丙烯系统平衡研究

石油化工技术与经济第29卷第4期48Technology Economics in Petrochemicals2013年8月丙烯系统平衡研究傅惠良(中国石化上海石油化工股份有公司,200540)要:介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司炼油改造项目2催化裂化装置开车后的丙烯运行方案。针对企业原有的丙烯系统平衡被打破,生产和消耗平衡从总体缺口逆转为总体富余的情况,规划了新的丙烯运行方案,并对不同生产工况下的丙烯平衡提出了应对运行方案,同时根据实际情况,提出了利用外部企业共享丙烯存储能力以及调整丙烯下游产品结构的构思和设想。关键词:催化裂化丙烯物料平衡文章编号:1674-1099(2013)04-0048-05中图分类号:TQ22.2文献标识码:A传统的丙烯生产根据其生产工艺可分为两工程项目,到2012年10月炼油改造工程各装置类:一类是裂解丙烯,来自于乙烯裂解装置,是乙陆续建成投产,随着改造工程之—3.5MUa烯的联产品;第二类是炼厂丙烯是从催化裂化装催化裂化装置(下称2催化裂化装置)的开车,其置的炼厂气中分离出来的催化丙烯。中国石化上聚合级催化丙烯设计生产能力为20U/h,打破了海石油化工股份有限公司(以下称上海石化)共上海石化原有丙烯系统的平衡,特别是为丙烯有两套生产裂解丙烯的生产装置和一套生产炼厂系统上下游装置检修期间的丙烯平衡带来了新丙烯的生产装置,分别是:(1)1976年建成投产的的课题。在此就2催化裂化装置开车后各种生采用三菱油化技术的1“烯烃装置该装置丙烯产产情况下的丙烯系统的平衡问题进行探讨和研能76ka。(2)2烯烃装置,又分新区和老区。究。老区采用的是美国鲁姆斯顺序分离专利技术,于1990年建成投产,后经过增量改造后,丙烯产能12催化裂化装置开车前的丙烯系统平衡为200kt/a;新区采用的是美国鲁姆斯公司和中根据产品中的丙烯质量分数的不同,丙烯产国石油化工集团公司技术开发中心联合开发的裂品可分为聚合级丙烯和化学级丙烯,产品中丙烯解技术,于2002年建成投产,丙烯产能150kt/a。质量分数大于等于93%的称为聚合级丙烯,丙(3)1Ma催化裂化装置(以下称1”催化裂化),烯质量分数在95%-93%的称为化学级丙烯催化丙烯产能48kt/a。上海石化的聚合级丙烯主要由烯烃部的2烯烃丙烯最大的应用是生产聚丙烯、丙烯腈、丁/装置生产,最大生产能力为48h。聚合级丙烯辛醇、苯酚/丙酮、环氧丙烷等化工产品。目前上主要用于生产聚丙烯,上海石化现有3套聚丙烯海石化的丙烯主要用于生产聚丙烯和丙烯腈,主装置丙烯消耗量分别为14.5,14.5,25Uh,总消要生产装置有:塑料部的70ka”聚丙烯装置、耗量为50U/h正常情况下,2烯烃装置丙烯精70kUa2"聚丙烯装置00ka3聚丙烯装置,以馏塔出来的聚合级丙烯产品先进入2烯烃中间及化工部的130kt/a丙烯腈装置。罐区球罐(FB-403A/B以及FB-405A/B/C),2005年上海石化3常减压装置投料开车后,然后通过泵输送至3套聚丙烯装置使用缺口部其一次炼油的加工设计能力已经达到了16M/a,分通过购买国外进口丙烯或上海赛科石油化工有但由于二次炼油装置的能力不足,使得上海石化的一次炼油实际加工能力远没有达到设计值,在收稿日期:2013-05-15。原油成本和产业规模上的优势没有得到充分释作者简介:傅重Q74年中生1Q年些业于华东理工放。为了解决一、二次炼油装置生产能力的不配大学仪表自中国煤化工产调度管理工套的问题,上海石化从20l年3月启动炼油改造CNMHG第4期(2013)傅惠良.丙烯系统平衡研究限责任公司(以下简称上海赛科)的丙烯产品。泵送到化工部丙烯罐(R10A/B),再由ROAB化学级丙烯主要由烯烃部的1烯烃装置和罐泵送至丙烯腈装置使用。聚合级丙烯和化学级炼油部的1催化裂化装置生产,最大生产能力分丙烯2个输送系统之间有连通管线,化学级丙烯别为10th和6th。化学级丙烯主要用于生产不够时可以用聚合级丙烯补充化学级丙烯,化学丙烯腈,上海石化现有1套丙烯腈装置,丙烯消耗级丙烯涨库时可以送2烯烃回炼成聚合级丙烯。量为185t/h,正常情况下,丙烯腈装置所需的化上海石化丙烯系统物料输送流程见图1,流程具学级丙烯原料由1·烯烃装置所产化学级丙烯经体产耗平衡数据见表1。1“催化裂化装置1"乙烯装置化工部丙烯罐丙烯腈装置吗头进口化学级聚合级补充化学级化学级回炼聚合级2“乙烯装置中间罐区丙烯球罐聚丙烯装置储运部码头进出口聚合级丙烯球罐上海赛科丙烯装车外销图12催化裂化装置开车前的丙烯输送流程表12催化裂化装置开车前的丙烯生产与消耗情况级丙烯略有多余,可部分用于补充化学级丙烯;如果上海赛科丙烯不供应,在下游聚丙烯装置满负产品分类生产装置生产量消耗装置消耗量荷(产品赢利)情况下,根据聚合级丙烯的缺口情聚合级丙烯2烯烃481·聚丙烯况委托金山联合贸易公司外购部分聚合级丙烯来2·聚丙烯14.5平衡;如果仍然存在缺口情况,则通过限制下游聚3·聚丙烯25.0丙烯装置的负荷来平衡聚合级丙烯。化学级丙烯1·烯烃10丙烯腈18.51·催化裂化622催化裂化装置开车后的丙烯系统平衡合计642.1正常生产情况下的丙烯系统平衡由表1可以看出2催化裂化装置开车之前,2012年10月30日开始炼油改造工程各装上海石化的化学级丙烯和聚合级丙烯总平衡为耗置陆续投料开工。由于炼油改造后2催化裂化略大于产,消耗缺口主要由上海赛科通过管输聚装置不管在生产能力还是在物耗、能耗等方面都合级丙烯进行补充,或者由金山联合贸易公司外明显优于1催化裂化装置,根据上海石化炼油物购丙烯进行补充。上海赛科的丙烯商品量根据其料总体平衡安排安排原炼油部催化裂化装置自身的丙烯产耗平衡情况而定,有时供应,有时不停役,而2催亻中国煤化工行。2催供应。在上海赛科丙烯供应的情况下,如果聚合化裂化装置聚CNMHG4.9 kt/a,石油化工技术与经济第29卷第4期Technology Economics in Petrochemicals2013年8月但实际产量根据原油性质的不同会有较大范围的耗,因此在丙烯高库存情况下基本采用外销手段波动(350~550td),这给丙烯的平衡工作带来来平衡库存。同时,由于2催化裂化装置属于新了一定的困难。由于2催化裂化装置的丙烯产装置,因此丙烯系统的输送方式也需要作相应的能远大于1·催化裂化装置的丙烯产能,因此2催调整调整后的上海石化丙烯系统物料输送流程化裂化装置开车后的丙烯平衡总体上是产大于见图22催化裂化装置化工部1·乙烯装置丙烯罐丙烯腈装置码头进口化学级聚合级补充化学级化学级回炼聚合级2乙烯装置中间罐区丙烯球罐聚丙烯装置储运部码头进出口聚合级丙烯球罐上海赛科丙烯装车外销图22催化裂化装置开车后的丙烯输送流程由图2可以看出:2·催化裂化装置生产的聚送储运部丙烯球罐储存,分析合格后补充2“烯烃合级丙烯安排了3个去向:(1)正常情况下,由装或者安排外销,小部分(约8th)催化丙烯用来补置泵送到储运部丙烯球罐,分析合格后泵送2烯充化学级丙烯,以维持化工部丙烯球罐R10AB烃中间罐作为聚合级丙烯输送至3套聚丙烯装的库存,确保丙烯腈装置原料的正常供应。正常置作为原料的补充;(2)可以用于金山联合贸易情况下上海石化的丙烯总体平衡为多余5.5Uh公司销售丙烯输送至储运部丙烯球罐后经分析表22催化裂化装置开车后丙烯生产和消耗情况合格后安排外销;(3)直接输送至化工部丙烯罐补充化学级丙烯的原料库存。在聚合级丙烯多余生产装置生产量消耗装置消耗量物料盈亏的情况下,化学级丙烯缺口由2催化裂化装置的2烯烃481聚丙烯14.555聚丙烯直接补充。2·聚丙烯14.53聚丙烯25.02"催化裂化装置的丙烯设计产量为20U,2?催化裂化20丙烯猜远大于1催化裂化装置的丙烯产量,上海石化原有丙烯系统平衡被打破,重新规划的丙烯物料的1·烯烃平衡情况见表2。2.2非正常情况下的丙烯系统平衡由表2可以看出:正常情况下塑料部3套聚按照中国石化集团公司设备检、维修管理要丙烯装置由2烯烃装置通过丙烯泵供应,2烯烃求,主体生产装置每隔3~4年需要进行1次大检处丙烯产耗缺口部分由储运部翻料补充储运部修。同时出于经济效益方面的考虑很多情况下丙烯泵备用(在2°烯烃丙烯泵无法正常输送时开丙烯上下游中国煤化工不同的丙烯启)。2催化裂化装置产丙烯大部分(约12Uh)系统上下游CNMHG和物料平衡第4期(2013)傅惠良,丙烯系统平衡研究51带来不同的变化。下面就2催化裂化装置开车由表4可以看出:在1“烯烃装置停车阶段后,对不同运行情况下丙烯系统运行方式和平衡聚合级丙烯平衡为产大于耗,多余部分用于补充情况进行分析。化学级丙烯,丙烯总体平衡为-4.5Uh,主要缺(1)2烯烃装置新区(或老区)停车检修,其口在化学级丙烯,根据化学级丙烯和聚合级丙烯他丙烯产耗装置正常运行的价差原则,应考虑外购化学级丙烯来满足丙烯2烯烃装置新区(或老区)停车后(新区和老腈装置的生产需求。区一般不安排同时停车),2“烯烃装置丙烯产量约(3)丙烯腈装置停车检修,其他丙烯产耗装为原产量的一半,单靠2”烯烃装置的丙烯泵供给置正常运行无法维持塑料部3套聚丙烯装置的消耗,因此可丙烯腈装置停车时,化学级丙烯没有可以消以考虑开启储运部五车间丙烯泵一起向聚丙烯装耗的生产装置,因此1烯烃生产的化学级丙烯必置供给聚合级丙烯(见表3)。须安排外销。由于上海石化只有聚合级丙烯出厂表32烯烃新区(或老区)停车时丙烯设施,没有化学级丙烯出厂设施,因此丙烯腈装置运行方案和平衡情况t/h停车期间,1°烯烃化学级丙烯必须送2烯烃装置生产装置生产量消耗装置消耗量物料盈亏回炼成聚合级丙烯,再根据聚合级丙烯平衡情况2“烯烃新区(或老区)241聚丙烯14.5-18.5安排聚合级丙烯外销量(见表5)。2聚丙烯14.5表5丙烯腈装置停车时丙烯运行方案和平衡情况3聚丙烯25.02催化裂化20丙烯腈18.5生产装置产量消耗装置消耗量物料盈亏1·烯烃2·烯烃1·聚丙烯14.5由表3可以看出:在2烯烃(新区或老区)停2·聚丙烯14.5车情况下,丙烯总体平衡为-18.5th,因此,在3·聚丙烯14.5此之前要提早安排好外购丙烯的数量和船期。由2·催化裂化201·烯烃习烯腈于化学级丙烯和聚合级丙烯一般情况下都存在着价格差,因此学级丙烯的缺口由外购化学级丙烯由表5可以看出:在丙烯腈装置停车阶段,1来平衡,聚合级丙烯的缺口由外购聚合级丙烯来烯烃化学级丙烯安排送2烯烃装置回炼,2“烯烃平衡,尽量不要发生多买聚合级丙烯来补充化学装置因回炼化学级丙烯而会略降负荷运行,但总级丙烯库存的情况。体丙烯收率还是比原先略高,在50t/h左右,因(2)1·烯烃装置停车,其他丙烯产耗装置正此丙烯平衡为产大于耗,可根据平衡多余量安排常运行外卖。1“烯烃装置停车检修后,聚合级丙烯仍按正有关2催化裂化装置和塑料部聚丙烯装置常方式输送:3套聚丙烯装置所需丙烯由2烯烃停车检修的情况和以上列举的情况相似,故不再丙烯泵供应,储运部丙烯泵作备。由于1“烯烃装复述。置停产化学级丙烯,因此化工部丙烯罐R10AB的库存必须由2催化裂化装置生产的催化丙烯3结论补充来维持(见表4)。上海石化丙烯系统在炼油改造项目2催化表41烯烃装置停车时丙烯运行方案和平衡情况裂化装置开车后的输送方式和产耗平衡发生了较大的变化。2·催化裂化装置催化丙烯的产量根据生产装置产量消耗装置消耗量物料盈亏原油性质的不同会有较大范围的波动,这给丙烯2·烯烃1·聚丙烯1平衡工作带来了一定的困难。因此根据丙烯库存2“聚丙烯和催化丙烯产量情况,上海石化丙烯平衡工作基3·聚丙烯本可以从3方面考虑:2·催化裂化20丙烯腈185(1)若由于1·烯烃化装置催化丙H中国煤化工2”催化裂CNMHG烯涨库石油化工技术与经济第29卷第4期Technology Economics in Petrochemicals2013年8月的情况时,多余丙烯可以考虑安排输送至储运部大于耗,可以充分利用上海赛科一上海石化之间丙烯球罐暂时存放,等到产品质量分析合格后安丙烯管道的输送能力和双方丙烯储罐来平衡双方排公路运输或海运出厂销售。这种方式对上海石的丙烯库存,实现上海石化和上海赛科的储罐资化的效益有利也有弊,主要取决于此时丙烯的价源的共享和互补。格。(3)在国内传统化工产品(聚丙烯和丙烯腈)(2)利用上海赛科一上海石化的丙烯输送系市场日趋饱和,赢利效果不佳的今天,我们应该适统进行平衡。在2催化裂化装置开车之前,由于当转换发展方式,调整产业结构,优先发展具有高上海石化的丙烯系统总体平衡为耗大于产,基本附加值的精细化工产业链,生产如环氧丙烷、丙烯上都是由上海赛科向上海石化供给丙烯。2“催化酸等产品。这样既有利于物料平衡,也可实现化裂化装置开车后,上海石化的丙烯系统平衡为产工产品效益的最大化。Study on Propylene System BalanceFu huiliangSINOPEC Shanghai Petrochemical Co., Lad. 200540)ABSTRACTThe propylene operation scheme after starting up of 2 catalytic cracking plant in the refiningtransformation project of SINOPEC Shanghai Petrochemical Co., Ltd. was introduced. In view that the originalpropylene system balance was broken, and production and consumption balance was reversed from overallshotfall to overall surplus, a new propylene operation scheme was planned, and corresponding operationschemes for propylene balance under different production conditions were put forward. Meanwhile, based onthe practical situation, the proposals of sharing propylene storage capacity with extermal enterprises andadjusting propylene downstream product structure were raisedKeywords: catalytic cracking, propylene, material balanceMyriant和 JM Davy投运生物基丁二酸为原料的BDO/THF生产装置Myriant和 Johnson Matthey- Davy Technologies可再生产品策略中具有里程碑式的意义。我们提( JM Davy)成功地以 Syrian公司的生物基丁二供石油路线生产BD和THF的生产技术已经有酸为原料生产出丁二醇(BDO)和四氢呋喃25年,因此非常了解生产成本和质量的竞争力在(THF)产品。该工艺过程是在 M Davy位于英国哪里”。经过十多年的发展改良, JM Davy的Teesside的工厂内进行的,该装置采用 Tyrant公 BDO/THF生产技术取得了重大进展,目前已经成司提供的生物基丁二酸以及 JM Davy的BDO/功用于工业化生产生物基BDO、THF和丁内酯。THF生产工艺。Syrian负责人表示:“我们的生物基丁二烯将 Tyrant的生物基丁二酸生产技术和JM工艺技术拥有很高的碳效率,可以帮助我们的客Day的BDO/THF生产技术相结合,生物基BDO户减少碳足迹。此次成功代表了 Tyrant的生物和生物基THF的碳效率可达到87%,比直接发酵基丁二酸及其衍生物的商业化策略取得了长足的法生产生物基丁二醇的碳效率要高。进步JM Davy负责人表示:“该合作在我们推出的(李雅丽摘自美化学世界,2013-06-13)中国煤化工CNMHG