广州化工 ２０１０年３８卷第６期 丙烯单耗偏高原因分析及对策 郑拴辰，董林堂，李怀亮 （陕西延长石油集团有限责任公司延安炼油厂，陕西 延安７２７４０６） 摘 要：延安炼油厂针对ｌ０万吨／年聚丙烯装置原料丙烯单耗偏高问题组织了技术攻关，通过优化工艺操作和技术改造等措 施，降低了丙烯单耗，节约了丙烯原料，减少了环境污染，提高了经济效益。 关键词：丙烯；单耗；措施；经济效益 Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｕｎｉｔ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕａｎ—ｃｈｅｎ，ＤＯＮＧ Ｌｉｎ—ｔａｎｇ，ＬＩ Ｈｕａｉ—ｌｉａｎｇ （Ｙａｎ’ａｎ Ｒｅｆｉｎｅｒｙ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｙａｎｃｈａｎｇ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａａｎｘｉ Ｙａｎ’ａｎ ７２４７４０６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｙａｎ’ａｎ Ｒｅｆｉｎｅｒｙ ｏｒｇａｎｉｚｅｄ ａ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｆ １０ｍｉｌｌｉｏｎ ｔｏｎ／ｙｅａｒ．Ｂｙ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｒｅｄｕｃｅｄ，ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｒａｗ ｍａｔｅ— ｒｉａｌ ｗａｓ ｓａｖｅｄ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｕｎｉｔ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｓ；ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ 延安炼油厂聚丙烯装置，采用国产化第二代双环管液相本 体工艺技术设计，以炼厂丙烯气为原料，设计生产能力为年产１０ 万吨均聚物产品，于２００５年５月３１日一次投料成功，经过几年 的运行，装置运行状况良好，但丙烯单耗数据与设计数据和国内 同行业平均水平相比还存在较大的差距。为了进一步降低丙烯 单耗，２００８年延安炼油厂采取了多项技术改造措施及不断优化 工艺操作等手段，有效地降低了丙烯单耗，提高了经济效益。 １ 丙烯单耗高原因分析 ２００７年丙烯单耗情况见表１。 表１ ２００７年延安炼油厂丙烯单耗状况
２００７年度，聚丙烯装置共生产聚丙烯树脂产品（Ｔ３０Ｓ）９８０２９ 吨，按平均单耗１．０７２ｔＰＲ／ｔＰＰ，全年丙烯损耗量为：９８０２９×１．０７２ —９８０２９＝７０５８吨，远远高于国内同行业的平均单耗１．０１６３水 平，不仅浪费了丙烯资源，增加了生产成本，还污染了环境。 ２优化工艺操作规程和工艺参数，确保装置长 周期运行 通过一系列技改技措项目的实施及优化工艺操作参数，收 到了明显的效果，装置非计划停车由去年的ｌ３次减少到今年的 ８次，大大降低了丙烯损耗及废料产生。 ２．１ 加强工艺操作，减少ｚ２Ｏ３堵塞频次 在线混合器Ｚ２０３是催化剂混合物输送过程中的关键部位， 反应在这里开始并逐渐形成聚合物颗粒…。因此，在操作上要 特别注意，防止物料倒串，引起Ｚ２０３堵塞。结合我厂聚丙烯装 置实际情况，从以下几点加强了操作： （１）在原设计基础上进一步细化了Ｄ１０８Ａ／Ｂ的切换方案， 规范操作步骤，确保了切换过程中不出现差错：当Ｄ１０８Ａ／Ｂ需要 切换时，操作人员必须先关闭Ｄ２０１前主ＣＡＴ手阀，减少因 Ｄ１０８Ａ／Ｂ切换失误而造成Ｚ２０３堵塞的可能。 （２）在夏季，通过调整Ｅ２０１的操作，将丙烯出口温度由原来 的ＩＯ￣Ｃ降至９．５￣Ｃ，防止丙烯与Ｃａｔ在Ｚ２０３处反应堵塞。 （３）将ＦＩＣ２０４量由设计的１２００ｋｇ／ｈ提至１２５０ｋｇ／ｈ，防止催 化剂缓慢累积导致堵塞。 经过这些措施制定和实施，收到了明显的效果，全年因 Ｚ２０３Ａ／Ｂ堵塞造成聚合单元停工次数明显减少，未发生一例因 人为因素造成Ｚ２０３堵塞，装置平稳运行周期明显变长。 ２．２优化预聚反应操作参数，改善预聚条件。改变ＰＰ 粉料粒径分布。减少细粉产生 ＰＰ细粉给生产带来了很大的影响，细粉太多将引起工艺系 统的堵塞和设备使用寿命降低，影响装置的长周期运转，增加了 产品的消耗。２００７年，因细粉堵塞设备造成装置非计划停工１ 次，针对实际情况，对预聚部分相关工艺参数进行了调整，具体 情况见表２。
２０１０年３８卷第６期 广州化工 ・２４５・ 表２预聚部分相关工艺参数调整情况
从运行情况看，系统细粉量明显减少，全年未发生细粉堵塞 设备现象。 ２．３加强工艺操作，确保ＰＫ７０５平稳运行 为了保证制氢单元能长周期运行，通过加强设备管理，增加 巡检频次，优化部分操作参数，将压缩机吸入口低压停车值由原 来１．１５ＭＰａ调整至１．０５ＭＰａ，对纯化系统填料进行了更新，对制 氢系统脱盐水成套设备改造，冷却系统介质由原来循环水改用 为除盐水，以及对关键部分单向阀位置进行了调整等措施，使 ＰＫ７０５运行周期大大延长。 ２．４加强工艺操作，确保ＰＫ３０１长周期平稳运行 表３丙烯原料含杂质量情况
ＰＫ３０１是聚丙烯装置丙烯气体回收的关键设备，其运行工 况的稳定，对聚丙烯装置丙烯单耗起着重要的作用，从以下几方 面进行了改进。 （１）调整ＡＩＶＰＲ比值，减少ＴＥＡＬ加入量。今年检修期间， 通过对带人ＰＫ３０１系统内的粉末组成进行了化验分析，发现主 要成分为ＡＩ：Ｏ，，说明系统内ＴＥＡＬ过剩，并带入ＰＫ３０１，导致 ＰＫ３０１的运行工况不佳，停机频繁。我厂聚丙烯装置自开工以 来，ＡＩＶＰＲ比值按设计定为０．１５～０．２５ｋｇ／Ｔ，加入量为３．１４ｋｇ／ｈ， 由于装置丙烯原料含杂质量较低，反应所需的ＴＥＡＬ量低，若按设 计值加入，有可能导致系统内ＴＥＡＬ量过剩，具体情况见表３。 从表中可以看出，丙烯原料纯度较高，各种杂质含量远低于 设计值。经过理论分析和认真讨论，将ＴＥＡＬ加入量降至 １．５ｋｇ／ｈ，铝烯比调整为０．１１～０．１２ ｋｇ／Ｔ。从运行情况来看，反 应没有减弱，催化剂的活性仍保持原来的水平，ＰＫ３０１的运行效 果较好。 （２）进一步优化Ｔ３０２操作，减少因Ｔ３０２换油等因素对 ＰＫ３０１运行造成影响，保障ＰＫ３０１平稳运行。Ｔ３０２的运行效果， 对ＰＫ３０１的安全平稳运行至关重要，从２００８年大检修打开Ｔ３０２ 情况可以判断，Ｔ３０２运行状况不是很好，塔盘失效，顶部冷凝器 Ｅ３０４被油膏状物严重堵塞，冷却效果大大降低。针对这种情况， 对Ｔ３０２一些相关操作参数进行了优化，严格控制该塔液位、压 力、及洗涤循环量等重要工艺指标，增加了洗涤液更换频次，保 证充分除去气体中夹带的细粉和其它杂质，防止细粉及高浓度 三乙基铝夹带白油进入压缩机组。 （３）对雾沫分离器Ｄ３０４进行了清理，出口滤袋进行更换，有 效防止了将烃油带入压缩机组。为了解决二级出口温度偏高的 问题，对级间冷却器Ｅ３０６进行了更换。 ２．５优化部分工艺参数，寻找最佳的操作点 经过对部分运行工艺参数以及产品质量指标等相关数据的 分析，发现环境变化对装置操作有一定的影响，结合季节特点和 生产实际情况，对部分相关工艺指标做了适当调整，具体情况见 表４。 表４对相关工艺指标调整情况
从调整后运行的情况来看，效果明显，在保证了产品质量前 提下，减少了堵塞事故发生，降低了丙烯损耗，提高了装置运行 效率。 ２．６对Ｅ３０１更换改造 聚丙烯装置自开工以来，存在闪蒸系统压力偏高，Ｅ３０１液位 偏低，操作难度大的问题，给装置平稳操作带来困难，为保证全 年生产任务完成，不降低装置运行负荷，调节阀ＦＶ３２３一直向火 炬管网卸压较大，造成丙烯消耗增大 Ｊ。具体流程如图１所示。 经分析＇Ｉ３０１系统压力偏高的原因主要是：Ｅ３０１冷量不足， 大量的气态丙烯无法有效冷凝而导致Ｔ３０１压力居高不下，而不 得不排放。针对实际情况，２００８年７月聚丙烯装置抢修期间， 更换了Ｅ３０１，增大其有效换热面积（由原来的３４０ｍ 增至５５０ ｍ ），改善其换热效果。自２００８年７月２４日投用以来，使用效 果良好，Ｔ３０１系统压力由原来的１．８５ＭＰａ降至１．７５ＭＰａ。 有效解决了Ｔ３０１系统压力高、Ｅ３０１液位偏低、操作难度大 从而影响装置物耗的问题。 （下转第２６８页）
・２６８・ 广州化工 ２０１０年３８卷第６期 ４ 引入了“预习一展示一反馈＂的自主学习模式 我们在实验课中引入了“预习一展示一反馈”的自主学习模 式。在预习模块，教师根据对教学大纲的把握，学生根据自学后 对知识内容的把握，通过师生共同讨论，预设学习目标，明确本 次实验的重点、难点。在展示模块，将自主权完全交还给学生， 以个人或小组为单位回顾预习情况，进行组内、全班的案例讨 论，完成知识的迁移运用和感悟的提炼升华。在反馈模块，由教 师主导，对前面课程进行反思和总结。 通过一系列对法医病理学实验课程内容的调整，授课方法 的改进，２００５、２００６两个年级法医学本科专业的学生增强了学习 自主性，加深了对课本知识的理解，提高了科研积极性，目前有 两项学生科研课题正在进行中。通过以上课程调整及方法改 进，希望能够培养出具有更高专业素质及更强实际检案能力的 合格的法医学专业毕业生。 参考文献 ［１］ 王小囝．公安院校法医学教学的几点思考［Ｊ］．江苏警官学院学 报，２００８，２３（５）：１９２—１９３． ［２］竞花兰，李朝晖，成建定．法医病理学课程教学刍议［Ｊ］．中国法医 学杂志，２００３，１８（３）：１９２—１９３． ［３］韦琪．公安院校法医学教学的几点感想［Ｊ］．公安教育，２００１（２）：４３ —４４． ［４］达徐平．法医学教育改革初探［Ｊ］．交通高教研究，１９９８（４）：９３— ９５． ［５］ 邓大中．多媒体计算机技术在法医学教学中应用［Ｊ］．政法学刊， ２００３，２０（４）：９０—９１．
（上接第２４５页）
图１ 聚丙烯高压回收系统流程 Ｄ３０２ 火炬
２。７增加ＰＫ３０１压缩剂入口过滤器，确保其长周期 平稳运行 为了减少ＰＫ３０１系统带粉问题，在其入口增加了两个２００ 目过滤器Ｆ３０３Ａ／Ｂ，使根据ＰＶ３５１１开度变化情况及时切换使 用，防止压缩机二级出口温度超高引起ＰＫ３０１连锁停机，确保压 缩机处于正常工况下运行，减少了压缩机在非正常工况下长时 间运行对机组的损害，从目前运行情况看，达到预期效果。 经以上措施实施，ＰＫ３０１的运行工况明显变好，平稳运行周 期增长，低压丙烯气得以最大限度地回收，降低了丙烯损耗。具 体情况见表５。 表５丙烯损耗降低情况
３效果分析 ３．１经济效率测算 按全年累计生产１０．７３４８万吨聚丙烯粒料（Ｉ３０Ｓ）计算，经 济效率见表６。 从表７可以看出，全年共节约费用为３４０８．９８万元。 ３．２攻关相关费用分析 攻关以来投入的费用主要由设备技改项目和人员业务培训 两部分组成，具体见表７。 表６聚丙烯装置技术改造的经济效益
注：催化剂价格采用我厂计划价格，丙烯价格采用卓创资讯石油网 ２００８年均价。 表７ 聚丙烯装置技术改造的投入费用 项目 费用／万元 更换Ｅ３０１ Ｐ１１１技措配制管线改造 Ｄ６０１尾气回收 增加Ｆ３０３Ａ／Ｂ、更换Ｅ３０６ 制氢脱盐水成套设备改造 人员培训 合计 ６Ｏ ３ １２ １０ ４０ １０ １３５ 从上面的统计数据可以看出，攻关投入的费用远远小于节 约资金。经测算，２００８年技术攻关可节约生产费用为： ３４０８．９８—１３５＝３２７３．９８万元 ２００８年延安炼油厂采取多项技术改造措施，将丙烯单耗降 低至１．０１４ＴＰＲ／ＴＰＰ，有效解决了聚丙烯装置生产技术瓶颈，全 年共节约资金３０００多万元。 参考文献 ［１］洪定一，等编著．聚丙烯一原理．工艺与技术［Ｍ］．北京：中国石化 出版社。２００５：３７０—３７９． ［２］刘华强，李来生．聚丙烯装置闪蒸过程的研究［Ｊ］．合成树脂及塑 料，２００３，２０（１）：３６—３９．