突破炼油工业盈利瓶颈

作者:汪学峰 文章来源:PS《流程工业》 发布时间:2012-04-01


图1 九江石化100万t/a II套催化裂化装置再生器检修改造

面对全球炼油工业步入“微利时代”,九江石化依靠知识创新和技术创新,提高企业的盈利能力,对现有两套催化裂化装置进行优化改造,每年增加效益2亿元以上。

当前,全球炼油工业步入“微利时代”。在能源形势严峻、国际油价波动、成品油市场多变的情况下,如何依靠知识创新和技术创新,通过优化运行和管理,缩减投资以低成本发展,对现有炼化装置进行升级配套改造,从而实现炼化企业节能减排、降耗增效,已成为当前国际炼油行业可持续发展亟待研究和解决的重要课题。九江石化对催化裂化装置进行产品产率优化项目改造的成功经验,或许可以给我们启迪。

“重拳出击” 淘汰落后工艺

催化裂化是炼化企业石油炼制的主要工艺流程,是在催化剂和高温的作用下使重质油发生裂化反应,生产出裂化气、汽油和柴油等产品。因此,对催化裂化装置进行产品产率优化项目改造,成为炼化企业优化技术经济指标、降低装置运行能耗,实现可持续发展的重要手段。

中国石化股份公司九江分公司(下称“九江石化”)是江西省内惟一的炼油、化肥、化工配套生产的大型石油化工联合企业,是中国石化在中部地区、长江沿江的重要炼化企业之一。

多年来,九江石化坚持科技创新建设绿色低碳炼厂的发展理念,针对两套重油催化裂化装置自投产以来已运行30年,运行不稳定、设备老化、存在很多安全隐患,九江石化“重拳出击”,淘汰落后工艺,不断提升工艺水平,提高企业的盈利能力,仅用一年多的时间先后实施了100万t/a II套催化裂化装置MIP-CGP产品产率优化项目改造和100万t/a I套催化裂化装置反再系统异地改造,集成了多项国内外先进技术,成功解决了催化剂跑损及活性降低、旋分系统效率低、再生器烧焦效率低、吸收稳定分离效果差、轻液收率低等技术难题。

两套催化裂化装置改造后,装置经济技术水平大幅提升,装置能耗均达到中国石化集团公司同类型装置先进水平。九江石化每年增加综合效益2亿元以上,并向成品油市场提供了更加清洁环保的汽油、柴油产品。


图2 九江石化100万t/a I套催化裂化装置主风机机组检修,进行机组大盖回装

九江石化主要加工仪征-长岭管输原油,针对原油性质高硫高酸,对管线、机泵、塔器等设备腐蚀较强。在两套催化裂化装置改造中,采用耐腐蚀的不锈钢和复合板材料,对催化裂化塔器、设备及管线进行材质升级改造,以更好地适应加工高硫高酸管输原油。

科技创新引领催化裂化改造

2011年1月8日,九江石化完成100万t/a II套催化裂化装置MIP-CGP产品产率优化项目改造,成功应用了中国石化具有自主知识产权的石油化工科学研究院MIP-CGP技术、提升管产率优化成套工艺、外取热器均相取热等先进技术。

MIP-CGP技术从催化裂化过程的反应机理出发,提出了烃类裂化反应可控性及其实现方法,使烃类的裂化反应的深度和方向得到了有效的控制,通过降低再生催化剂与新鲜原料油的接触温度,在基本相同的反应深度下,拓展了两个反应区的功能,在促进重油裂化的基础上大幅度降低汽油烯烃含量的同时降低干气和焦炭产率,明显提高了总液收。

九江石化还与洛阳石化工程公司就冷、热催化剂的混合技术等问题进行深入探讨,在II催裂化装置改造中应用了预提升混合器专利设备。该设备可有效改善催化裂化装置预提升段催化剂分布,促进催化剂与原料油有效接触,使冷、热催化剂充分混合。

目前,II套催化裂化装置的轻液收达到84%以上,比改造前提高了3%~4%,干气产率下降1%~1.5%,焦炭产率下降0.5%~0.8%,能耗降低约6%~10%,硫含量小于150ppm。成功解决了汽油烯烃质量问题,提高了高辛烷值汽油的比例。

2011年9月20日,九江石化进行为期52天的100万t/aⅠ套催化裂化装置停工检修和MIP-CGP产品产率优化改造。主要项目包括反应器、再生器、沉降器、外取热器及汽包的更新改造,分馏塔、吸收稳定塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔及液化气脱硫塔材质的升级改造,分馏和吸收稳定系统换热流程优化改造、催化FSC仪表改造、主风机和气压机等大型机组检修等。反应器应用MIP技术和MIP-DCR技术,提升管产率优化技术、高效快速床单段完全再生技术等8项国内外先进技术。2011年11月11日,九江石化Ⅰ套催化裂化装置反应喷油成功,实现了一次开车成功。

目前,Ⅰ套催化裂化装置运行稳定,优化了技术经济指标,装置运行能耗大幅降低。通过调整催化剂配方,轻液收由改造前的79%提高到84%,干气产率下降1.09%;催化剂再生使用前置烧焦罐技术,成功解决了原有的烧焦效果不稳定的问题,催化剂定碳降低到0.1w%以下。采用烟气线路压降降低和分馏系统换热流程调整,降低系统压降,提高能量的利用水平,装置能耗降低10~15kg标油/t。


图3 九江石化技术人员检查100万t/a I套催化裂化装置主风机机组烟机转子叶片磨损情况

建设千万吨级一流炼化企业

中国是世界上成品油需求增长速度最快的市场,未来中国成品油市场的竞争格局仍将主要是中石化、中石油、中海油等国内几大石油公司与壳牌、埃克森美孚、BP等跨国石油巨头们之间的博弈。

中国石化位列2011年《财富》世界500强企业第5位,是国内经营规模最大的企业。面对复杂严峻的国际国内经济形势,中国石化积极应对油品质量升级的环保压力,以及国际原油价格高企、原油进口量增加、国内成品油限价长期倒挂等经营压力,责无旁贷地肩负起保障国内成品油市场供应的政治责任和社会责任。

国家《石化产业调整和振兴规划》对重大炼油项目提出“发展循环资源、保护生态环境、立足现有企业、靠近消费市场、方便资源吞吐”的要求。中国石化集团公司董事长傅成玉指出:“要针对世界发展新趋势和国际竞争新动向,大力推进节能减排,积极发展低碳经济,不断提高资源使用效率,大力发展循环经济,加快构建资源节约型、环境友好型企业,打造绿色低碳发展新优势,促进可持续发展。”

“十二五”期间,中国石化将大力实施资源战略、市场战略、一体化战略、国际化战略、差异化战略、绿色低碳战略等六大发展战略,建立具有中国石化特点的发展模式。针对世界发展新趋势和国际竞争新动向,大力推进节能减排,积极发展低碳经济,不断提高资源使用效率,大力发展循环经济,加快构建资源节约型、环境友好型企业,打造绿色低碳发展新优势,促进可持续发展。加快建设节约高效的现代炼油工业的步伐,依靠知识创新和技术创新,采用现代信息技术和现代化管理,降本增效,以低成本发展,不断提升中国石化的综合实力、国际竞争力和可持续发展能力,建设世界一流能源化工公司。

2011年初,九江石化确立“十二五”发展目标——建设具有国际先进水平的千万吨级一流炼化企业。“十二五”前期,九江石化力争用3年时间实施打基础、上台阶、争一流;“十二五”后期,持续进行生产经营优化和管理优化,提升各项技术经济指标;“十二五”末,力争发展成为具有国际先进水平的千万吨级一流炼化企业。

2011年4月,九江石化会同中国石化咨询公司,组织国内专家,编制完成《九江石化争上游发展策略研究》,对照国际、国内及行业先进,围绕千万吨级一流炼化企业目标,从赢利能力、产品质量、环保指标、原油选择、装置结构、产品结构、氢气成本、竞争力分析等方面,对油品质量升级改造后的情况进行了逐一对比分析,为科学发展提供了参考。公司编制《三年滚动计划纲要》并将逐年滚动调整,将远期目标分解为中期目标,进而细化为近期目标、当期目标。

践行“绿色低碳”可持续发展理念

石油作为一种不可再生能源,为充分利用宝贵的资源,必须提高深加工能力。九江石化是中国石化在中部地区的重要炼化企业,长期以来积极践行“绿色低碳”可持续发展理念。对现有加工流程进行结构调整,通过新建加氢裂化、渣油加氢等装置,提高原油资源综合利用率,同时为催化裂化装置提供优质原料。

2011年7月21日,九江石化800万t/a油品质量升级改造项目环评报告获得环境保护部批复。该工程是九江石化落实中国石化集团公司与江西省人民政府战略合作协议、鄱阳湖生态经济区规划的重点工程项目,是为应对汽、柴油产品质量不断升级的需要,而对现有炼化生产装置和设备进行升级配套改造,以满足区域成品油市场的需求。

2011年11月25日,九江石化800万t/a油品质量升级改造工程开工奠基。九江石化向着建设具有国际先进水平的千万吨级一流炼化企业的目标,迈开了坚实的步伐。

九江石化油品质量升级改造工程主要包括异地新建500万t/a常减压蒸馏、170万t/a渣油加氢、240万t/a加氢裂化、120万t/a连续重整、25万t/a苯抽提、150万t/a柴油加氢精制、2套7万t/a硫黄回收、40000m3/h PSA氢气提纯、100000m3/h煤(焦)制氢、锅炉煤(焦)代油等10多套主体装置以及储运系统、环境保护系统等配套工程,其中环保设施投资占工程总投资的13.8%,该工程将于2014年全部建成投产。

据悉,九江石化800万t/a油品质量升级改造项目总投资超过100亿元,项目建成投产后,九江石化将形成800~1000万t/a炼油综合加工能力,年销售收入超过500亿元,年上缴税金超过100亿元,成为我国中部地区重要的炼化基地。对促进中国石化产业结构调整,增产高品质清洁油品,提升江西省石油化工产业发展水平,保障地区成品油稳定安全供应,推动江西省实现科学发展、绿色崛起,具有重要意义。

此外,即将竣工的长岭炼化800万t/a油品质量升级和改扩建项目,总体受控的武汉石化80万t/a乙烯和800万t/a油品质量升级炼油二期项目,正在进行中的金陵石化油品质量升级改造工程。

通过改造,中国石化将淘汰落后工艺、采用先进工艺,建设“低碳炼厂”。收到增产减污、节能减排的效果,生产的汽油、柴油质量全部达到国Ⅳ标准,增强保障成品油市场供应的能力,提供更加清洁环保的油品。

以上实例,无不见证了中国石化践行“绿色低碳”可持续发展理念,坚持为社会提供质优量足的成品油、努力减少消费环节污染物排放的承诺。

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