大庆石化化工一厂乙烯装置挖潜增效纪实

“作为东北地区资源条件*、产品产量*的乙烯生产基地，经过30余年的不懈努力，化工一厂生产能力由*初的30万吨/年发展到现在120万吨/年。2018年，化工一厂通过开展技术创新及优化，解决装置“卡脖子”技术瓶颈，挖潜增效2.38亿元，使乙烯生产再上新台阶。”大庆石化公司化工一厂生产厂长刘树青近日向记者介绍说。

“卡脖子”之一：

加氢催化剂依赖进口

　　大庆石化化工一厂裂解一套装置投用至今已30余个年头，整体能耗相对新建装置普遍偏高。再加上后期扩能的二套、三套裂解装置采用的又是我国首套自主技术，随着装置的长期运行，一些“卡脖子”瓶颈问题不断显现，催化剂长期依赖进口就是其中之一。

　　由于碳二前加氢装置的工艺复杂性及原料特性，对催化剂的活性、选择性和稳定性都有着苛刻要求。如何利用现有操作手段使催化剂选择性和使用寿命达到*优化?面对这一技术难题，化工一厂技术人员结合原料特性以及工艺运行条件，与兰州化工研究院共同研发制备了活性组分高分散的合金催化剂，使乙炔转化率提高10个百分点以上。并开创了碳二前加氢装置快速稳定开工的全新方法，有效解决该类型装置开工期间易飞温的通病，使反应器出口炔烃合格率仅4个小时就达到要求。

　　“日常操作中我们根据各床反应器负荷情况，动态调整反应器入口温度，使每床催化剂都能够发挥*优性能，运行至今累计创造经济效益千万余元，打破了国外催化剂在中石油碳二前加氢装置的长期垄断地位。”该厂技术科科长赵玉龙自豪地说道。

“卡脖子”之二：

裂解装置能耗偏高

　　为了解决一套乙烯裂解装置能耗偏高的‘卡脖子’问题，该厂技术人员从进料源头考虑，开展了16W型裂解炉单独加工丙烷项目。

　　项目组通过对原料及工艺流程分析研究，确定炉裂解丙烷的可行性及操作条件。他们评估了对流段各盘管温度、辐射段盘管温度是否在材质允许范围内，一、二急冷器冷却能力是否满足要求，以及热负荷是否满足丙烷裂解深度需要等。技术人员还完善了加热炉(16W型)加工丙烷流程，确定各关键工艺参数，并采用先进的乙烯裂解炉模拟软件COILSIM对加热炉进行建模和优化研究。

　　“仅仅通过这样一项小的技术改造，就满足了装置降本增效的目的。装置投用后运行周期显著延长，乙烯收率提高2.0%、年增加经济效益4644万元。”该厂技术员刘晓旭开心地说。

“卡脖子”之三：

裂解炉自动化水平低

　　裂解炉作为乙烯装置的命脉，其操作的好坏对装置能耗及后序单元的平稳运行都起着关键作用。而现有的乙烯裂解生产过程采用的是DCS常规控制，并没有充分发挥出DCS的计算潜力。

　　为此，该厂充分结合仿人智能控制的思想，探索摸索出极点配置控制技术与前馈控制技术并结合的方式，再通过车间不断调试，设计开发出裂解炉先进控制系统，显著提高装置自动化水平。高速、稳定、准确三个本互相矛盾的性能要求在这个技术方案上*结合，实现了裂解炉在大干扰情况下的平稳运行，为企业年增收近500万元。

　　他们还结合裂解三套装置急冷系统pH值自动控制技术实际情况，将pH值控制系统接入原DCS，利用先进算法增强控制pH值测量的稳定性。这一应用大大降低了操作人员的劳动强度，解决了急冷水乳化和设备腐蚀问题，保障了乙烯装置的安全平稳高效运行，年节省费用近千万元。