石化企業芳烴裝置生產經營優化的經濟分析

劉文霞

【摘 要】生產經營優化的目的是提高裝置的經濟效益，本文針對石化企業芳烴裝置的原料、產品、裝置負荷和工藝流程等生產經營優化方案進行經濟分析，為芳烴裝置挖潛增效創造了條件。

【關鍵詞】芳烴；裝置；生產經營；優化；經濟分析

文章編號：ISSN1006—656X（2013）09 -0091-01

一、前言

國內外石化行業競爭日益激烈，減少產品生產的原、輔料消耗和能源消耗，降低生產成本，成為各企業提高自身競爭力的主要手段。要想在市場上立足，各生產裝置必須用較少的成本做大做足自己，才能在競爭的大潮中立于不敗之地。石化企業芳烴裝置進行生產經營優化是形勢發展的需要。

生產經營優化的目標是實現生產裝置經濟效益的最大化。生產經營優化的重要工作是對裝置各單元的負荷、原料品質、產品組成、工藝流程等進行經濟分析。在本文中運用的經濟分析法是凈收入分析法[1]。凈收入分析法是把原材料（含輔助材料）、燃料和動力視作投入。凈收入是所有產出產品的銷售總額扣除其投入總額（含原料、輔料及燃料動力）后的余額。某項措施凈收入大于零，表示生產該產品“有利可圖”，實施該措施可提高本裝置經濟效益。

下面以中石化股份公司天津分公司化工部的兩套芳烴裝置的生產經營優化方案進行經濟分析。

二、天津分公司化工部兩套芳烴裝置的基本背景和特點

化工部共有兩套芳烴裝置，分別稱為小芳烴裝置和大芳烴裝置，兩套裝置均采用美國環球油品公司（UOP）的專利技術，是以石腦油為原料，生產對二甲苯、石油苯等化工產品的聯合裝置。

小芳烴裝置1977年開始建設，1981年6月投產，1996年改造后可生產8萬噸/年對二甲苯。該裝置包括預分餾及加氫單元、重整單元、抽提單元、芳烴分餾單元、歧化單元、吸附分離單元、異構化單元等7個生產單元和1套公用工程組成。該裝置目前以大芳烴裝置提供的混合二甲苯和烯烴部提供的加氫裂解汽油為原料生產對二甲苯和石油苯等產品，預分餾及加氫、鉑重整單元已經停運。

大芳烴裝置是1998年開始建設，2000年10月投產，是以煉油部的常減壓和加氫裂化裝置所提供的直餾輕、重石腦油和加氫裂化石腦油為原料，生產對二甲苯、苯、混合二甲苯等產品。大芳烴裝置基本組成單元與芳烴裝置類似。

三、兩套芳烴裝置生產經營優化的經濟分析

優化是指在現有外部條件和裝置生產能力不變的情況下，將芳烴裝置的對二甲苯和石油苯等產品的產量最大化，或者將芳烴裝置原料、輔料、燃料、動力消耗最低化，從而實現效益最大化。

（一）兩套芳烴裝置生產單元負荷優化的經濟分析

1、利用外部資源提高大芳烴裝置歧化單元負荷的經濟分析

大芳烴裝置重整單元是后續抽提、分餾、歧化、吸附分離、異構化等單元的龍頭。2004年8月重整單元進行了擴產改造，年加工能力從60萬噸提高到80萬噸，同時歧化單元也進行了擴產改造，但改造后，兩個單元的負荷不匹配，歧化單元的主要原料是甲苯和C9芳烴，但在重整單元進料為每小時93噸的滿負荷狀況下，只能滿足歧化單元每小時84噸的進料負荷，負荷率為94.38%。2009年煉油部100萬噸/年的重整抽提裝置開車后，可以提供給本部充足的C9芳烴。利用煉油部提供的C9芳烴將大芳烴歧化單元開滿，每小時需要3.5噸C9芳烴，每月需C9芳烴2520噸，能增產混合二甲苯1807噸、石油苯305噸、重芳烴290噸、燃料氣106噸。

利用凈收入分析法進行效益測算，以2013年08月份的價格為準。由于大芳烴裝置月加工石腦油70000噸，多加工2520噸C9芳烴僅占加工總量的3.6%，且加工C9芳烴只增加歧化單元很少量的燃料、動力和輔料消耗，可忽略不計。即在不增加任何投資的情況下，利用煉油部提供的C9芳烴將大芳烴裝置歧化單元開滿可月增效益65萬元。具體見表1。

表1 多加工C9芳烴效益測算表（如下表）

備注：表1中106噸燃料氣裝置自用了。

2、小芳烴裝置吸附分離單元負荷優化的經濟分析

芳烴裝置吸附分離單元原設計采用UOP的ADS-7吸附劑，2004年大檢修時更換為ADS-27吸附劑。更換為ADS-27吸附劑后，吸附能力提高，對二甲苯產量可達到9.2萬噸/年，精餾部分的處理量也相應提高，各精餾塔塔底加熱量和回流量均相應增加，但是精餾部分的空冷器能力不足，影響了產品質量，限制了處理量。針對這種現狀，吸附單元的處理量要隨著氣溫的變化來調整，特別是在夏季，如果調整吸附單元的處理量仍在最高限，受空冷器能力制約，對二甲苯質量得不到保證。在其它季節，在保證對二甲苯質量的情況下，可適當提高吸附單元的處理量，尤其是冬季，氣溫低，可對吸附分離單元進行滿負荷運行攻關。芳烴裝置吸附單元的進料量每小時增加1m3，每天凈增加對二甲苯的產量約3.2噸，1噸對二甲苯按10000元計算，月增效益96萬元。

（二）大芳烴裝置重整原料優化的經濟分析

優化重整原料品質[2]，提高重整芳烴產率，是增加大芳烴裝置效益的有效途徑之一。前期大芳烴裝置重整進料的芳潛含量一般維持在44.6%，沒有達到裝置設計的原料石腦油芳潛含量49%的指標。如果提高重整石腦油中的芳烴潛含量，使重整進料原料石腦油芳潛含量達到46%以上，可提高重整反應芳烴產率1%以上。

（三）兩套芳烴裝置氫氣資源優化的經濟分析

大芳烴裝置重整單元進料為93噸/時的滿負荷時，供煉油部重整粗氫平均在每小時31000Nm3左右。若能在產氫量和各用戶使用上進行優化，如對于天津公司：①控制供精華公司溶劑油裝置的氫氣量，降低循環氫氣損耗。②優化大、小芳烴裝置歧化、異構化反應，降低氫氣使用量。③優化大芳烴裝置重整單元反應，提高氫氣的產量。④減少氫氣系統的泄漏。可確保化工部供煉油部粗氫每小時32000Nm3以上。

（四）小芳烴裝置生產流程優化的經濟分析

小芳烴裝置分餾單元C9芳烴塔（即T-404塔）進料量過小，可間歇啟用以降低燃動消耗。芳烴裝置T-404塔停運后，其塔底再沸器E-410切出導熱油系統，每小時可降低循環導熱油量30m3，對應降低天然氣消耗0.0739噸。2013年8月，天然氣單價為3164元/噸，按照每月停運20天計算，每月可降低燃動費用11萬元，則年效益為132萬元。

四、 結束語

經濟分析是生產經營優化的前提和依據，對石化企業芳烴裝置原料、輔料、燃料、產品、設備、工藝流程等進行生產經營優化，目的是將裝置的經濟效益最大化。石化企業芳烴裝置可優化的項目還會有許多，這些項目優化后也能帶來經濟效益，其中經濟分析是進行優化的關鍵。

參考文獻：

[1] 唐未慶.石化行業生產經營優化實用經濟分析方法綜述[J]

[2] 張蘭新.重整原料油的選擇與預精制

[3] 林潔.催化重整的化學反應、機理和操作因素