（工商管理专业论文）石油二厂生产设施规划.pdf

摘要 随着我国经济的不断增长，国家对于石油及石油产品的需求不断增加，面对 国际原油的价格不断上涨及炼油行业的日益大型化、专业化，如何面对激烈的市 场竞争是提在我们面前的一个问题。 本论文从生产设施规模及流程、生产作业、生产装置生产率、各装置生产成 本、产品结构、生产设施运营方式等当面对石油- - ) - 的生产设施及运营现状进行 了详尽分析，归纳总结了石油二厂生产设施存在的问题。这些问题主要是生产规 模偏低、产品结构不合理、柴汽比低、高标号汽油主量低、资源没有得到有效利 用、总体控制水平偏低。结合“十一五”规划，明确了石油二厂的发展定位，这 就是加大炼油能力、提高产品质量、调整产品结构、加大环境保护力度。通过加 工能力的方案设计及不同加工方案比选，确定了各组分油的加工手段及应达到的 产品结构及质量水平，就是总体加工规模达到11 5 0 万吨年，渣油从焦化加工为 主，汽柴油质量全面达到欧亚标准，同时加大环境保护投入，创造环境友好型工 厂。在充分进行技术经济分析的前提下，确定规划方案是经济可行的。本文还就 项目的实施提出了科学可行的进度计划，并针对项目实旌与现行的运营模式、管 理模式、计划与控制的难度等问题，提出了合理调配人力资源、改变传统管理及 运营模式、分阶段计划与控制等保障措施。 上述方案的实施可以使石油二厂在现有生产设旋的基础上，向着具有国际 竞争能力的现代石油化工企业迈出颦实的一步，面对未来的竞争立于不败之 地，更好地服务于社会。 关键词：生产设施；规划；经济分析；石油炼制 a b s t r a c t w i t hc o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to f n a t i o n a le c o n o m y , c h i n an e e d sm o r ep e t r o l e u m a n dp e t r o l e u mp r o d u c t s ，f a c i n gt h ei n c r e a s i n gh i g hp r i c eo fc r u d eo i li ni n t e r n a t i o n a l m a r k e ta n dl a r g e rs c a l ea n dm o r es p e c i a l i z a t i o nr e q u i r e m e n tf o rp e t r o l e u mr e f i n i n g i n d u s t r y , h o wt of a c et h es e v e r ec o m p e t i t i o ni sap r o b l e mb e f o r eu s t h i sp a p e ra n a l y z e si nd e t a i lt h ep r o d u c t i o nd e v i c e sa n dc u r r e n to p e r a t i o n a l c o n d i t i o n so fr e f i n e r yn o 2f r o ms u c ha s p e c t sa st h es c a l eo fp r o d u c t i o nd e v i c e s ， f l o ws c h e m e ，p r o d u c t i o nw o r k ，p r o d u c t i o nr a t eo fp r o d u c t i o ne q u i p m e n t ，p r o d u c t i o n c o s to fa l le q u i p m e n t ，p r o d u c ts t r u c t u r ea n do p e r a t i o n a lm e a n so f p r o d u c t i o nd e v i c e s ； a n ds u m m a r i z e st h ep r o b l e m se x i s t e di nt h ep r o d u c t i o nd e v i c e so f r e f i n e r yn o 2 t h e p r o b l e m sa r em a i n l yl o wp r o d u c t i o ns c a l e ，i m p r o p e rp r o d u c ts t r u c t u r e ，l o wd i e s e lo i l a n dg a s o l i n er a t i o ，l o wy i e l do fh i g hg r a d eg a s o l i n e ，l o we f f e c t i v ea p p l i c a t i o no f r e s o u r c e sa n dl o wo v e r a l lc o n t r o ll e v e l ，a c c o r d i n gt o t h ee l e v e n t hf i v e y e a rp l a n ，t h e d e v e l o p m e n to r i e n t a t i o no fr e f i n e r yn o 2 i sd e f i n e d ，t h a ti st oi n c r e a s ep e t r o l e u m r e f m i n gc a p a c i t y a n dp r o d u c tq u a l i t y , a d j u s tp r o d u c ts t r u c t u r ea n ds t r e n g t h e n e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n t h ep r o c e s s i n gm e t h o d so fv a r i o u sc o m p o n e n t sa n dt h e p r o d u c ts t r u c t u r ea n dq u a l i t yl e v e l a r cc o n f i r m e db yt h ec o m p a r i s o no fd e s i g n p r o c e s s i n gc a p a c i t i e sw i t ht h ea c t u a lo n e s ，i e t h eo v e r a l lp r o c e s s i n gc a p a c i t ys h o u l d b er e a c h e d11 5m i l l i o nt a ，r e s i d u u mi sm a i n l yp r o c e s s e di nc o k e r , g a s o l i n ea n dd i e s e l o i lq u a l i t ym u s tm e e te u r o p e a na n da s i as t a n d a r d s ，m e a n w h i l e ，t h ei n v e s t m e n ti n e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o ni si n c r e a s e da n da ne n v i r o n m e n tf r i e n d l yp l a n tc a nb e e s t a b l i s h e d t h ep l a n n i n gs c h e m ei sf e a s i b l ea f t e rt h et e c h n i c a la n de c o n o m i c a l a n a l y s i si sf i n i s h e d t h ep a p e ra l s op r o p o s e sas c i e n t i f i ca n ds u i t a b l es c h e d u l ef o rt h e p r o j e c ta n ds e tf o r t hs u c hg u a r a n t e ea c t i o n sa sp r o p e rl a b o rr e s o u r c ed i s t r i b u t i o n ， t r a d i t i o n a lm a n a g e m e n ta n do p e r a t i o n a lm o d ec h a n g e ，s t a g ep l a na n dc o n t r o li n c o n s i d e r a t i o no ft h e i m p l e m e n t a t i o n o ft h e p r o j e c t ，c u r r e n to p e r a t i o n a lm o d e ， m a n a g e m e n tm o d ea n dt h ed i f f i c u l t i e se x i s t e di np l a na n dc o n t r 0 1 r e f i n e r yn o 2c 姐m a k eas t r i d et o w a r dm o d e mp e t r o c h e m i c a le n t e r p r i s e sw i t h i n t e r n a t i o n a lc o m p e t i t i v ep o w e ra n dc a l l tb ed e f e a t e di nf u t u r ec o m p e t i t i o no nt h e b a s i so f t h ec u r r e n tp r o d u c t i o nd e v i c e sa n dc a ns e w ef o rt h es o c i e t yi f t h ea b o v e p r o j e c ti si m p l e m e n t e d k e y o r d s ：p r o d u c t i o nd e v i c e s ；p l a n n i n g ；e e o n o m i c a la n a l y s i s ；r e f i n i n g 大连理工大学m b a 学位论文 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下开展研究工作所 取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的研究( 如学位论文等) 。成果，也不包含为获得大连 理工大学或其它教育机构的学位或证书而产生的成果对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后 果，并愿为此承担一切法律责任。 一躲勇 日期：2 0 0 5 年1 1 月1 5 日 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“人连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规 定”同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，也可采片j 影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 作者签名 导师签名 逸 石油二j 生产设施规划 1 引言 1 1 问题提出及背景 近年来我国国民经济持续高速增长，预计未来将继续保持较好的增长势头 同时对石油产品的需求也将随着国民经济的增长和燃料需求结构的改变继续保 持较快的增长速度。预计2 0 0 5 年和2 0 1 0 年我国原油需求总量将分别达到2 4 亿 吨和3 亿吨“1 。 根据十六大确定的振兴东北老工业基地精神和中国石油天然气股份有限公 司加快东部地区改造发展的战略安排，按照“炼化一体化”的总体要求，石油二 厂坚持以“大规模、短流程、低成本、高效益”为原则，围绕大庆原油资源特点， 依托老企业，应用新技术，拟进行原油集中加工、炼油结构调整，实施1 0 0 万吨 年乙烯技术改造工程，新增乙烯能力8 0 万吨年，实现结构的根本调整和效益 最大化，逐步发展成为“千万吨炼油、百力- 吨乙烯”世界级规模炼化基地。 炼化一体化是当今石化行业的主流发展趋势u ，。根据中国石油天然气股份有 限公司管理层提出的“加大炼油结构调整力度，适时停掉一厂老区，彻底解决重 大安全隐患”的指示精神，结合抚顺石化生产实际和长远发展，提出了“发挥资 源优势，原油集中加工，消除安全隐患，做精炼油、做强化工，把抚顺石化建设 成具有“千万吨炼油、百万吨乙烯”规模的大型石油化工联合企业”的发展思路。 通过实施原油集中加工、炼油结构调整扩建工程和1 0 0 万吨年乙烯工程建设 使原油加工能力提高到1 1 5 0 万吨年，使石油二厂由炼油为主导的函化企业向炼 化一体化的特大型石化企业发展，对中围石油天然气股份有限公司炼油、化工业 石油二厂生产设施规划 务的大发展将产生十分重要而深远的影响，对抚顺地区乃至东北地区的经济振兴 也具有十分重要的示范意义。石油二厂作为炼化一体化企业，有能力使石油资源 更多地转化为化工产品，以适应东北成品油和化工市场的发展需求。 石油二厂作为一个有着六十余年历史的老企业，有着辉煌的过去，炼油行业 的五朵“金花”有三朵就绽放在石油二厂这块土地上。随着时光的流逝，石油二 厂目前虽然仍具有5 0 0 万吨年的加工能力，并且能够生产大部分的燃料油及部 分化工产品，但是炼油已不能适应日新月异的炼油行业发展的形势要求。现在的 石油二厂不仅不能与“壳牌”、“美孚”、“埃克森”等国际知名石化企业相提并论， 就是与国内的“大连七厂”、“杨子石化”、“镇海石化”等先进企业相比，也存在 着明显的差距。主要表现在炼油能力偏低、没有形成规模化、产品结构单一、质 量水平不高、加工成本偏大、环境保护手段设施落后等方面。这些方面问题成为 制约石油二厂进一步发展的瓶颈。 面对石化行业技术进步日新月异的挑战，面对日益激烈的市场竞争，石油二 厂充分利用国家振兴东北老工业基地的政策，对现有生产设施进行大胆创新，合 理规划是十分必要的。 1 2 相关理论综述 本论文研究主要属于生产与运行管理范畴，主要涉及现代生产系统理论、生 产系统分析与设计理论、企、比战略规划理论、生产战略理论、生产系统的生产率 分析。 在生产系统的运行过程中，存在着三条流程：物流、信息流和资会流或价值 石油二厂生产设施规划 流”1 。物流的形成与流动来源于产品的需求。而产品需求表现为销售合同、生产 计划、采购定单、物料、加工指令单等形式的文件资料。另外，伴随着物料的流 动，又产生着各种物料完工或到货的信息，如完工报告、入库单、库存报告、发 运单，称为供应信息。供应信息反映物流的实际进度，即能向需方提供的可供物 料的信息。 管理部门正是利用这两方面信息来管理和控制生产过程。管理过程实际上就 是通过信息流来管理物流的过程。而且信息流的质量( 准确性、完整性、及时性) 和速率决定了物流的质量和速率，也就是决定了生产系统的转换效率。 除了物流和信息流之外，生产过程中还有第三条流程，即资金的流动。由 于在物料转换过程需要需要资源，发生成本而导致资金的流出，当成品或服务出 售给客户后，资金又重新流回企业，并产生利润，为了合理利用资金，加快奖金 的的周转，并保证资金的增值可通过财务成本系统来控制生产过程，即通过资金 的流动来控制物料的流动。 现代生产企业的生产管理的一个主要考虑，就是应着眼于生产过程的价值 增值能力，通过价值流或资金流来计划和控制生产过程，力求以最少的消耗、最 低的成本、最短的生产周期产生最大的市场价值和利润。 生产系统的设计是运用科学的方法和手段对于组成企业和各基本单位、各 种生产设施以及劳动的状态与过程进行合理配置，使其形成一个协调、高效、经 济的生产运作系统。主要包括生产过程组织形式、生产系统的布置原则、生产系 统的流程分析、工作研究的基本思想以及提高生产率的途径。 生产系统布置是生产过程空间组织的具体内容，在布置时所面肘的目标预 石油二厂生产设旖规划 期有许多，如降低费用、缩短运输距离，充分利用空间等等，总括起来有三项主 要目标： ( 1 ) 满足生产过程的要求。产品通过制造产生，制造活动有赖于各种设备 和工作地来完成。为此，设备和工作地的布置应能满足特定的生产过程的要求， 这是一项基本目标，否则，其他目标将无从实现。 ( 2 ) 追求高效率和合理的设备利用率。设备和工作地的布置应该能够使其 在进行的生产活动有较高效率，并使得设备负荷满足要求，确保生产高效运行。 ( 3 ) 保持生产的柔性。理想的设备与工作地布置应该而且有可能制造不同 种类和数量的产品，能积极、灵活地适应市场及其外部因素的变化。 生产系统的流程分析就是通过工业工程管理和生产率分析来对生产系统进 行优化。工业工程作为管理和技术相结合的交叉学科被誉为“工业文明之光”、 “划时代的管理技术”，管理和技术犹如经济发展的两只车轮，工业工程恰似连 接两只车轮的车轴，这是工业工程的象征性概念。狭义的工业工程即指“工作研 究”，工作研究构成工业工程的核心内容。工作研究由时间研究和方法研究组合 而成，由诸种研究方法可以详细又着实地探讨运营管理的机制。工作研究包括方 法研究和时间研究。方法研究包括程序分析、操作分析、动作分析。其中，程序 分析分为工作程序图、流程图、流程程序图；操作分析分为人一机程序图、工组 程序图、流程程序图：动作分析分为操作人员程序图、双手动作图。时间研究包 括直接法、间接法。其中，直接法分为密集抽样、分散抽样、瞬时观测法；间接 法分为标准资料法、预定时间标准法。 生产率分析理论是指导生产系统优化、提高生产效率的基本原理。生产率 4 石油一厂生产设施规划 分析主要包括木桶原理和设备布置理论等。木桶原理亦叫“短板原理”，用于提 示如何提高生产率。一只桶沿参差不齐的木桶，其盛水量取决于构成该木桶的 那块最短木板的长度。形如木桶装水，生产率也可这样分析。生产率、生产能 力、生产潜力是三个不同的概念。生产能力是企业的固定资产在一定时期内， 一定的技术组织条件下，所能生产的一定种类产品的最大数量。而“生产潜力” 这一概念，则是一种潜在的能力，尚未发掘的能力，不是现实能力。挖掘生产 潜力是每时每刻的任务，必须经常不断进行这是企业最重要的任务之一。其目 的是使产品达到技术先进、经济合理、符合“多、快、好、省”的思想观念。 设备的联合“u ”型配置其本质是生产线的入口和出口处在一个方位，逆向 生产方式是按后工序在一定时间、一定数量领取在制品进行生产的方式，也可 通过这种“u ”型机械配置得到实现，这是因为，当一件加工完的产品从出口处 出来的同时，一个单位的原材料也投向入口处，两项作业可由同一作业人员按 同一生产节拍进行，不仅使生产线上待加工的产品数保持恒定，而且实现了生 产线的平衡。纵使有不平衡的迹象，也会很快发现，以利改善。 企业战略是涉及企业各个职能领域发展的长期规划，内容很广，一般包括 企业的经营战略、市场战略、财务战略、人力资源战略以及生产战略等“1 。 生产战略是对生产资源转换成产品和服务的转换过程所提出的战略要求 例如，低成本高交货能力战略、高品质高适应性战略，或在这两个端点之间 选择的适当组合。进而确定企业的资源需求，使产品和服务的转换过程能满足 企业经营的需要。有必要强调的是生产战略的目标不是提供具体的产品和服务， 而是提供一套满足顾客需求的能力和支持竞争优势的能力。 石油二j 生产设施规划 生产战略包括：生产类型的的选择、生产能力发展规划、工艺技术的选择、 人力资源利用、作业管理系统的选择以及纵向一体化等一系列问题的决策。市 场对产品的需求趋势表现为产品生命周期，因而产品所处的生命周期阶段应是 选择生产的主要依据。 1 3 主要研究内容及研究思路 本文采用了定量研究与定性研究相结合的研究方法，即在对现状的分析及规 划方案的具体规模、产品结构、投资估算、效益评估等采用定量的分析方法，在 运营方式分析、规划方案设计等采用了定性的研究方法。 本次规划方案拟通过对石油二厂的现状分析比选提出规划方案，通过投资及 技术经济分析论证是否可行。具体如下 图11 论文结构图 f ig u r e l 1c o n s t r u o t i o no ft h e s is 石油一厂生产设施规划 2 石油二厂生产设施现状与存在的问题分析 2 1 石油二厂简介 石油二厂是隶属于中国石油抚顺石化公司的生产企业，位于辽宁省抚顺市区 东部，总占地面积3 2 5 公顷，以加工大庆原油为主，一次加工能力为5 0 0 万吨 年，拥有固定资产3 0 亿元，年产值3 6 亿元税后利润1 5 亿元。 石油二厂始建于1 9 3 9 年，于1 9 5 3 年5 月开始恢复生产建设，6 0 年代，随着 大庆油田的开发，石油二厂开始加工大庆原油，相继建成了一大批炼油化工装置。 催化裂化、延迟焦化、铂重整装置是当时中国石油工业“五朵金花”的三朵，当 时的炼油工艺已处于6 0 年代国际先进水平。 石油二厂先后对9 套生产装置进行了2 2 次大规模的技术改造，使工厂的一次 原油加工能力达到5 0 0 万吨年。石油二厂进行了多次以提高产品质量，增加品 种，节约能源和提高工艺技术水平为重点的技术改造，建成投产了南催化、润滑 油、乙苯、石蜡加氢、重油催化等一批技术先进的生产装置，使石油二厂的加工 深度和资源优化提高到一个新的水平。目前石油二厂生产的主要产品有汽油、柴 油、航煤、石蜡、石油焦、液化气、乙苯、m t b e 、化工轻油等八大类五十余品种。 经过6 0 多年的改造和建设，企业现已发展成为炼油加工手段齐全，装置成 龙配套，工艺技术水平先进的现代化大型综合性炼油化工企业。拥有两套2 8 0 万 吨年、2 2 0 万吨年常减压蒸馏，两套分别为1 5 0 万吨年、1 0 0 万吨年催化裂 化，以及1 2 0 万吨年延迟焦化、石蜡加氢、m t b e 、酮苯脱蜡：干气制己苯、重油 接触裂解制乙烯工业化试验装置等炼油化工生产装置2 7 套，目前f 在新建一套 石油二厂生产设施规划 6 0 万吨年酮苯脱蜡装置。有供排水、熟力管网、污水净化、瓦斯回收、油品储 运等辅助配套系统，以及生产指挥、质量监测、科研开发、情报信息等部门。采 用国际标准，质量管理体系已通过i s 0 9 0 0 2 认证，2 0 0 4 年9 月通过了q h s e “三标 一体”体系审核。主要生产装置均采用d c s 系统控制，罐区、计量、供电等辅助 系统采用了先进的微机监控系统，企业完成了管理信息系统的建设，实现了自动 化办公。 目前，全厂共有机关处室8 个、站所、中心、部9 个、辅助单位6 个、生产 车间1 5 个；全厂共有员工2 6 0 0 人，平均年龄3 7 1 岁，具有大专以上文化程度 8 9 4 人，占员工总数的3 4 ，高级职称3 8 人，中级职称2 5 5 人，初级职称2 2 5 人。 2 2 石油二厂生产设施及运营现状 2 2 1 石油二厂生产设施规模及流程 自- 脑 柴油 蜡油 渣油 圈2 1 石油二厂生产设施规模及流程 f i g u r e 2 1 e x t e n ta n df i u i do fu n i tn o2 石蜡 汽油 柴油 石脑油 柴油( 质量差) 石油焦 石油二j 生产殴施规划 从图2 1 可以看出原油经过常减压装置加工后被分割成为轻重石脑油、航煤 组分、柴油、蜡油组分、渣油组分。其中部分蜡油组分作酮苯原料生产石蜡，部 分蜡油和渣油进催化生产汽柴油，部分渣油进焦化生产石油焦和焦柴和焦化汽 油。从流程可以看出石油二厂的生产设薤比较齐备，一二次加工能力基本配套主 要产品以汽油、柴油为主。兼顾生产一部分石蜡、石油焦、化工原料等。二次加 工手段以催化为主，因此催化汽油、柴油占全厂产品的绝大部分。焦化的产品由 于质量比较差因此需要进行进一步的加工才可以作为成品出厂。 2 2 2 石油二厂生产作业分析 从石油二厂装置平面布置及物料流动顺序对生产作业进行分析。石油二厂位 于抚顺市东部地区呈南北方向布置主要装置在厂区的南部，生产辅助设施位于厂 区的西部厂区北部和东部为废弃装置和生活区。具体见图2 2 ： 从平面布置来看，物料流动为双系列。这样生产的调节余量比较灵活，但从 物料的移动上来看，虽然大部分物料是顺序移动但也存在往返输送的现象。 图22 石油二厂装置平面布置 “油一厂生产设旋规划 2 2 3 石油二厂生产装置生产率分析 石油二厂的主要生产装置的负荷率及生产率见图2 3 、图2 4 图23 石油二厂的主要生产装置的负荷率 f i g u r e2 3l o a dr a t eo fm a i nu n i t s 图2 4 石油二厂的主要生产装置的生产翠 f i g u r e2 4p r o d u t i v i t yo fm a i nu n i t s 从图2 3 、图2 4 可以看出石油二厂的主要装置的生产负荷逐年上升，但主 要装置的生产率随原材料的上涨上升。这说明在原油的价格处于一定的价格以下 时，提高装置的负荷率可以摊薄成本，使利润上升。但应该指出原油价格上涨一 定的幅度以后而由于受国家政策的限制成品油价格无法到位则利润随着负荷的 石油二厂生产设施规划 增加而下滑。 2 2 4 各装置生产成本分析 炼油装置的生产成本分为固定成本与变动成本，对于生产运行分析来讲变动 成本具有比较价值，现将主要的一、二次加工装置的加工成本统计如表2 1 表2 1一、二次加工装置的加工成本统计表 t a b l e 2 1c o s t o fm a i nu n i t s 从统计结果来看各个装置的生产成本不尽相同，可以看出催化的加工成本比 较高，焦化的加工成本次之蒸馏装置最低。同时由于各个装置的加工能力不同， 因此各个装置的成本占全厂的成本的比例也不同。现就各主要装置的成本占全厂 成本的比例统计如图2 5 ： 石油二厂f 生产设施规划 图2 5 各主要装置的成本占全厂成本的比例 f i g u r e 2 5c o s to fm a i nu n i t sa n df a c t o r y 因此合理的总加工负荷及合理调配催化、焦化的加工负荷可使成本发生变化。 2 2 5 石油二厂的产品结构 除了装置的负荷率对全厂利润、成本产生影响以外，产品结构也是影响利润 的主要因素。石油二厂的主要产品为汽油、柴油，还有一定数量的石蜡、石油焦、 液化气等。具体的产品结构见表2 2 ： 表2 2 石油二厂产品结构 ( 单位：吨年) t a bie 22p r o d u c tc o n s t r u c ti0 1 3o fr e fin e r y 亡品名签芒量芒昌垄签亡量主品垒趁芒量 汽油1 2 4 1 5 0 0 化工轻油2 6 4 0 0 0丙稀 1 2 2 5 0 0 柴油 1 3 5 4 5 0 0 焦柴3 4 2 0 0 0 甲乙酮原料 3 3 0 0 0 石蜡8 3 0 0 0 重整原料2 6 8 0 0 0 丙烷、乙烯 2 8 0 0 0 石油焦1 6 3 0 0 0 分子筛料3 5 7 0 0 0于气 1 3 9 0 0 m t b e3 0 0 0 0 液化气1 4 3 0 0 0乙苯4 0 0 0 0 石油一厂生产设旃规划 从上面的产品结构可以看出，产品结构存在以下几方面的问题： 1 、柴油与汽油比例偏低。2 、石蜡等高档厚利产品比例少。3 、部分的有效 资源没有得到充分的利用。 2 2 6 石油二厂生产设施运营方式分析 石油二厂的生产设施，主要分为一、二次加工装置，其中一次加工装置为二 套常减压装置，分别为2 8 0 万吨年，2 2 0 万吨年，二次加工装置主要为二套催 化裂化装置及一套焦化装置，其中两套催化装置分别为1 2 0 万吨年、1 5 0 万吨 年，焦化装置为1 2 0 万吨年。 由于石化企业为连续生产型企业，原油经过常减压加工后，分为不同的石脑 油、柴油、蜡油、渣油组分。其中石脑油可以做为生产乙烯原料，柴油可以做为 产品出厂。而蜡油和渣油则做为二次加工原料、进一步加工生产汽柴油产品。因 此目前二厂的生产设施运营方式主要是如何合理匹配一、二次加工负荷。努力扩 大一次加工能力，提高单位生产率，降低生产成本。二次加工则是以合理安排蜡 油、渣油加工为主要手段，其中由于渣油、蜡油进入不同装置产出不同效益的产 品。因此合理安排渣油、蜡油的加工路线是十分重要的。如果石蜡的价格比较低 则蜡油要多进入催化加工，而对于渣油组分来说，由于催化与焦化的柴油收率不 同，则当汽油市场比较好时，则渣油要多进入催化加工。而柴油市场好时，则渣 油要安排进入焦化加工。 另外，由于各装置的能耗、剂耗及维护费用是不同的，在以产品市场为主导 而安排加工方案时，要兼顾到生产成本优化以获得最大的利润。在各装置中催化 “油_ 二厂生产设施规划 的能耗是焦化的4 倍左右。因此在安排生产运营路线时，要把产品收益与工艺路 线的成本进行反复比较。把不同路线产品收益及生产成本折算成为吨原油加工费 用和吨原油收益进行比较。这样就可以合理安排生产以获得最高的产品收益。同 时，生产设旌的运营还受到产品出厂、市场的风险及安全生产形势等的制约。也 就是说在生产成本中既有直接生产成本，也有间接生产成本，如何合理安排生产 负荷及由此而带来的间接生产成本的变化也是需要考虑持问题之一。企业根据市 场进行产品开发及核心竞争能力的开发是当今企业发展的主流。这部分的投入也 间接的影响到生产设施的运营方式，可以说这部分的行为决定于生产设施运营的 走向。因此，根据形势发展来不断进行生产设施规划是有必要的。 2 3 石油二厂生产设施存在的问题 由上述分析可知石油二厂是一个以生产汽柴油为主导产品的炼厂，主要加工 手段为常减压、焦化、催化、酮苯等一、二次加工手段。从加工手段及规模来看 基本配套，但通过分析，我发现石油二厂生产设旆存在以下问题。 ( 1 ) 生产规模偏低。目前全世界的一次n t 能力平均水平达到5 6 7 万吨 年。我厂原油加工能力已明显低于国际平均水平。而炼油行业的规模效益十分明 显“1 。加工规模直接决定生产成本及收益能力。也决定了企业的抵抗市场风险的 能力。石油二厂原油一、二次加工基本配套。石油二厂生产设施能力虽然基本配 套，但装置比较分散，常减压装置、催化装置均各为两套，加工能力分散。但受 炼油厂布局限制，原料优化加工、产品结构、汽柴油产品质量等距离世界先进水 平还有一定差距，部分生产装置及辅助设施也存在安全隐患等问题。目前世界最 4 石油二生产设施规划 大炼油规模是4 7 0 0 万吨年，最大单套蒸馏能力1 7 0 0 万吨年，国内最大炼油规 模是1 6 0 0 万吨年，最大单套蒸馏能力1 0 0 0 万吨年”。目前石油二厂单套最大 一次加工能力3 5 0 力- 吨，与国际水平差距较大。 ( 2 ) 产品结构不合理，柴汽比偏低。从生产流程可以看出，石油二厂的汽 柴油主要由常减压、催化、焦化生产。目前催化装置规模偏大，焦化规模偏低， 由于焦化装置柴油收率较高导致柴汽比偏低。但是由于焦化柴油的性质较差，无 法满足出厂要求，因此焦化柴油需要进行加氢精制处理。 ( 3 ) 产品档次低，目前石油二厂生产汽油的主要手段为催化裂化工艺，催 化裂化汽油占所有汽油组份的9 0 以上，其它调和组分如t b e 、烷基化油、c 。 芳烃等约占1 0 。汽油产品结构非常不合理，高品质组份油少，与市场需求不相 适应。高标号汽油产量极低。 石油二厂目前生产柴油的主要手段为常减压蒸馏、催化裂化，按上述柴油 组份调和，柴油质量标准能够达到g b 2 5 2 2 0 0 0 标准。随着国家对环境保护要求 的进一步提高，目前情况不能满足新标准要求，适当增加柴油加氢精制能力十分 必要。 ( 4 ) 资源没有得到充分利用。目前大部分蜡油均经过催化处理转换成为汽 油产品，这样存在两个弊端。一是蜡油中的石蜡没有充分利用；二是蜡油转换成 柴、汽油导致厂总体柴汽比偏低。因此，采用加氢裂化工艺手段把蜡油转化成为 柴油产品成本是十分必要的。 ( 5 ) 自控水平低，目前石油二厂尚有部分生产装置仍然采用常规的仪表控 制，近几年新建的部分装置配备了d c s 控制系统，但与先进的a p c 控制系统相比 石油- 二厂生产设施规划 仍有一定差距”1 ；由于缺少油品的在线实时优化，造成产品馏出口质量不合格或 质量过剩，致使加工成本较高。 钉油一厂生产设施规划 3 石油二厂生产设施规划方案设计 3 1 石油二厂的发展定位 对于石油二厂这样一个目前以汽、柴油为主要产品，将来逐渐转向主要生产 化合原料兼顾生产燃料的炼厂，未来的规划应结合以下几个方面考虑：石油二厂 总体规模的扩大与转型、产品质量的升级、资源的优化与盈利能力的提高、环保 措施的升级1 ”。 关于石油二厂总体规模的扩大与转型，应从实现炼化一体化；调整装置结构 使之更加适合加工重油，提高轻质油收率；采用清洁生产工艺，生产清洁燃料三 个方面加以考虑”3 。 也就是说要在保证原有汽、柴油生产的基础上，使炼厂向炼化一体化的形式 发展。以炼化一体化的转型来带动炼油规模的扩张。炼化一体化转型可以分两个 步骤来实施：第一步，以1 0 02 - 吨乙烯扩建为前提，以馏份油( 常三、减一、焦 化蜡油) 为原料加氢改质生产一部分柴油。第二步百万吨建成后加氢尾油为乙烯 提供裂解原料，生产乙烯、丙烯。这是迈向炼化一体化的关键性一步，也是我们 迈向千万吨炼油的一步。实现上述二个步骤有两点值得关注，蜡油加工的手段 渣油的加工手段。对于蜡油加工除了考虑增产石蜡外要蜡下油加氢异构生产高 档润滑油基础油，对于渣油加工则要坚持少生产焦炭，提高轻收的原则。 随著油品质量的升级换代，石油二厂的传统产品面临越来越严重的考验。这 主要表现在汽、柴油硫含量和汽油的烯烃含量两个方面。汽油烯烃问题的解决 主要分两步来解决。在催化装置本体上做文章，以目前成熟的m i p 、双提升管技 石油二j 生产设施规划 术为蓝本，使汽油烯烃得到初步解决。对于油品硫含量问题，汽、柴油的脱硫目 前主要在两个方向上展开工作，对于柴油加氢精制可以实现上述目标，对于汽油 目前尚无可行的比较经济的工业技术，目前石油二厂正在开展汽、柴油的物理脱 硫研究，如果汽、柴油物理脱硫技术取得突破，则可以使石油二厂的油品质量得 到根本改进一，。 关于资源的优化主要应按以下四个方面来考虑：渣油资源优化；蜡油资源优 化；c 。资源优化；动力资源优化。 渣油资源的优化是资源优化的重中之重，除重油深度裂解制乙烯外，对于传 统的渣油加工装置催化、焦化的渣油资源的优化也值得考虑。目前渣油资源主要 有常渣、减渣、油浆及回炼油，主在存在常减渣比例不合理，回炼油较难裂化 生焦倾向大，油浆处理难度大几个方面问题。应该从几个方面对渣油资源优化： i 合理分配常、减渣比例，未来石油二厂渣油结构应以减渣为主，常渣为辅；i i 优化催化原料。将适量渣油通过丁烷抽提，将渣油中胶质沥青质抽提出后供催化， 同时取消回炼油回炼，使催化的原料得到优化，回炼油经过糠醛抽提后，分为了 可回炼部分供催化，重质部分进焦化生焦。油浆部分可以做焦化燃料或以燃料油 形式出售。这样可以使渣油得到优化，对于轻收率及长周期运行有较大的好处 表面上看这与原油的吃干榨净相矛盾“。但是从实质匕看目前石油二厂的加工方 式虽然做到了表面的资源利用，但是却把的原油资源中的一部分经过几道工序的 加工变成了】0 0 0 元吨的焦炭。这样既浪费了资源又损失了效益，而如果把难于 裂化生成轻油的部分通过攻关调合成适合于船舶使用的船用燃料出售，则每吨仍 町售出t 0 0 0 元左右。这个效益的是不言而喻的。i i i 蜡油资源的优化。这里所说 石油二生产设施规划 的优化是指常三、减一、焦蜡。焦蜡进催化对于催化来讲一直是负担，完全可以 通过加氢裂化使其变为轻质油。减一和常三也是加氢的宝贵原料，通过馏份油加 氢可以使蜡油变为轻质油同时乙烯提供原料，如果1 0 0 万吨乙烯建设期比较长， 则可以考虑建立重整装置进一步调整汽油结构；i v c 。资源优化。目前石油二厂的 c 。资源仍有一部分未得到利用，如果充分利用我们可以有2 0 万吨的烷基化和8 万吨的消瓶颈的规模，这些也是改善汽油产品结构盈利能力的一个重要方面。另 外，以正丁烷生成聚四氢呋喃进而生产氨纶巴是一条值得研究的路线( 氨纶美国 离岸价2 7 0 0 0 美元吨) ，“。v 动力资源优化。动力资源的优化着重应在于蒸汽 的优化，应着重解决好生焦与产汽、蒸汽的逐级使用、循环使用等几个方面的问 题。如果做好上述四种资源的优化，则石油二厂的盈利能力将有较大幅度的提高。 虽然石油二厂近年对环保进行了一定的投入，解决了硫化氢排放、氨精制等 问题。但仍然面临废水的排放、废碱处理、焦化瓦斯未脱硫、烟气排放s o 。、 中转站污水排放等问题。随着2 0 0 5 年沈抚暗渠的关闭，废水的处理的问题显得 尤为突出，石油二厂在这方面面临含硫污水与酸性水汽提处理能力不匹配的问 题，氨氮的处理手段问题，三泥的处理问题，净水水质的稳定问题。初步的思路 是应通过局部削缺解决酸性水汽提的能力问题，通过三泥脱水解决跑泥问题，通 过废碱氧化解决d r 法及汽油精制废碱问题，通过建均质池解决净水水质稳定问 题，寻求合理的氨氮处理方法解决氨氮问题。同时，随着环保措施的逐步升级现 在就应着手研究烟气是的二氧化硫的处理工艺。 结合上述几方面因素未来石油厂_ 的发展定位是加丁能力达到11 5 0 万吨 年，产品满足欧3 标准要求，资源得到进一步得到优化。环保设施先进齐备，形 石油二生产设施规划 成环境友好工厂。 3 2 可行方案的设计 3 ，2 ，1 加工能力方案设计 加工能力的增长有几种方案：第一种方案2 年的增长量扩建，每两年一次； 第二种方案采取的是大幅度增长生产能力的策略。第三种方案是，当需求增长后， 先不扩建生产能力，而是利用短期调节生产能力的办法。本次规划采用第二种方 案。即成倍的增加炼油能力。当然炼油能力的增加也与石油资源的总体情况有关 目前我国石油产量中东部地区占6 5 ，未来二十年我国石油生产发展的趋势是用 西部和海上增量来代替东部产量递减，通过加强老油田的剩余分布规律，提高采 出率，预计在未来二十年内东部地区产油量可以维持在8 0 0 0 万吨左右，原油加 工量主要由资源决定，根据中国石油股份公司的长远规划，俄罗斯原油进口及东 北地区石油资源情况，石油二厂的原油一次加工能力将达到1 1 5 0 万吨年。 3 2 2 不同加工方案的比选 加工方案的确定可以决定一个炼厂的产品质量、产品结构，而加工方案的确 定主要由总体加工工艺的选择、各组分油的加工工艺及路线来决定。根据炼油厂 的特点，渣油加工是决定一个炼油厂的加工能力和盈利水平的重要因素，根据木 桶原理则渣油加工是制约本规划的短板。因此本次规划以减压方渣油加工方案为 规划的依据。 溅压渣油是以大庆原油减渣为主的低硫石蜡基原油减压渣油。大庆减压渣油 石油二j 生产设施规划 具有低硫、低重金属、较低残碳、氮含量较高的特点，通常采用以下加工方案 a ) 催化裂化加工：进行催化裂化加工较为经济，在催化裂化装置掺渣比允许 的情况下，宜尽可能直接作为催化裂化原料，但受制于汽油、柴油的质量要求； b ) 延迟焦化方案：通过延迟焦化生产焦化汽油、焦化柴油、石油焦。 c ) 生产燃料油：减压渣油经过减粘后调合作船用燃料油或其它燃料油： d ) 溶剂脱沥青工艺：经溶剂脱沥青生产的脱沥青油作为催化裂化原料。脱出 的沥青，作为沥青燃料使用“”1 。 大庆原油的其他馏分油如蜡油馏分、柴油馏分、汽油馏分的加工手段相对渣 油加工对于总体加工方案的确定影响不大，其中大庆原油减压蜡油主要用于加氢 裂化和催化裂化原料、也可用于生产高粘度指数润滑油基础油及微晶石蜡原料。 柴油馏分的加工分为直馏柴油馏分、催化裂化柴油馏分两种。汽油馏分的加工主 要以解决汽油中的烯烃和硫的问题。 任何一个企业，其生产的最终目的就是追求利润的最大化。本次规划除了考 虑消除渣油加工的短板以外，对于其它几种馏分油的方案设计则遵循这一原则。 即尽量多的生产高附加值的石蜡、高标号汽油、清洁柴油、化工轻油。 下面分别对以上三种渣油加工方案的优缺点分别从工艺技术、产品方案、投 资和效益对比等几个方面进行对比。 石油二一生产设施规划 表3 1三种渣油加工方案的工艺对比表 t a b i e 3 1t e c h n o | i g yo ft h r e eh e a v y0 i ir e f ；n i n g 百油二，生产设施规划 表3 ，2 三种渣油加工方案的主要产品对比表单位( 万吨) t a b f e 3 2p r o d u c t so ft h e e rh e a v y0 i ir e f i n i n g 礤蜡 i 类润 汽油 航煤 轻柴 液化气 石蜡 石油焦 沥青 2 7 0 2 2 5 7 l 1 5 7 5 3 8 0 4 2 6 4 0 4 5 1 5 4 0 4 7 0 8 5 2 7 2 5 1 6 4 5 3 7 4 4 2 6 0 2 7 l 6 5 1 6 4 6 l 7 0 3 6 3 1 2 7 0 2 2 5 7 8 0 9 6 5 1 1 5 3 5 7 8 6 6 2 6 7 0 1 8 1 6 1 4 9 1 丙烯1 1 1 81 1 9 51 3 2 甲苯5 0 34 9 44 9 7 邻二甲1 3 71 3 51 3 5 混二甲 5 4 95 3 95 4 2 金i 土 z ；：墅 z 4 ：3 zz 3 1 ：z 3 表3 3 投资和效益对比表( 万元) t a b l e 3 3c o n