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淺析乙烯裂解原料的優(yōu)化配置

文檔作者：黃偉文檔來源：中國石化上海石油化工股份有限公司烯烴部		更新日期： 2026年08月08日	點擊數(shù)：
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石油化工技術(shù)與經(jīng)濟
Technology&amp;amp; Economics in Petrochemicals
第34卷 第4期
2018 年8 月
淺析乙烯裂解原料的優(yōu)化配置
黃偉
(中國石化上海石油化工股份有限公司烯烴部，上海200540)
摘要： 介紹了中國石化上海石油化工股份有限公司烯烴部乙烯聯(lián)合裝置通過深挖裂解原料的潛力和優(yōu)
化原料配置來提升裝置績效的具體措施；同時開展各類乙烯原料收率優(yōu)化工作，通過建立長效管理機制、采
取動態(tài)管理等措施，降低噸乙烯原料成本。
關(guān)鍵詞： 乙烯原料優(yōu)化績效配置
文章編號： 1674—1099 (2018)04—0006—04 中國分類號：TQ221．211 文獻標志碼： A
乙烯行業(yè)在歷經(jīng)10年快速發(fā)展后，裝置規(guī)模
趨向大型化，裝置原料呈現(xiàn)輕質(zhì)化和多樣化的趨
勢。隨著國內(nèi)乙烷裂解和甲醇制烯烴(MTO)等
裝置逐步進入投產(chǎn)期，傳統(tǒng)石腦油蒸汽裂解生產(chǎn)
乙烯裝置的績效優(yōu)勢逐漸減弱。因此，傳統(tǒng)乙烯
行業(yè)面臨著更為嚴峻的考驗，提高裝置競爭力已
迫在眉睫?。由于乙烯原料成本占裝置總成本
的比例高達80％以上，因此乙烯原料成本的高低
將直接影響到整個石化企業(yè)的總體經(jīng)濟效益，降
低乙烯原料成本已成為提升裝置競爭力的最有效
措施。
1 乙烯原料結(jié)構(gòu)
目前中國石化上海石油化工股份有限公司
(以下簡稱上海石化)煉油加工能力為16 Mt／a，
乙烯生產(chǎn)能力為700 kt／a，實際消耗2 200 kt／a裂
解原料。2 乙烯裝置原設(shè)計以液相原料為主，經(jīng)
兩次改造后具備400～500 kt／a氣相原料加工能
力，其中加工自產(chǎn)循環(huán)乙烷約150 kt／a。
上海石化乙烯原料的選擇以“宜烯則烯、宜
芳則芳、宜油則油”為宗旨，逐步擺脫原油采購的
限制性，進一步降低原油采購成本。上海石化區(qū)
域內(nèi)尋找到的乙烯適用原料見表1。
表1 上海石化乙烯裂解原料來源
收稿日期：2018—07—20。
作者簡介：黃偉，男，1965年l2月出生，1986年6月畢業(yè)于上?；瘜W工業(yè)?？茖W校，長期從事乙烯技術(shù)管理工作。
第4期(2018) ． 黃偉．淺析乙烯裂解原料的優(yōu)化配置 ·7·
2 原料優(yōu)化措施
2012年12月，隨著16 Mt／a煉油改造項目投
產(chǎn)，上海石化形成了“大煉油、小乙烯”的格局，乙
烯裂解原料趨于多元化、輕質(zhì)化。雖然乙烯原料
總量上升不多，但常壓輕石腦油全部為85℃以下
的C 組分，鏈烷烴質(zhì)量分數(shù)超過85％ ，對提升乙
烯高附加值極為有益；同時加氫尾油增~lldO kt／a，
給乙烯原料結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了更大空間，為乙烯原
料優(yōu)化工作創(chuàng)造了有利條件。
上海石化乙烯原料結(jié)構(gòu)調(diào)整以降低成本為目
的，充分發(fā)揮煉油化工一體化優(yōu)勢，合理利用市場
的資源，為下游石化產(chǎn)品提供低成本原料。近年來
上海石化利用“噸乙烯產(chǎn)品原料成本”為目標的效
益核算方法，大力開展煉化一體化內(nèi)部優(yōu)化，充分
發(fā)揮上中下游一體化優(yōu)勢，提高資源利用率和整體
盈利水平。通過實驗或借助模擬軟件對多種常用
乙烯裂解原料的裂解特f生進行研究，并及時跟蹤市
場原料、產(chǎn)品的供需、價格等情況，對多種原料裂解
制乙烯的經(jīng)濟性開展評價工作，優(yōu)化原料結(jié)構(gòu)，保
證整體效益最大化，提升裝置的競爭力。
2．1 長效管理機制
2．1．1 執(zhí)行參數(shù)調(diào)整機制，實現(xiàn)產(chǎn)物價值最大化
裂解爐爐膛出口溫度(COT)是影響產(chǎn)品分布
的最重要參數(shù)之一。應用SPYRO軟件定期測算
裂解爐不同COT條件下的產(chǎn)品分布，結(jié)合產(chǎn)品市
場價格得出裂解產(chǎn)物價值，再對測算的數(shù)據(jù)進行
歸納整理，找出效益最大點，指導裝置調(diào)整操作參
數(shù)，最終實現(xiàn)裂解產(chǎn)物價值最大化 J。
通過裂解原料與產(chǎn)物分析、裂解爐裂解產(chǎn)物收
率標定、裂解爐生產(chǎn)操作條件優(yōu)化等方面開展工
作，對裂解爐生產(chǎn)操作進行優(yōu)化，提高高附加值產(chǎn)
品收率，進而提升上海石化乙烯裝置的競爭能力。
通過原料性質(zhì)分析和模擬裂解評價試驗以及
裂解爐裂解產(chǎn)物標定數(shù)據(jù)，對裂解原料的裂解性能
進行評價，并給出該裂解原料的推薦操作條件以指
導工廠進行生產(chǎn)。通過這些數(shù)據(jù)分析，可以對裂解
爐的熱電偶儀表系統(tǒng)進行誤差校正，從而達到精確
控制裂解爐的目的；同時可以配合原料性質(zhì)進行裂
解深度分析，從而優(yōu)化裂解爐的操作條件。
在獲取乙烯裂解原料在裂解爐上的深度分析
數(shù)據(jù)后，對裂解原料的深度進行進一步的調(diào)整，通
過對各種原料效益估算后，在確保石腦油鏈烷烴含
量睛況下，減少石腦油進料量，利用輕烴、輕石腦油
和加氫尾油補充，較大幅度提高高附產(chǎn)品的收率。
積極利用信息化自控手段來實現(xiàn)裂解價值的
最優(yōu)化。裝置裂解爐全面投用裂解深度控制系統(tǒng)，
以裂解深度為裂解爐的主要控制指標來調(diào)整COT，
做到不同爐況下最佳的丙烯／乙烯收率比。
2．1．2 建立原料價值評估機制，達到原料品質(zhì)最
優(yōu)化
借鑒國內(nèi)同類裝置的“分子管理”理論，進一
步做細原料優(yōu)化工作，讓“每一個分子價值最大
化”_4]。乙烯裂解料眾多，經(jīng)過梳理，細化各種原
料的物料組成和來源，并利用sPYRO軟件分別進
行產(chǎn)品收率分布和效益測算，按雙烯收率、高附收
率、經(jīng)濟效益等進行排序。結(jié)合效益分布，統(tǒng)一協(xié)
調(diào)乙烯裂解物料，確保裂解物料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以實
現(xiàn)按不同的分子結(jié)構(gòu)決定物料的流程流向。
2．1．3 形成優(yōu)質(zhì)物料探索機制，挖掘上游裝置優(yōu)
質(zhì)物精
通過了解上游煉油和芳烴裝置流程，探尋其
他優(yōu)質(zhì)裂解原料的來源。使用SPYRO軟件進行
模擬測算，發(fā)現(xiàn)多股用作低價值燃料氣的芳烴干
氣具有作為裂解原料的潛在價值。芳烴部1 重
石油化工技術(shù)與經(jīng)濟
Technology＆ Economics in Petrochemicals
第34卷 第4期
2018 年8 月
整脫戊烷塔塔頂氣相流量1 200 m ／h，經(jīng)堿洗塔
脫氯后并進燃料氣管網(wǎng)；高壓加氫脫戊烷塔塔頂
氣相流量約800 I'll ／h，與重整預加氫高分、蒸發(fā)
塔回流罐兩股排放氣并送DA一950Z脫硫后作為
燃料氣。從物料價值最大化出發(fā)，將兩股芳烴干
氣并人液化氣蒸發(fā)系統(tǒng)用作乙烯裂解原料，取得
良好的經(jīng)濟效益。
2．2 動態(tài)管理措施
富乙烯氣作為優(yōu)質(zhì)原料，具有極高的雙烯收
率和經(jīng)濟效益。其流程不經(jīng)過裂解氣壓縮機，一
定程度上節(jié)省壓縮機負荷，也利于乙烯裝置負荷
的提升。上海石化16 Mt／a煉油改造新建c：回
收裝置，于2012年12月30 13投料開車，裝置分
離出的氣體中富含乙烯和乙烷，可作為優(yōu)質(zhì)乙烯
原料。裝置按照正常負荷生產(chǎn)，以7—8 t／h的流
量回收富乙烯氣，可以提高乙烯收率0．51個百分
點、丙烯收率0．29個百分點、雙烯收率0．8個百
分點。每噸乙烯降低能耗2．98 kg標油，降低物
耗15．67 kg標油。
2．3 積極調(diào)整和適應原料輕質(zhì)化
上海石化16 Mt／a煉油改造建成投產(chǎn)后，重
整能力進一步擴大，輕石腦油大幅增加，烯烴部盡
可能提高輕石腦油投料比例，減少高價石腦油投
料量，以減少乙烯原料成本。
此外，烯烴部先后組織2 烯烴裝置新區(qū)2臺
輕石腦油爐和老區(qū)NO．1區(qū)3臺加氫尾油爐+1
臺輕石腦油爐+1臺氣相爐運行模式試驗，嘗試
消化更多輕石腦油的裂解爐投料模式，克服原料
輕質(zhì)化帶來的運行困難。試驗中不僅通過優(yōu)化工
藝操作解決了急冷油塔塔頂溫度波動的問題，同
時優(yōu)化加氫汽油補裂解汽油流程。
原先急冷系統(tǒng)補入加氫汽油為加氫汽油產(chǎn)品
流量計管線引出，現(xiàn)改為在脫c 。塔塔頂回流罐出
料泵后引出C ～C 組分，與急冷油塔補汽油管線
連接，通過已有管線并入急冷系統(tǒng)。一方面可在
裂解汽油不足的情況下維持急冷區(qū)域的正常生產(chǎn)
操作，另一方面也節(jié)約了2 汽油加氫裝置能耗。
結(jié)合爐區(qū)和分離系統(tǒng)的運行特點，按照老區(qū)兩
個區(qū)域、新區(qū)一個區(qū)域來平衡原料，基本實現(xiàn)老區(qū)
NO．1區(qū)域3臺加氫尾油爐+1臺輕石腦油爐，老
區(qū)NO．2區(qū)域1臺加氫尾油爐+2臺液化石油氣
爐+1臺輕石腦油爐，新區(qū)1．5臺液化石油氣爐+
o．5臺石腦油爐+1臺輕石腦油爐的最佳工況。
2．4 裂解原料的精細化管理
上海石化有高壓加氫裂化和中壓加氫裂化兩
套裝置，高壓加氫尾油質(zhì)量較好。但是由于高壓
加氫尾油與中壓加氫尾油是在儲罐中進行混合后
送至爐前進行裂解反應，裂解深度不能同時顧及，
不但影響了裝置的高負荷運行和雙烯收率，還影
響了裂解爐的運行周期。
3 原料優(yōu)化的效果
2017年10月，上海石化將FB一1301和FB
一1322兩個尾油罐的進料流程進行改造，煉油部
3 煉油中壓加氫尾油可以直送FB一1301罐，芳烴
部2 芳烴高壓加氫尾油經(jīng)儲運部送FB一1322
罐，實現(xiàn)了高壓和中壓加氫尾油分儲分煉。從收
率情況來看，加氫尾油分儲分煉后，可以發(fā)揮高壓
加氫尾油收率的優(yōu)勢(見表2)。
表2 不同加氫尾油的收率
物料 中壓加氫尾油高壓加氫尾油混合加氫尾油
通過實施優(yōu)化裂解原料，降低噸“乙烯”原料
成本的創(chuàng)效管理，經(jīng)過多年的原料優(yōu)化摸索，近3
年上海石化乙烯原料結(jié)構(gòu)見表3。
表3 乙烯裂解原料用■
物料 乙烯裂解原料用量／t
2015年 2016年 2017年
第4期(2018) 黃偉．淺析乙烯裂解原料的優(yōu)化配置
從原料的投料比例上來看，2016年與2017
年基本持平，沒有出現(xiàn)大的波動，原料來源相對
穩(wěn)定。2017年中壓加氫尾油和高壓加氫尾油在
的投料量明顯降低，主要是2017年4—5月裝置
老區(qū)大修，但是比例基本持平，中壓加氫尾油和
高壓加氫尾油的配比2016年為58：42，2017年
為62：38。
從2015年開始至今，上海石化的高附收率基
本都保持在62％以上(見表4)，名列集團公司前
茅，主要是對原料進行合理的調(diào)配，通過盡可能多
投入高附加值高的加氫尾油等原料，確保高附加
值產(chǎn)品穩(wěn)步提升。
表4 2 乙烯聯(lián)合裝置主要指標
4 結(jié)語
通過原料的優(yōu)化配置和挖潛利用，上海石化
充分利用現(xiàn)有的資源、信息化和標準化手段，對分
散的乙烯裂解原料進行充分利用，取得了較好的
效果。在目前乙烯大型化的市場形勢下，對于上
海石化這樣規(guī)模相對較小的裝置來說，原料配置、
深度優(yōu)化等精細化操作方面還有較大的潛力。如
通過原料實時在線分析系統(tǒng)，結(jié)合深度控制器，可
以進一步將原料的變化情況反饋出來，達到實時
優(yōu)化；同時結(jié)合PIMS等系統(tǒng)，對乙烯裂解原料類
型的總量合理配置，達到上下游協(xié)同優(yōu)化，進一步
提升上海石化的精細化管理效益。
參考文獻
[1] 任建新．加快結(jié)構(gòu)調(diào)整和戰(zhàn)略重組提高中國化工行業(yè)的國
際競爭力[J]．中國石油和化工，2004(11)：14—17．
[2] 商保鵬．乙烯裂解爐爐群原料調(diào)度建模與優(yōu)化[D]．上海：
華東理工大學，2014．
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理工大學，2015．
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工技術(shù)與經(jīng)濟。2014，30(4)：36—39．
Analysis of the Optimal Configuration of Ethylene Cracking Raw M aterials
Huang W ei
(Olefin Division，SINOPEC Shanghai Petrochemical Co．，Ltd．，Shanghai 200540)
ABSTRACT
The specific measures for improving the performance of the plant by deep digging the potential of cracking
raw materials and optimizing the raw material allocation in the ethylene unit of Olefin Department of SINOPEC
Shanghai Petrochemical Co．，Ltd．were introduced．The cost of raw materials for tons of ethylene was reduced
through various measures for optimization of ethylene raw material yields，establishment of long — effect
management mechanism，adoption of dynamic management，and SO on．
Key words：ethylene，raw material optimization,performance，allocation
阿布扎比將投建大型直鏈烷基苯項目
阿布扎比國家石油公司(ADNOC)與西班牙
石油公司(Cepsa)簽署項目開發(fā)協(xié)議，擬在
ADNOC位于阿布扎比魯韋斯(Ruwais)的煉化綜
合項目內(nèi)建設(shè)一個新的世界級直鏈烷基苯(LAB)
生產(chǎn)裝置，預計該裝置產(chǎn)能將達到150 kt／a。
2017年11月，ADNOC和Cepsa簽署諒解備
忘錄，就在Ruwais地區(qū)建設(shè)直鏈烷基苯工廠開展
評估工作。在完成可行性研究后，該項目現(xiàn)已準
備轉(zhuǎn)入前端工程設(shè)計階段(FEED)。
(中國石化有機原料科技情報中心站供稿)

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