镇海炼化开展炼化一体化工作的实践与探索.ppt

镇海炼化开展炼化一体化工作的实践与探索 主讲人 内容提纲 一 镇海炼化简介二 镇海炼化乙烯工程情况介绍三 镇海炼化油化一体化优化措施四 下一步主要优化工作五 小结附 CFB锅炉的优化运行 镇海炼化公司简介 镇海炼化建厂时间为1975年 前身为浙江炼油厂 是以燃料型炼油为主结合化工生产的石油化工企业 36年来 镇海炼化历经重组改制 上市退市等重大改革和发展成为中国石化镇海炼化分公司 成为目前国内规模最大 技术经济指标领先的炼化企业 中国石化镇海炼化分公司 下称镇海炼化 目前拥有2300万吨 年原油加工能力 100万吨 年乙烯 60万吨 年PX生产能力 拥有超过5000万吨 年码头吞吐能力及超过350万立方米的储存能力 是目前国内最大的炼化一体化企业 镇海炼化装置一览表 镇海炼化公司简介 镇海炼化2011年实际加工原油2198万吨 生产乙烯110 8万吨 全年炼油能耗46 1千克标油 吨 乙烯综合能耗553千克标油 吨 2011年全年利润58 5亿元 镇海炼化2012年预计加工原油2020万吨 生产乙烯110 6万吨 全年炼油能耗45 8千克标油 吨 乙烯综合能耗541千克标油 吨 2012年预计完成利润30亿元 附 镇海炼化炼油总流程示意图 镇海炼化炼油总流程示意图 煤油 蜡油 渣油 煤油精制 汽柴油精制 柴油 加氢裂化 常减压 催化裂化 MTBE CFB锅炉 焦化 沥青 LPG 汽油 气化料 燃料 柴油 煤油 原油 算山码头 重整 溶剂脱沥青 蜡油加氢 电 蒸汽 PX装置 PX 焦炭 PP PP 炼油图片 镇海炼化公司简介 乙烯图片 镇海炼化公司简介 镇海炼化乙烯工程情况介绍 内容提纲 主要时间节点 2006年3月17日 正式获得国家发改委核准 2006年11月6日 举行开工奠基仪式 2007年4月2日 总体设计获得批复 2010年4月30日 建成投产 2010年6月 实现平稳运行 总投资估算为约235亿元 实际节省约30亿元 镇海炼化乙烯情况介绍 镇海炼化乙烯装置组成及规模 乙烯装置 EO EG装置 EB装置 LLDPE装置 丁二烯抽提 裂解汽油加氢 PO SM装置 聚丙烯装置 MTBE装置 芳烃抽提装置 干气及PSA解吸气15 66 石脑油202 26 加氢尾油30 00 总计307 92 乙烯100 00 丙烯50 68 混合C432 05 氢气2 19 粗裂解汽油74 08 PFO8 63 主要产品炼厂干气尾气9 83氢气2 53乙二醇53 00二乙二醇3 08三乙二醇0 044环氧乙烷10 00富丁烯 24 70MTBE10 13丁烯 11 17LLDPE45 00SM60 20PO27 40PP25 49丁二烯14 25甲苯16 30混合二甲苯8 24抽余油9 30C513 12C9 5 54PFO7 06PGO5 00 LPG及C560 00 镇海炼化乙烯总流程 设计原料中石脑油比例较高 如工况二石脑油达到80 以上 需要在装置投产前对乙烯原料供应进行优化 镇海炼化乙烯设计原料组成 镇海炼化乙烯裂解炉设计能力及原料配置 2011年 乙烯裂解炉共处理富乙烷气13 3万吨 液化气31万吨 按设计的气体炉配置情况 气体加工能力将非常紧张 考虑到气体原料加工量的增加 2012年在乙烯填平补齐项目中对4 炉进行了改造 增加了气体进料 这样目前1 2 3 4 炉都具备加工气体能力 14 2011 2012年2011年装置投产后第一个完整年 乙烯产量达到110 8万吨 乙烯能耗553千克标油 吨 2012年预计产量110 6万吨 乙烯能耗541千克标油 吨 2010年4月20日一次开车成功 7月份当月就实现了盈利 8月份勇夺化工利润第一 装置负荷达到100 镇海炼化乙烯开工及运行情况 镇海炼化乙烯所罗门绩效评价情况 关键指标 重置资产回报率ROI 镇海炼化乙烯成为中国石化六年来首次进入ROI第一群组的装置中沙天津位于第二群组茂名 扬巴 赛科 齐鲁位于第三群组其余位于第四群组中国石化平均值位于第三群组 镇海炼化乙烯情况介绍 乙烯所罗门绩效评价 处于第二群组 处于第一群组 单位高附现金操作费用 单位高附净现金收益 单位高附净能耗 维修效率指数 处于第二群组 处于第一群组 开展一体化优化工作的思路 内容提纲 运用 分子管理理念 进行整体优化 分子管理 理念要求将生产经营优化延伸至每个分子 努力推进 平稳操作 优化原料 优化产品 优化运行 优化系统 以最大程度地提升每个分子的价值 完善2300万吨 年炼油总流程优化石脑油配置优化加裂尾油资源优化炼厂干气资源优化轻烃资源优化乙烯副产物优化公用工程 具体措施 石脑油平衡 在炼油2000万吨 年规模下 石脑油 生产汽油 芳烃原料 供赛科 乙烯原料 仅能提供50万吨 年石脑油 与设计工况相比 石脑油原料严重不足 乙烯投产前石脑油情况 套常减压装置扩能改造 套加氢精制装置技术改造 双反应器 非芳加氢 加氢裂化扩能及节能改造 新建300万吨 年柴油加氢装置 新建150万吨 年催化汽油S ZORB脱硫装置新建10万吨 年硫磺回收装置新建120吨 时酸性水汽提装置 化肥全供氢改造系统配套的改造和完善 原油 柴油罐 措施1 完成2300万吨 年炼油扩能 乙烯投产前 焦化石脑油主要是与柴油混合加氢由于柴油初馏点常常只切到165 左右 致使有相当部分焦化石脑油组分压入到柴油馏份中 为了减少焦化石脑油流失问题 将2 柴油加氢装置改造为焦化石脑油加氢装置 焦化石脑油干点由190 提高到220 240 集中加氢后直接生产裂解原料 提高加氢焦化石脑油产量 措施2 焦化石脑油集中加氢 措施3 优化加氢裂化尾油资源 尾油产量 30 70 80 调整前 调整后 对两套加氢裂化装置适当改造和更换催化剂 提高了加氢裂化尾油产量和质量 约增产加氢尾油40 50万吨 原料芳烃指数 BMCI 值大幅降低 预精制 深冷分离 富乙烯乙烷气 尾气 6万吨 年 催化干气 炼厂饱和干气 乙烷含量超过65 增加富乙烷气原料10万吨 年 乙烯裂解炉 新建II轻烃回收装置 回收炼厂加氢干气 PX歧化尾气等资源 措施4 回收炼厂干气中富乙烷气资源 措施5 优化饱和液化气资源 气分装置共生产约8万吨 年丙烷 之前全部作为民用液化气 乙烯投产后 全部作为裂解原料 建成投用了两套轻烃回收装置 用于回收炼厂轻烃中的饱和LPG组分用作乙烯原料 年回收饱和LPG约16万吨 重整 加裂装置饱和LPG富含C30 n C40组分 全部作为裂解原料 总量超过10万吨 年 措施6 优化C5资源 提供优质裂解料 碳五资源中的正戊烷是优质的裂解原料 而异戊烷虽不适合作裂解原料 乙烯收率偏低 但其辛烷值却高达85以上 是优质的汽油调合组分 乙烯投产后 通过改造原有设施 对碳五进行简单正异构分离 富含正戊烷部分作裂解原料 年增加裂解原料约20万吨 年 措施7 优化乙烯副产物 反哺炼油 氢气约40000Nm3 h 直供炼油 停用歧化装置氢气压缩机 降低了歧化装置能耗 乙烯抽余油6万吨 年 作为重整装置原料 顶出直馏石脑油作为乙烯装置原料 MTBE13万吨 年 作为汽油调和组分 顶出调入汽油中的碳五 非芳等石脑油组分 作为乙烯装置原料 措施8 优化公用工程 充分利用价格相对较低的煤炭和石油焦资源 通过自建的CFB锅炉进行热电联产 蒸汽系统按能级匹配和热能梯级进行优化利用 开展原水用量优化 循环水量优化 进一步提高污水回用率和循环水浓缩倍数 减少新鲜水用量和外排污水量 设计工况287 3 设计工况165 7 2010年乙烯原料组成情况 2011 2012年乙烯原料情况 在原油资源基本不变轻的条件下 在保质保量供应上海赛科110万吨 年石脑油的同时 镇海炼化乙烯原料对石脑油的依赖度从原设计的最高87 降至目前的50 实现了乙烯原料的多元化和轻质化 降低了乙烯原料成本和单位生产成本 目前镇海炼化乙烯原料成本比中石化平均价低约400元 吨 2010年10月总部调研咨询组调研后认为 镇海炼化仅通过乙烯原料的一体化优化 每年就可增效10亿元 优化小结 正在考虑和实施的优化措施 LPG加氢 焦化LPG 裂解炉 干气加氢 PSA 焦化干气 尾气作燃料 碳二 措施1 焦化干气C2资源及LPG的回收利用 镇海炼化正在建设的一套210万吨 年延迟焦化装置 总流程上设置了气体处理中心单元 集中对焦化LPG20万吨 年进行加氢饱和后进行正异丁烷分离后 部分正丁烷资源做裂解原料 同时采用干气加氢精制 PSA工艺回收焦化干气中的C2以上组分约10万吨 年作为裂解料 计划投用时间2014年1季度 正丁烷分离 镇海炼化考虑建设一套干气资源氢气和C2回收装置 对催化干气返回气中未完全回收的乙烷 氢气及裂解汽油加氢高压尾气中的氢气进行回收 装置建成后 可有效回收乙烷4 0t h 氢气20000Nm3 h 计划2014年上半年投产 裂解炉 PSA 其它炼油干气 PSA 催化干气返回气 裂解汽油高压尾气 C2 4t h H2 20000Nm3t h 炼油 瓦斯管网 CH4 7000Nm3t h 措施2 催化干气中氢气和乙烷的回收 尾气 按照中石化总部 到2015年中国石化乙烯装置整体达到世界先进水平 前3名乙烯装置达到世界领先水平 的总体要求 结合镇海炼化发展 围绕气体资源利用 我公司考虑在乙烯首次检修期间进行乙烯装置消缺和节能完善 乙烯装置的 三大机组 主体设备都不动 结合乙烯装置高负荷运行下的 瓶颈 通过简单的消缺完善 再新增1台15万吨 年裂解炉 使现100万吨 年乙烯裂解装置的能力达到110万吨 年 8000小时下 以发挥装置最大潜力 项目总投资3 5亿元 计划2014年2季度实施 措施3 乙烯消缺改造 裂解110万吨 年运行 重整装置预加氢反应后经分馏塔切割馏份后T602底油作重整进料 其中还有重整反应很难转化的C6直链烷烃 C6P 进重整装置既占用重整装置能力又增加装置能耗 而C6P是乙烯装置很好的原料 改造重整油预分馏塔 将塔底C6P降至2 以下 既优化乙烯原料 又提高了重整进料有效组份 按照 宜烯则烯 宜芳则芳 原则配置石脑油资源 充分发挥资源优势 增加公司效益 措施4 宜烯则烯 宜芳则芳 配置C6石脑油 结合公司乙烯裂解汽油资源情况 我公司考虑建设一套4万吨 年裂解汽油抽提装置 对裂解汽油中碳八 碳九馏份进行处理 回收苯乙烯 剩余碳八馏份作为优质的芳烃原料 做到资源的合理利用 本项目包括一套裂解汽油抽提装置及相关系统配套内容 可回收苯乙烯产品2 7万吨 年 项目总投资为3 29亿元 计划2014年上半年投产 措施5 增上苯乙烯抽提 优化芳烃进料 炼化一体化优化示意图 富乙烷气 液化气 炼油 乙烯 深冷回收 炼厂饱和LPG C5 加氢焦化石脑油 加裂尾油等 氢气 抽余油 芳烃 高辛烷值组分 催化干气 乙烯 乙烷 炼厂饱和干气 焦化干气 加氢 PSA 乙烷 浅冷 PSA 谢谢 附 CFB锅炉的优化运行 CFB的优化运行 1 锅炉开炉时尽量早投煤 以节约锅炉的燃料成本 镇海锅炉的投煤温度一般在460 左右 2 在控制飞灰碳含量的基础上 燃料煤种尽量选好一些 入炉煤粒径较细一些 一般在8mm以下 减少锅炉磨损 3 运行中锅炉床压控制低一些 有利于锅炉的节能运行 磨损程度也可相应减轻些 4 对电站运行效率来说 建议在满足全厂蒸汽平衡的基础上 尽量加大抽汽量 避免减温减压 电站内高低加尽可能全部投上 有利于提高电站的绝对热效率 5 镇海CFB锅炉的一 二次风配比为6 4 一次风以保证床料的流化质量 维持床温为依据 二次风以炉膛出口的烟气氧含量为依据 引风机以满足炉膛的负压为主 6 锅炉床层阻力4 5KPa 过剩空气系数约3 运行中锅炉密相区床温约900 稀相区床温约870 床温通过调整循环量 控制石灰石量和调整一次风量进行调整 7 镇海锅炉的排烟温度一均约128 飞灰中的碳含量为2 4 底渣的碳含量为0 6 灰渣比为7 3 旋风分离器切向进风 分离器的分离粒径约50 75um CFB的优化运行 8 关于CFB锅炉的磨损控制手段有 炉膛密相区域内打围燃带 含上方水冷壁四角 用增加防磨梁措施防止水冷壁的壁面磨损 下密上疏 增涂耐磨金属涂料 着落区敷设浇注料 布风板尽量布风均匀 风帽材料采用HK40高镍高铬硬质合金制造 9 运行中一般措施有 吹灰的频率为一天一次 在保证SO2排放的前提下 控制Ca S比为2 3 保持合理的锅炉负荷 一般在约80 90 尽量避免长时间超负荷运行 正常负荷下 控制床层阻力 P 4 5KPa 锅炉给水温度尽量满足设计值 减少燃料的消耗量 有助于锅炉热效率的提高 10 开车运行中发生的较大问题有 锅炉给水泵滤网堵 引起除氧器压力大幅波动 导致其它几台并联的给水泵入口汽化 锅炉低水位跳车 蒸汽平衡无法维持 进而引发乙烯装置停工 运行中发生的问题有 汽温偏高 减温水量高达10 以上 锅炉不能长时间满负荷运行 因床温超得历害 锅炉水冷壁爆管2次 风帽磨损严重 一次检修布风板上的风帽更换近30 辅机系统有风机液偶振动大 一次风道噪声高等 11 CFB锅炉的重大改造有 校正设计问题 加长水冷屏 增加炉膛内取热面积 改变锅炉蒸发吸热与过热吸热比例 成功减少了锅炉一 二级过热器的减温水量 降低了炉膛温度 实现锅炉长时间满负荷运行 同时有利于NOX的排放控制 为减少锅炉磨损 每台锅炉均进行了增加防磨梁改造等 为提高乙烯工程能源转化的利用效率 最大限度地节约能源消耗 充分体现 世界级 高科技 一体化 的总体建设目标 要求各装置院 总体院在工艺装置 系统工程的热能利用设计中遵循以下设计原则 关于乙烯工程蒸汽系统各等级蒸汽参数的设置乙烯可研报告对镇海乙烯工程蒸汽拟定了SHP 11 0MPa 510 HP 4 2MPa 385 MP 1 6MPa 285 LP 0 4MPa 200 四个等级的系统蒸汽参数 参数的基准点为动力中心界区外1米 为提高动力中心内部的发电透平效率 确定动力中心锅炉发汽温度按常规电站锅炉参数 540 进行选取 SEI按拟定的装置总图位置及管架管线走向 测算设计工况下到各装置界区外1米处的各级蒸汽参数 CFB