茂名石化公司乙烯原料的优化

－６４・石油化工ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬｏＧＹ２００９年第３８卷第ｌ期

茂名石化公司乙烯原料的优化何小龙（中国石油化工股份有限公司茂名分公司，广东茂名５２５０１１）

［摘要］从炼油化工一体化的角度，介绍了中国石油化工股份有限公司茂名分公司（简称茂名石化公司）１．００Ｍｔ／ａ乙烯装置的原料

优化情况；分析了各种乙烯原料的性质及其裂解性能，通过技术经济分析，对乙烯原料的优化提出了建议。茂名石化公司乙烯装置的实际运行结果表明，在进行乙烯原料优化后，乙烯收率大幅度提高，乙烯原料单耗和能耗降低，乙烯生产成本降低。通过规模效益对比和预算得出，以２０．００Ｍｔ／ａ炼油能力配套１．００Ｍｔ／ａ乙烯装置是炼油化工一体化的最佳组合，可以使乙烯原料充分优化。［关键词］炼油；蒸汽裂解；乙烯；原料优化［文章编号］１０００—８１４４（２００９）０１—００６４—０４［中图分类号］ＴＱ２２１．２１［文献标识码］Ａ

ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＥｔｈｙｌｅｎｅＦｅｅｄｓｔｏｃｋｏｆＭａｏｍｉｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙＨｅＸｉａｏｌｏｎｇ

（ＭａｏｍｉｎｇＰｅｗｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｓ１ＮＯＰＥＣ，ＭａｏｍｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇ

５２５０１１，Ｃｈｉｎａ）

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔａｋｉｎｇｃｒａｃｋｉｎｇｆｕｒｎａｃｅｓｏｆ１．００Ｍｔ／ａｅｔｈｙｌｅｎｅｃａｐａｃｉｔｙｉｎＭａｏｍｉｎｇ

Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ

Ｃｏｍｐａｎｙａｓａｎ

ｏｒｉｇｉｎ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓｗａｓｍａｄｅｆｒｏｍｖｉｅｗｐｏｉｎｔｓｏｆ

ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ

ａｎｄｅｃｏｎｏｍｙ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｅｔｈｙｌｅｎｅｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｅｃｏｎｏｍｉｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｆｒｏｍｓｔａｎｄｐｏｉｎｔｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍｒｅｆｉｎｉｎｇａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌ

ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ａｄｖｉｃｅｓｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔａｆｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｆｅｅｄｓｔｏｃｋｓ，ｈｉｇｈｅｔｈｙｌｅｎｅｙｉｅｌｄｈａｓｂｅｅｎｏｂｔａｉｎｅｄ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓｏｆｆｅｅｄｓｔｏｃｋａｎｄｅｎｅｒｇｙｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｅｔｈｙｌｅｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔｈａｓｂｅｅｎ

ｌｏｗｅｒｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｂｏｖｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｅｃｈｎｉｃａｌｅｃｏｎｏｍｙｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｃａｌｅｐｌａｎｔｓ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ２０．００Ｍｔ／ａｐｅｔｒｏｌｅｕｍｒｅｆｉｎｉｎｇａｎｄ１．００Ｍｔ／ａｅｔｈｙｌｅｎｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｗｏｕｌｄｂｅｏｐｔｉｍａｌ

ｆｏｒ

ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ

ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｒｅｆｉｎｉｎｇ—ｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄｅｔｈｙｌｅｎｅｆｅｅｄｓｔｏｃｋｃｏｕｌｄｂｅｆｕｌｌｙｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｏｉｌ

ｒｅｆｉｎｉｎｇ；ｓｔｅａｍｃｒａｃｋｉｎｇ；ｅｔｈｙｌｅｎｅ；ｆｅｅｄｓｔｏｃｋｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

随着我国石化行业的飞速发展，世界各大石化公司纷纷抢占国内市场，给我国石化企业带来很大压力。国外公司主要通过以下途径占领国内市场，压制国内的石化企业：（１）利用国外（尤其是中东地区）优质廉价的石油和天然气资源生产石化产品，再出口到我国；（２）利用所控制的资源抬高国际原油价格，大幅度增加我国企业的采购成本；（３）把国外的石油天然气资源运输到设在国内的合资或独资企业生产产品，直接占领国内市场。而我国的石化企业在资源、技术等方面确实无法直接与国外企业抗衡，因此只有强化管理、科技创新、优化资源和降低成本，才能在竞争中取得优势。乙烯生产成本的高低对石化企业竞争力的强弱起决定性作用，而乙烯原料是影响乙烯成本、提高产品收率及降低综合能耗的首要因素¨ｊ。因此，对于国内石化企业来说，优化乙烯原料是提高竞争力的重要手段。中国石油化工股份有限公司茂名分公司（简称茂名石化公司）现有炼油能力１３．５０Ｍｔ／ａ，经过近年来的技术改造，已成为国内高硫劣质原油加工基地，拥有完善的一次和二次加工装置，产品结构齐全。茂名石化公司的炼油装置除提供正常成品油和润滑油基础油外，还为乙烯装置提供原料。目前，茂名石化公司的乙烯原料还有部分依靠外购，在该公司２０．００Ｍｔ／ａ炼油装置改扩建项目完成后，炼油能力可达到２０．００Ｍｔ／ａ，乙烯原料就能实现完全自给。因此，茂名石化公司乙烯原料的优化方案是按照炼油化工一体化的思路，在炼

［收稿日期］２００８—０８一０１；［修改稿日期］２００８—１０—２０。［作者简介］何小龙（１９６５～），男，安徽省庐江县人，硕士，高级工程

师，电话０６６８—２２４２７９３，电邮ｈｘｌｍｐｃｃ＠１２６．ｔｏｍ。

万方数据第ｌ期何小龙．茂名石化公司乙烯原料的优化油装置改造后，充分优化乙烯原料，使乙烯原料轻质化、优质化，提高乙烯装置总收率，同时回收炼厂干气中的乙烯和丙烯，充分利用来自炼油装置的烯烃资源，实现炼油化工一体化优势。本工作研究了在实现炼油化工一体化的前提下，茂名石化公司乙烯原料的优化方案。１乙烯原料需求状况目前，茂名石化公司乙烯装置的规模是１．００Ｍｔ／ａ、所需原料量为３．４０Ｍｔ／ａ。在乙烯原料构成中，干气、液化石油气（简称液化气）、重整拔头油、重整抽余油和加氢裂化尾油是优质原料，乙烯收率高，效益好。若炼油能力维持在１３．５０Ｍｔ／ａ，则可提供给乙烯装置作优质原料的产品数量有限，影响了乙烯原料的优化。在炼油能力扩大到２０．００Ｍｔ／ａ后，液化气、重整拔头油和抽余油、加氢裂化尾油这些优质乙烯原料的产量都会大量增加，使乙烯原料得到充分的优化，届时乙烯原料供应量合计可达到３．６９Ｍｔ／ａ，高于３．４０Ｍｔ／ａ的需求，炼

油化工一体化的优势可以得到充分发挥。

２乙烯原料的优化２．１石脑油优化优质的乙烯原料具有以下３个特征：（１）碳氢比高。碳氢比是衡量原料裂解性能的最重要特性，一般来讲，碳氢比越高，裂解性能越好，乙烯收率越高，氢气产量也越高。（２）链烷烃含量高，特别是正构烷烃含量高。（∞芳烃指数（ＢＭＣＩ）低。ＢＭＣＩ越低，三烯（乙烯（包括乙烷）、丙烯和丁二烯）收率越高。一般认为，ＢＭＣｔ大于１３就不适合作乙烯原料心Ｊ。以石脑油为主要裂解原料时，原料费用占总成本的７０％以上。石脑油的性质与其裂解性能有直接关系。３＝种典型石脑油的性质与裂解性能的关系见表１。

表１３种典型石脑油的性质与裂解性能韵关系Ｔａｂｌｅ１Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｎａｐｈｔｈａａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｃｒａｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ＢＭＣＩ：ｂｕｒｅａｕｏｆｍｉｎｅｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ万方数据・６６・石油化工ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ２００９年第３８卷

由表１可见，大庆直馏混合石脑油的乙烯单程收率为２８．８３％（高于设计原料的２７．９９％），三烯收率最高可达５３．８４％；阿曼直馏石脑油的乙烯单程收率为２８．００％，三烯收率达５２．１４％。上述两种石脑油都是优质的乙烯原料。而伊朗直馏石脑油的乙烯单程收率不高，三烯收率仅为４５．２０％，不是理想的乙烯原料。根据上述评价结果，从炼油化工一体化的高度考虑，应尽可能多地炼制阿曼原油等轻质原油，使乙烯装置的效益最大化。石脑油的族组成与石脑油的裂解性能也有着直接的关系。通过评价实验得到了石蜡基原油石脑油的链烷烃含量与三烯、三苯（苯、甲苯和二甲苯）收率的关系。实验结果表明，石脑油的链烷烃含量由７５．０１％（质量分数，下同）降至６０．４６％时，三烯收率从５５．２９％降至４８．９３％，降幅较大；而三苯收率则从６．６７％升至１０．９８％。在评价实验过程中还发现，西江、陆丰、尼罗、沙轻、文昌、沙中等石蜡基原油石脑油的乙烯收率均高于３１．００％，三烯收率在５２．５０％以上，是优质的乙烯原料。中间基原油石脑油是较理想的乙烯原料，而环烷基原油石脑油的乙烯收率都低于２５．００％，属于不理想的乙烯原料。３种不同基质的原油石脑油中，石蜡基原油的链烷烃含量最高，裂解性能最好；而环烷基原油石脑油由于环烷烃含量高，在高温裂解过程中具有强烈的生焦倾向，不仅乙烯收率低，而且裂解炉清焦周期短。在今后的生产实践中，应多炼制石蜡基原油，而环烷基原油石脑油不适合用作乙烯原料。２．２干气优化茂名石化公司炼油系统有３套催化裂化装置（加工能力分别为０．９０，１．００，１．４０Ｍｒ／ａ）和两套焦化装置（加工能力均为１．００Ｍｔ／ａ），按干气平均收率４．００％计，总干气量为０．２０Ｍｔ／ａ。干气中乙烯质量分数为１４％～１６％。目前，这部分资源未能利用，造成很大的经济损失。茂名石化公司计划建一套规模为０．２０Ｍｔ／ａ的干气回收系统，处理催化裂化干气和焦化干气，干气经吸收工艺处理，并脱除硫化物、氮化物等杂质进人乙烯装置的分离系统。处理后的干气称作富乙烯气，富乙烯气进入乙烯分离系统后可直接回收０．０５７Ｍｔ／ａ乙烯和０．０２４Ｍｔ／ａ丙烯，加上富乙烯气中所含的乙烷、丙烷循环裂解，总计可以得到乙烯０．１３６Ｍｔ／ａ，丙烯０．０３６Ｍｔ／ａ。富乙烯气可通过管道从炼油装置输送至乙烯装置，届时新增的０．１３６Ｍｔ／ａ乙烯可用于非聚合类装置的扩能改造原料，如乙二醇装置。２．３液化气优化根据茂名石化公司炼油系统的物料平衡，来自常减压蒸馏装置、加氢裂化装置和一些加氢处理装置（如柴油加氢处理、蜡渣油加氢处理装置等）的饱和类液化气中丙烷和丁烷的总质量分数达９５％。丙烷和丁烷是很好的乙烯原料，丙烷裂解时的乙烯收率可达４６％～４８％；丁烷裂鳃时的乙烯收率可达３４％，丙烯收率也很高。液化气总量为０．２４Ｍｔ／ａ，

若这些液化气完全用作乙烯原料，则乙烯产量相当

于０．３０Ｍｔ／ａ石脑油生产的乙烯量，即液化气与石脑油的当量比为１：１．２５。因此，用液化气作乙烯原料，乙烯收率高、单耗低、经济效益明显。目前，国内的不少石化企业为了临时利益而浪费液化气，以后应以炼油化工一体化为重，以长远眼光看待液化气的利用问题。目前，茂名石化公司的这类液化气基本上全部作为乙烯原料，明显提高了乙烯收率。２．４重整拔头油优化根据茂名石化公司炼油系统的物料平衡，两套催化重整装置满负荷生产时，可提供０．２０Ｍｔ／ａ重