司：①控制供精華公司溶劑油裝置的氫氣量，降低循環(huán)氫氣損耗。②優(yōu)化大、小芳烴裝置歧化、異構(gòu)化反應(yīng)，降低氫氣使用量。③優(yōu)化大芳烴裝置重整單元反應(yīng)，提高氫氣的產(chǎn)量。④減少氫氣系統(tǒng)的泄漏?？纱_?；げ抗捰筒看謿涿啃r(shí)32000Nm3以上。

（四）小芳烴裝置生產(chǎn)流程優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)分析

小芳烴裝置分餾單元C9芳烴塔（即T-404塔）進(jìn)料量過(guò)小，可間歇啟用以降低燃動(dòng)消耗。芳烴裝置T-404塔停運(yùn)后，其塔底再沸器E-410切出導(dǎo)熱油系統(tǒng)，每小時(shí)可降低循環(huán)導(dǎo)熱油量30m3，對(duì)應(yīng)降低天然氣消耗0.0739噸。2013年8月，天然氣單價(jià)為3164元/噸，按照每月停運(yùn)20天計(jì)算，每月可降低燃動(dòng)費(fèi)用11萬(wàn)元，則年效益為132萬(wàn)元。

四、 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)分析是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化的前提和依據(jù)，對(duì)石化企業(yè)芳烴裝置原料、輔料、燃料、產(chǎn)品、設(shè)備、工藝流程等進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化，目的是將裝置的經(jīng)濟(jì)效益最大化。石化企業(yè)芳烴裝置可優(yōu)化的項(xiàng)目還會(huì)有許多，這些項(xiàng)目?jī)?yōu)化后也能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，其中經(jīng)濟(jì)分析是進(jìn)行優(yōu)化的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

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