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优化裂解炉控制提高乙烯收率随着对现场过程控制水平要求的不断提高，越来越多的石油化工装置都采用了DCS（集散）控制，DCS控制在取代常规仪表实现装置“安、稳、长、满、优”生产等方面无可比拟的优越性。
上海石化2#乙烯装置中的DCS采用Honeywell公司的TDC3000产品，TDC3000控制系统为九十年代中期产品，生产装置许多复杂的控制功能都可以通过DCS的组态，编程等来实现。
针对如何提高裂解炉的稳定长周期运行和进一步提高乙烯收率问题，对2#乙烯裂解炉进行了探索并进行了实践，通过优化控制方案和提高现场仪表的可靠性等，使裂解炉的运行周期更长，炉出口温度更加稳定，达到了预想的目标。
1.裂解炉控制的基本要求(1)裂解炉工艺（2）裂解炉控制的基本要求：(3) 影响裂解炉控制的主要干扰因素：A 裂解原料的进料量，温度，组份； B稀释蒸汽的变化；C 原料进料总压力的变化；D燃料系统的压力及燃烧状况的波动； E炉管进出口温差与结焦变化等。
(4) 裂解炉的控制内容裂解炉的控制主要包括：进料流量控制，燃料气压力控制，炉膛负压控制，炉出口温度控制，汽包液面控制为辅助控制等。
2. 裂解炉原控制方案裂解炉是一个多变量且比较复杂的控制对象，根据前面裂解炉的控制要求，及主要干扰因素，结合STR III炉，设计以下主要控制方案。
（1）.烃进料流量控制：STR III裂解炉的进料控制，由六组进料，其控制分别为单回路控制，即FIC101A，FIC101B，FIC101C，FIC101D，FIC101E，FIC101F.(2).稀释蒸汽流量控制；STRIII裂解炉的稀释蒸汽控制，由六组进料，其控制为单回路控制，即FIC101G，FIC101H，FIC101J，FIC101K，FIC101L，FIC101M.(3).炉出口温度控制：采用炉出口温度与燃料气的压力进行串级控制。
裂解炉出口温度为主参数，把影响裂解炉出口温度的主要干扰因素――燃料气的压力引入副回路中，设想利用副回路的快速作用，能对进入副回路的干扰具有很强的克服能力。
中国石化塔河炼化聚乙烯技术工艺
中国石化塔河炼化公司作为国内领先的石化企业之一，一直致力于聚
乙烯工艺的技术研究和开发。
目前，该企业已拥有国内一流的聚乙烯
生产线和技术，为国内聚乙烯行业做出了杰出的贡献。
塔河炼化公司的聚乙烯技术工艺主要包括催化剂选择、反应器设计、
分离回收等步骤。
催化剂是聚乙烯生产过程中的重要因素。
塔河炼化公司采用世界先进
的Ziegler-Natta催化剂技术，具有催化效率高、产物质量稳定等优点。
同时，催化剂选择还需要考虑到生产成本、在环境保护等方面的
因素。
反应器设计也是聚乙烯生产中至关重要的环节。
塔河炼化公司采用多
种不同类型的反应器，包括环保高分子化反应器、高效沸腾流化床反
应器、压力池式反应器等。
这些反应器具有高效、稳定、可控等特点，并能够将反应器和分离回收系统巧妙地结合起来，大大提高了生产效率。
此外，在分离回收方面，塔河炼化公司也颇有建树。
该企业通过优化
反应温度、压力、反应时间等工艺参数，以及采用先进的反应器和分
离回收设备，不仅可以获得高质量的聚乙烯产品，还能保障环境安全和资源利用率。
总之，中国石化塔河炼化公司通过多年的技术研究和开发，建立了一套完善的聚乙烯技术工艺体系。
这套体系具有高效、稳定、可控等特点，为国内聚乙烯行业发展做出了重要的贡献。
未来，塔河炼化公司将继续加强技术创新和优化，推动中国聚乙烯产业进一步升级。
探究炼化一体化行业的发展问题摘要：目前的炼油业正面临产能过剩风险，产业结构急需调整，而由油品炼化而来的化工产品行业，尤其是高端化工产品行业，却存在明显的产能不足问题，传统能源的开发利用出现失衡现象。
在此背景下，推进炼化一体化行业发展，实现原油资源利用最佳化、生产运行最优化及经济效益最大化，已然成为当前时期该行业工作者需要重点考量的问题。
关键词：炼化一体化；问题；发展；效益随着新能源时代的来临，全球能源需求局面已经发生巨大改变，与之相关的沿线产业均受到或大或小的影响，其中传统炼化行业所受影响十分明显。
新能源的不断开发与应用技术水平的不断提升，使得传统不可再生能源的需求量日益减少，成品油消费呈现增速放缓趋势。
1、现阶段炼化行业发展存在的问题1.1原油对外依存度过高，炼油产能过剩，激化炼化行业矛盾国家对于进口原油的依存度在70%以上，这给能源储备及与产业相关的上下游企业发展都带来了较大安全风险。
原油加工生产在工业领域占据很大比例，但是大部分都集中在成品油加工领域。
虽然现在世界各国对于成品油的需求量仍处于增长趋势，但是整体增长速度明显下降，这使得国家炼油行业逐渐出现产能过剩现象。
上游原油开发企业的利润相对还保持在较为可观的水平，但是下游炼油企业的经营效益参差不齐。
具备高水平原油炼化能力的企业较为稀缺，高端化工产品如芳烃、烯烃等化工原料的市场缺口仍然较大，而生产成品油的企业却供大于求。
1.2石化产品存在明显的结构性短缺问题目前，对于化工产品的需求仍然处于稳定增长的状态，且其增长速度远远超过对于成品油的需求，但是大部分原油加工企业都专注于成品油生产，化工产品的输出量明显不足，大部分高端化工产品仍然需要依赖国外进口，如乙烯、芳烃等产品，国内自给率还有很大进步空间。
这使得石化行业呈现突出的结构性资源矛盾问题，炼油企业不断增加，工程同质化现象严重。
2、促进炼化一体化行业长期可持续发展的有效策略2.1石化企业从以生产燃料为主向生产燃料+化工原料转变首先，炼化企业要积极引入先进的一体化炼油设施，持续升级高端化工产品的产线工艺技术，并逐步加大对高端化工产品加工的投资力度，加强新材料和专用化学品的研发和生产，通过扩大产线规模或者优化生产工艺的方式，增加化工炼化产品产量，以弥补高端化工原料产能不足的缺陷。
镇海炼化经验材料汇编：精细管理篇“一平稳四优化”的价值创造机制随着100万吨/年乙烯工程的建设，过去一直以炼油为主的镇海炼化面临着一系列新的挑战：一是平稳运行的要求更高。
炼化一体化各个环节相关度高，化工生产更没有“回炼”的概念，一旦发生异常就会造成上下游装置联动反应，损失惊人。
乙烯装置发生一次非计划停工，开停车直接成本高达3500多万元。
因此，平稳运行就是最大的效益。
二是资源配置的要求更高。
炼油生产是“馏分”概念，而化工生产则是“分子”概念，炼化一体化的产业结构客观上要求从原油到内部各类资源的优化必须从原来的“馏分”层级提升至“分子”层级。
三是装置优化运行的要求高。
随着技术的日趋成熟，炼油装置的优化空间已经接近极致；由于产品的特性要求，单个化工装置本身优化的空间也不大。
但炼化一体化打开了优化的空间，提出了炼油和化工装置运行优化的新课题。
四是公用工程可靠经济运行的要求更高。
滚动发展过程中形成的公用工程系统能否有效集成，实现可靠、低成本经济运行，不仅关系到炼化一体化的优化效果，更关系到其本身能否成为价值创造的重要“一极”。
过去炼油是标杆，现在的炼化一体化也必须是标杆！带着这份责任和追求，镇海炼化在加快推进乙烯工程建设的同时，潜心谋划生产经营理念和机制创新，推动由“炼油思维”向“炼化思维”转变。
从乙烯工程试车开始，镇海炼化总经理江正洪提出了“平稳装置操作，优化原料结构，优化装置运行，优化产品结构，优化公用工程”的“一平稳四优化”要求。
经过近年来的不断深化与完善，逐步建立完善了以“分子管理”为核心，涵盖了从市场到现场、从决策到执行、从原料到产品、从装置到系统等生产经营各个环节的“一平稳四优化”生产经营工作机制，推动了企业价值创造能力的不断提升。
一、以平稳为基点的保障机制平稳是优化前提，是效益的基础。
镇海炼化追求装置平稳的观念已经根植于从公司主要领导到基层员工的每一个人的心中，成为日常经营管理和操作调整的自觉追求。
炼化一体化企业中乙烯原料的优化利用 来源:中国化工信息网 2007年5月25日 随着国际原油市场价格的逐渐走高，国内化工原料价格也一路攀升。如何在这激烈的市场竞争中求生存、谋发展，是我国石化企业面临的一个重大问题。乙烯作为整个石化工业的基础原料，肩负着为下游化工装置提供原材料的重任，在炼化一体化的石化企业中占有举足轻重的地位，其生产成本的高低直接影响到整个石化企业的总体经济效益，因此，降低乙烯的生产成本将有利于提高石化企业的经济效益和参与市场竞争的能力。在乙烯生产过程中，裂解原料是影响乙烯生产成本、目的产品结构的一个关键因素，因此如何通过优化裂解原料，降低乙烯生产成本将是我国乙烯行业着重考虑的一个关键问题。中国石油化工股份有限公司天津分公司为此进行了内部资源整合，实现了原料的优化利用，通过炼化一体化企业内部乙烯原料优化，提高企业内部乙烯原料的自给率，减轻了对外部资源的依赖程度，实现了企业效益的增长。 1 乙烯装置情况 1.1 乙烯裂解炉概况 目前该公司乙烯装置共有裂解炉6台，其中1#至5#炉为LUMMUS SRT-Ⅳ HS裂解炉，1#、2#炉可裂解石脑油和轻烃(包括循环乙烷、丙烷)；3#、4#、5#炉可裂解石脑油、轻柴油；6#炉设计裂解原料为石脑油和加氢裂化尾油，由于原料来源问题，6#炉在2005年以前一直未进行裂解加氢裂化尾油的生产。 1.2 乙烯装置原料概况 1.2.1 乙烯装置原料构成情况 2001年该公司对乙烯裂解装置进行挖潜改造，乙烯生产能力由14万t/a提高到20万t/a，乙烯裂解石脑油需求量为70万t，生产缺口大约为30万t/a。2002-2005年该厂裂解原料自给和外购情况如表1所示。 表1 裂解原料自给和外购情况 万t 2002年 2003年 2004年 2005年 自给量 35.00 44.55 36.87 46.14 外购量 32.00 29.18 33.69 17.32 自给率/% 52.2 60.4 58.6 72.7 由表1可知，2002-2004年外购原料所占比例较大，自给率较低。这给生产控制带来很大难度，并降低了企业经济效益，内部优化措施还不到位。随着2005年该公司实施的一系列内部优化挖潜措施，原料自给率有了很大的提高。 1.2.2 外购原料情况 该公司的外购石脑油生产企业主要有：中国石油大连石化公司、中国石化镇海炼化公司、中国石化金陵石化公司、大连西太平洋石油化工有限公司、中国石化上海高桥石化公司、中国石油沧州分公司、中国石化青岛石化分公司、中国石化中原油田公司、中国石油哈尔滨炼油厂等。 2 天津分公司乙烯原料的优化 围绕着优化乙烯原料，该公司做了大量的工作，除石脑油以外，先后对液化气、抽余油、加氢裂化尾油、加氢裂化柴油进行了裂解评价工作，并投用到实际裂解装置中，使乙烯裂解装置原料的来源较开工初期发生了明显的变化，逐渐降低了裂解原料的外购比例。 2.1 液化气作裂解原料 2005年初，对加氢裂化装置和芳烃重整装置所产液化气进行了评价。2种液化气的典型组成如表2所示。 表2 液化气典型组成 摩尔分数/% 组成 重整液化气 加氢裂化液化气 乙烷 3.7 3.0 丙烷 30.0 32.4 异丁烷 33.7 52.4 正丁烷 30.6 11.1 C5烃 2.0 1.1 2005年4月该公司对液化气进行了裂解加工，分别进行了液化气与循环C2/C3
混合裂解、单独裂解重整液化气、单独裂解加氢裂化液化气的试验。结果表明重
整液化气对乙烯收率的贡献较大，液化气的最佳控制温度为845-850℃。但在裂解液化气为原料期间，甲烷产量增加，给燃料气外送带来困难；另外丙烯收率增加，应注意加强丙烯精馏塔的操作。而加氢裂化液化气由于其中异丁烷含量较高，所以丙烯收率较高。 2.2 抽余油作裂解原料 该公司芳烃装置剩余抽余油约9万t/a，由于烯烃含量超标不能作为裂解原料，只能作为石油醚外售。现将抽余油经过溶剂油装置加氢后作为裂解原料，对抽余油加氢前后的族组成进行分析(结果见表3)，并对该原料进行裂解评价试验(结果见表4)。由表3中的评价数据可知，加氢后抽余油是非常好的裂解原料，将加氢前后抽余油按照4：6(质量比)的比例混兑，以此作为裂解的原料，即能降低原料加氢成本又能满足裂解原料的指标要求。 表3 抽余油加氢前后族组成及芳烃指数对比 摩尔分数/% 正构烷烃 异构烷烃 烯烃 芳烃指数(BMCI)值 加氢前 22.29 64.56 3.42 3.77 加氢后 23.49 68.58 0.51 3.77 表4 抽余油裂解的乙烯、丙烯收率 %
历史最好 2005年1-7月平均值
裂解炉管平均控制温度(COT温
度)/℃ 835 845 855 乙烯收率 32.08 31.73 29.53 30.76 32.42
丙烯收率 14.72 14.78 19.38 17.80 16.16
2.3 加氢裂化尾油作裂解原料 2005年7月该公司高压加氢裂化装置由原设计的全循环工艺流程改为物料一次通过的工艺流程，所生产的加氢裂化尾油作为裂解原料供乙烯生产，加氢裂化尾油性质如表5所示，尾油裂解试验结果如表6所示。从实际裂解情况来看，高压加氢裂化尾油裂解乙烯单程收率和3种烯烃收率较高，液相产品中回收温度大于288℃的裂解焦油含量较低，加氢裂化尾油是优质的裂解原料。 表5 加氢裂化尾油性质 密度(20℃)/g·cm-3 相对平均分子质量 特性因数K值 BMCI值
馏程/℃ 初馏点 5%-10% 30%-50% 70%-90% 95%
0.8271 357 13.06 7.7 249 354-369 393-412 433-544 499 表6 加氢裂化尾油的裂解组成 体积分数/% 氢气 一氧化碳 甲烷 乙炔 乙烯 乙烷 9.88 0.09 20.04 0.40 37.55 3.72
丙烯 丙烷 丁二烯 丁烯 丁烷 液相产率/% 14.29 0.44 4.91 2.94 0.04 5.71 2.4 加氢裂化柴油作裂解原料 2005年11月，该公司对加氢裂化柴油进行了裂解评价试验，加氢裂化柴油的性质如表7所示，裂解评价试验结果见表8，从试验数据可知：该原料密度较低，氢含量较高、BMCI值较低、族组成中链烷烃含量较高，裂解乙烯收率较高，因此该油品是比较优良的裂解原料。 表7 加氢裂化柴油性质
密度(20℃)/g·cm-3
相对平均分子质量 BMCI值 馏程/℃ 初馏点 10% 30% 50% 70% 90% 干点
0.7984 208.93 15.73 214.9 228.3 238.7 249.3 265.5 290.8 324.9 表8 裂解产品组成 体积分数/% 氢气 一氧化碳 甲烷 乙炔 乙烯 乙烷 0.64 0.02 10.61 0.33 28.33 3.82
丙烯 丙烷 丁二烯 丁烯 丁烷 液相产率/% 15.85 0.65 5.60 5.48 0.12 27.79 3 原料优化效果 通过以上优化措施的实施，2006年第一季度该公司的裂解原料自给率达到了100%，且裂解原料的构成有了很大的改善，提高了双烯产品的收率。原料构成及收率的具体情况如表9所示。 表9 2003-2006年乙烯裂解原料构成及乙烯、丙烯收率情况 质量分数/% 2003年 2004年 2005年 2006年一季度 原料加工总量/万t 73.35 71.03 63.46 16.78 轻柴油 0.00 0.21 0.00 0.00 石脑油 99.89 90.98 86.13 59.17 抽余油 0.00 0.34 0.36 5.20 加氢裂化尾油 0.00 0.00 9.90 18.18 轻烃 0.11 1.22 3.39 1.54 液化气 0.58 0.26 乙烯收率/% 31.36 32.08 32.46 32.58 丙烯收率/% 14.51 14.72 15.03 15.26 由表9的数据可知：①石脑油的加工比例不断下降，乙烯收率有所升高；②裂解原料轻质化比例提高；③轻柴油不再作为裂解原料，直接作为产品出售；④加氢裂化尾油作为裂解原料提高了乙烯收率。 4 结语与展望 与技术、设备、管理方面相比，原料对乙烯效益的影响是第一位的，原料在乙烯成本中占很大的比例，以石脑油和柴油为原料的乙烯装置的原料费用占总成本的70%-75%。因此，原料的优劣对乙烯生产的竞争力有重要的影响。 将炼油厂和乙烯厂资源结合起来，可以实现原料和产品的互相供给，优化乙烯原料来源。炼油厂生产的石脑油、重整拔头油(石脑油成分)和抽余油、加氢尾油、轻烃等都是乙烯装置的好原料，通过优化配置，可以减少乙烯装置的原料消耗，提高乙烯收率。炼油-化工一体化，可以大大提高乙烯装置原料的灵活性和对市场的应变能力，同时增加企业效益。笔者对炼油化工一体化的发展战略提出几点建议： (1)坚持炼油-化工一体化思路，发挥上下游整体优势。优化裂解原料要从生产源头抓起，即优化配置原油品种，炼油装置的功能要从提供燃料用油为主转变为提供燃料用油和化工用油相结合，选择原油品种要充分考虑石脑油的收率和品质，并要尽量做到相同品质的原油分储、分输、分炼。 (2)充分利用流程模拟等生产优化工具来预知裂解原料的裂解效果，在切换裂解原料之前就要对裂解温度、裂解收率做到提前预知，在裂解温度的控制上要做到窄范围稳定控制。 (3)在条件允许的情况下，坚持裂解原料的轻质化、优质化，要积极拓宽乙烯原料的来源，充分利用国外超轻质原油、轻烃、凝析油等资源。 (4)制定裂解原料的相关标准。 (5)增强裂解炉的原料适应性。 (6)炼厂干气浓缩提取乙烯，利用膜法和吸附法集成工艺从炼油干气中回收乙烯。
