蘭州石化開好“希望工程”

文／錢雙慶 張 勇

2020 年12 月，中國石油蘭州石化公司石化廠24 萬噸/年乙烯裝置生產(chǎn)乙烯2.08 萬噸，全年丙烯產(chǎn)量首超10 萬噸，創(chuàng)近年來的最高紀(jì)錄。該裝置2020 年6月14 日一次開車成功后，石化廠乙烯生產(chǎn)能力恢復(fù)到24 萬噸/年。

“產(chǎn)能恢復(fù)項目不是簡單的生產(chǎn)能力恢復(fù)，還是蘭州石化公司轉(zhuǎn)型升級、結(jié)構(gòu)調(diào)整和長遠發(fā)展的重點工程建設(shè)項目之一，是石化廠高質(zhì)量、高效益、可持續(xù)發(fā)展的‘希望工程’。開好‘希望工程’是全廠干部員工共同的愿望。”石化廠廠長周文遠說。

四調(diào)一穩(wěn)

由于疫情等不利因素影響，24 萬噸/ 年乙烯產(chǎn)能恢復(fù)項目開工延遲。如何把耽擱的產(chǎn)量搶回來，成為石化廠干部員工的重要任務(wù)。經(jīng)過一段時間摸索，員工們總結(jié)出了一套成熟有效、針對裝置關(guān)鍵裝備裂解爐的“四調(diào)一穩(wěn)”操作方法。

“一調(diào)”是調(diào)裂解爐原料結(jié)構(gòu)。充分利用裂解原料，通過“一爐一策”，優(yōu)化裂解爐操作，確保“雙烯”收率。

●讓裝置運行高負(fù)荷、滿負(fù)荷，石化廠員工有絕招。攝影/錢雙慶

“二調(diào)”是調(diào)裂解爐裂解參數(shù)。及時與分析人員溝通，增加裂解氣分析頻率，依據(jù)裂解氣分析結(jié)果，及時調(diào)整裂解溫度，保證裂解深度。

“三調(diào)”是調(diào)裂解爐膛燃燒器。通過調(diào)整一、二次風(fēng)門和燃料氣壓力、合理配比助燃空氣流量，確保不發(fā)生火焰冒煙、發(fā)飄、發(fā)軟、翻卷、火焰舔爐管、回火及脫火現(xiàn)象，保證裂解爐火嘴燃燒狀況良好，使裂解爐膛溫度分布均勻，消除爐管因受熱不均導(dǎo)致局部過熱而造成的爐管掉焦，為裂解爐長周期平穩(wěn)運行奠定基礎(chǔ)。

“四調(diào)”是調(diào)裂解爐裂解進料。加強對爐管表面溫度及入口壓力的監(jiān)控，通過調(diào)整進料量，確保整組爐管表面溫度及入口壓力趨于均勻。在裂解爐運行末期，如個別爐管表面溫度過高，可適當(dāng)調(diào)小對應(yīng)燒嘴，以降低對應(yīng)爐管的熱負(fù)荷，最終達到裂解爐長滿優(yōu)運行的工況。

“一穩(wěn)”是穩(wěn)裂解爐裂解溫度。裂解爐出口溫度是控制裂解深度最重要的工藝參數(shù)。裂解爐操作首要是保持裂解爐出口溫度的平穩(wěn)。通過加強工藝管理，嚴(yán)格控制各項工藝參數(shù)，將裂解爐出口溫度波動控制±2℃以內(nèi)。

采用“四調(diào)一穩(wěn)”操作方法后，乙烯裝置迅速調(diào)整至高負(fù)荷運行狀態(tài)，新上3 臺輕質(zhì)原料裂解爐運行周期穩(wěn)定在65 天左右，達到設(shè)計水平；裂解單元G爐運行達到80 天的最長周期；同時，員工們做好上古LPG 高含氧化合物原料的摻投工作，實現(xiàn)裂解爐投油負(fù)荷保持在95t/h，日產(chǎn)乙烯最高達703 噸。下半年，石化廠乙烯生產(chǎn)逐月遞增，同比每天多產(chǎn)乙烯193.7 噸。

三措并舉

解決加工油田液化氣中含氧化合物含量偏高帶來的一系列問題，是石化廠干部員工開好、開穩(wěn)“希望工程”的一項重要舉措。

與24 萬噸/年乙烯產(chǎn)能恢復(fù)項目相配套，裝置加工的油田液化氣屬于性能優(yōu)良的裂解原料，可以提高乙烯的收率。然而，由于油田液化氣產(chǎn)出單位、上古天然氣處理總廠投產(chǎn)初期，油田液化氣中含氧化合物含量偏高，不僅縮短了裂解爐運行周期，而且裂解氣中生成的一氧化碳影響了甲烷化反應(yīng)器、乙炔加氫反應(yīng)器的安全穩(wěn)定運行。

針對上述風(fēng)險，裝置技術(shù)人員根據(jù)液化氣中含氧化合物的含量變化，合理優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，并對裂解氣中一氧化碳含量每班進行取樣分析，實時監(jiān)控甲烷化、乙炔加氫反應(yīng)趨勢，在實現(xiàn)裝置平穩(wěn)運行的前提下，對榆林上古液化氣等輕質(zhì)乙烯原料做到應(yīng)接盡接。2020 年6 月，產(chǎn)能恢復(fù)項目投產(chǎn)以來，累計加工油田液化氣5.94 萬噸，裂解原料輕質(zhì)化率由8.69%提高至31.29%，乙烯收率由改造前的平均31.34%提高至32.47%。

優(yōu)化流程，降低乙烯、丙烯塔釜產(chǎn)品損失。針對產(chǎn)能恢復(fù)項目新建丙烯精餾塔特點，技術(shù)人員通過優(yōu)化塔釜急冷水加熱溫度，調(diào)整塔進料位置，降低提餾段負(fù)荷，減少塔釜低壓蒸汽用量的同時，減少塔釜丙烯損失。丙烯精餾塔丙烯損失率由2.03%降低到0.37%。針對乙烯精餾塔乙烯損失偏高的問題，工程技術(shù)人員通過對丙烯制冷壓縮機三段吸入罐和二段抽出的氣相丙烯加熱流程進行優(yōu)化，達到了預(yù)期效果；將乙烯塔塔釜乙烯損失率由0.96%降低至0.36%，不但降低了乙烯損失，還將丙烯制冷壓縮機三段吸入罐壓力由0.62～0.68MPa 降至0.51～0.52MPa，消除了影響裝置高負(fù)荷運行的瓶頸。

降低蒸汽消耗。蒸汽消耗是乙烯裝置節(jié)能降耗的重點。結(jié)合裝置生產(chǎn)實際，在裂解爐長周期穩(wěn)定運行的前提下，適當(dāng)降低了稀釋比。裂解爐稀釋比降低了0.02，減少裂解爐中壓蒸汽的補入量。同時，將稀釋蒸汽壓力降低了0.05Mpa，并提高稀釋蒸汽發(fā)生器和過熱器的換熱能力，盡可能多產(chǎn)稀釋蒸汽，減少中壓蒸汽的補充量。此外，在保證蒸汽平衡的前提下穩(wěn)定裂解氣壓縮機透平抽汽量，減少次高壓蒸汽下串，多余的次高壓蒸汽外送。新建丙烯精餾塔投用后加熱蒸汽消耗量大，根據(jù)進料組成中丙烯高的特點，將進料口進行調(diào)整，降低了提餾段負(fù)荷，每小時可減少低壓蒸汽消耗量3噸以上。

裝置改造投產(chǎn)以來，生產(chǎn)每噸乙烯耗能由711 千克標(biāo)油降至674.8 千克標(biāo)油，裝置綜合能耗達到歷史最好水平，雙烯收率最高達48.34%。

一盯一防

隨著蘭州石化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對高品質(zhì)氫氣的需求不斷增大，裝置提高氫氣產(chǎn)品送出量，成為保證公司大局、實現(xiàn)企業(yè)整體效益的一條有效途徑。石化廠員工緊盯效益，勤算賬、算細賬，在保證冷箱壓力平穩(wěn)、裝置正常運行的前提下，減少補入燃料管網(wǎng)的氫氣量；燃料管網(wǎng)壓力不足時，相應(yīng)補入天然氣來滿足裝置燃料需求。

高品質(zhì)氫氣作為利潤輸出，補入價格低廉的天然氣滿足生產(chǎn)所需，有效地提高了乙烯裝置的利潤空間。目前，裝置高負(fù)荷生產(chǎn)時，每小時送東區(qū)氫氣量由改造前的3000Nm3提高到7500Nm3，每月多送氫氣產(chǎn)品289 噸，實現(xiàn)創(chuàng)效222.8 萬元。

2020 年年底進入冬季前，石化廠干部員工以“不凍壞一臺設(shè)備、一根管線、一塊儀表和一個閥門”，杜絕“跑冒滴漏”為目標(biāo)，提前開展防凍凝工作，確保24萬噸/年乙烯裝置安全過冬。員工們在現(xiàn)場核查伴熱源、各疏水器的基礎(chǔ)上，繪制伴熱系統(tǒng)流程圖，熟悉和掌握變動后的流程及操作。該廠將防凍保溫與設(shè)備包機制和現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化巡檢工作結(jié)合起來，將伴熱控制點層層分解到職能人員、班組和個人，要求責(zé)任人在班前預(yù)檢、班中巡檢、班后收檢，加大檢查頻次，時刻監(jiān)控蒸汽投用、現(xiàn)場伴熱情況，做到小缺陷馬上處理，大缺陷不過夜；通過日檢、周檢和抽檢的方式，及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

“24 萬噸/年乙烯產(chǎn)能恢復(fù)項目實現(xiàn)了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，充分發(fā)揮了產(chǎn)能帶動效應(yīng)?；謴?fù)的乙烯產(chǎn)能成為下游聚烯烴裝置的原料來源，實現(xiàn)了全產(chǎn)業(yè)鏈的效益最大化?！笔瘡S副廠長李蓬勃說。