综 述 乙烯１ＥＴ ＨＹＩ业２ ＥＮＥ０１ ７．ＩＮ Ｊ２）９（Ｌ Ｓ４） ＦＲ、 ’ １～５ 裂解原料分析及裂解条件优化探讨 刘丰合，魏月娥，高传宝，王 勇 （巾 石油化＿ｒ 股份有限公司北京燕山分公司．北京１０２５００） 摘要：裂解原料的品质直接关系到乙烯装置运转、能耗和经济效益？近年来，随着我国燃料油质量 的提高，炼油装置实施的升级改造，对裂解原料产生了较大影响 通过对燕山石化炼油装置改造后的裂 解原料来源和组成进行梳理和分析，利用蒸汽裂解试验模拟评价装置以及模拟计算软件详细分析了裂解 原料的裂解性能，制定了调整裂解原料结构，优化裂解炉操作，改进原料与裂解炉炉型适配性等一系列措 施和方案，提高了乙烯装置经济效益 关键词：裂解原料裂解条件优化 裂解原料的来源与品质直接关系到乙烯装置 运转、能牦和经济效益 渊整裂解原料结构，优化 等，裂解炉投料情况如表１所示 ： 随着我 燃料油标准的提高，燕１Ｉ１ 化炼油 轻眦 僻咖Ｎ 如裂解炉操作，提高高附加值产品收率，降低乙烯装 置运行成本，足提高乙烯生产企业市场竞争力的 关键。Ｉ１ 油化Ｔ股份有限公司北京燕山分公 系统升级改造完成，燕Ｉｌ Ｊ乙烯裂解原料趋于轻质 化，裂解原料结构变化较大，近两年原料结构变化 如同ｌ和罔２所示。 从罔１币Ｉｌ ２可看ｆＩｊ：２０１６年与２０１５年卡Ｈ 剐乙烯装置（以下简称燕山乙烯）采川美圉Ｌｕｎｉ一 ＩＩｌＬＩＳ公一Ｊ的专利技术，经过２次大规模改扩建，现 最高年产乙烯８４１ ｋｔ。裂解原料主要包括炼油装 置生产的轻烃、轻石脑油、石脑油、重裂解料（柴油 组分）、加氧裂化尾油和化＿『二装置轻烃以及尾气 比，轻石脑油投料比例增ｌ』Ｊｉｌ ９．Ｏｌ％，石腑油投料比 例增加５．８６％，重质裂斛料投料比例降低８．７３％， 加氢裂化尾油投料比例降低６％，其他原料投料比 例基本持平 、 表１裂解炉投料情况 ＢＡｌｌＯ１ ＣＢＬ一Ⅲ ＳＲＴ—Ｉｖ＋（ＨＣ） ＧＫ—Ｖ ＣＩｌ：１ 一Ｒ ＭＫ ２１．０／２５．６／２４ ５ ２５．６／２４．５／２．７ ＢＡｌ １０２／ＢＡ１ ｌ０３／ＢＡｌ １０４ ＢＡ Ｊ０５／ＢＡ１０６／ＢＡ１０９／ＢＡ１ １５ ＢＡｌＯ７／ＢＡ１０８ ２５．４／２５．０ ２５．４／ｌ８．０ ｌ５．０ ２３．０ ＢＡｌ ｌ０／ＢＡＩ １ｌ ＢＡｌ】２ ＢＡｌＩ３／ＢＡｌ１４ ＣＢＩ 一ｌｌＩ ＳＬ—Ｉ ４４．０／４０．８ ｒ｝１于来Ｆ｛燕山石化炼油装置和化Ｔ装置自产 的裂解原料不能满足燕…乙烯装置生产需要，每 年还需外购大量的石脑油。炼油装置生产的裂解 ２０１７年３月裂解原料如衷２所示 收稿日期：２０Ｉ７—０７—３１。 原料可用资源共２７种，分别来自常减压、加氢裂 化、延迟焦化、干气提浓等装置，实际使ＪＩｊ ｌ０种。 作者简介：划｝ 合，男，１９９７年毕业于浙汀夫 仃机化ｌ 业，现任－｝ ７ ｛二燕山分公司化１ 一厂厂长．高级ｒ程师 ・ ２ ・ 乙烯ｒ、ｌｌ， 第２９巷 轻烃十＝气提 ２．０２ ．裂解料 其他 ２．０３ 干气提浓 脑油 ５６ １．６５ 加氢裂化尾油 ２６．０９ 加氢裂化尾油 ２０．０９ 重质裂解料１｜！ 石脑油 ３５．０ｌ ２ ２０１６年乙烯装 原料结构示： 化工装置生产的裂解原料可用资源共ｌ】种， 一蒸馏 蒸馏 初顶 常顶 Ｏ 分别来自聚乙烯、聚丙烯、１一己烯等装置的返同 一０ ２ ７００ ０ 气和尾气。 二蒸馏 二蒸馏 四蒸馏 四蒸馏 初顶 常顾 初顶 常顶 ５７ ４００ ０ １ 裂解原料分析及评价 １．１不同原料的裂解性能对比 连续重整 拔头油 轻 脑油 重石脑油 轻烃 ｌ０ ７２８ ０ １）原料产物收率对比。 高 加氢 轻裂解料 高压加氢 中雁加氢 罔３给 了不同裂解原料的主要裂解产物收 率和吨乙烯收率情况 ７０ ６０ ０ ｌ ６３９ ０ ７ ５２ｌ 中压加氢 石脑油 ＪＥ构烷烃 正异构分离 柴油加氢 蚶油加氧 催柴加氢（ＬＴＡＧ） 石脑油 棚Ｉ｛ｉ油 石脑油 ０ ０ 至５０ 静４０ ３Ｏ ０ Ｏ ７９ ９８９ 航煤加氢 合汁 石脑油 －乙烯收率 双烯收率 ・ｉ烯收率 高附收率 －盹乙烯收率 一２０ 骂 墨董 曩 羹 蚕 露 量 、二蒸馏 常二线 柴油 ０ 原料 高压加氢 中压加氢 最裂解料 Ｉ ＴＡＣ 柴油 催柴循环油 ０ Ｏ ０ 图３ 不同裂解原料裂解性能时比 柴油加氢 加氢柴油 南图３可见：吨乙烯收率南高到低的排序为： 合汁 高 加氢 ＪＪＩｌ氧裂化尾油 中Ｊ＝ｊ三加氢 曜油 尾油 乙烷、轻石脑油、ＬＰＧ、加氢裂化尾油、石脑油、抽余 油、丙烷。 ２）不同石脑油产物收率对比。 ３２ ９０４ 合计 ￡分 烷 ３２ ９（）４ ６ ５４ｌ 【 ４为产自不同装置的石脑油的裂解主产物 轻烃裂料 四蒸馏 液化气 ２ ２３９ ８ ７８０ 收率及吨乙烯收率情况。 南图４可见：来自不同装置所产的石脑油的 合汁 提浓乙烯气 ｆ 提浓 提浓己烯气 裂解性能差异较大。二蒸馏常顶和四蒸馏初顶石 脑油是相对较好的裂解料，一蒸馏和四蒸馏常顶 石脑油则相对较差。 寓乙烷 ｔ 饱和气体同收 合计 富乙烷气 第２９卷 刘一 合等．裂解原料分析及裂解条什优化探讨 ・ ３ ・ ５０ｄｍ 薹 瓣摹７６５４３２Ｏ０ １０ ‘｛ 褂 莲博 醯 舵∞船 表３炼厂原料模拟测算结果 Ｏ ８ ８ ∞ 弛 钙 ４ ２ ４ 二蒸馏 四蒸馏 ３３．１１ ３４．１３ ２７．０７ ３３．４６ Ｏ．２７ Ｏ．３５ ０．Ｏｌ Ｏ．Ｏ２ ２９．２ｌ ２３．３ ｌ８．０４ ３Ｉ．５２ ２９．５ ８．８２ ８．２９ ０．９９ Ｉ１．１９ ｌ０．９２ ｌ７．９５ ２８．６５ ３０．５２ ５６．７４ ５８．２５ 高压加氢 蜡油加氢 中压加氢 ２５．４１ ２９．７２ ｌ１．０６ ２７．３８ ５５．５６ ２７．３４ ２０．１ ２７．２３ ４ ４ ６ ２ ２ ５７．１７ ２ ２４．２３ ２４．２３ 踮 卯 钉 ５３．３ｌ５３．３ｌ ９．６８ ０．２９ 柴油加氢 ２５．０４ ２７．８６ ２６．１２ ５２．４６ 根据表３模拟测算结果，建议四蒸馏初顶、部 分二蒸馏初顶石脑油供乙烯，高压加氢石脑油根 据原料平衡去乙烯或调油，其余石脑油去重整、调 油或外卖。 主要裂解原料高附加值产品收率变化见图６。 由网６可看出：加氢裂化尾油的高附加值产 品收率最高，其他原料高附产品收率依次为外购 石脑油、四蒸馏石脑油、二蒸馏石脑油。同种原料 不同时段的品质也波动较大，二蒸馏石脑油高附 时闯 一加氢裂化尾油：一四蒸馏；一外购石脑油； 一二蒸馏（１０月之前为一蒸馏） 冬１ ６ 主嗄裂解原料 附加仉产ｒ ｕＩ收半变化 收率（质量分数）最高为５８．３％，最低为５４．５％。 加氢裂化尾油最高收率（质量分数）为６３．８％，最 ２原料与裂解炉炉型适配性优化分析 低为６１．９％。外购石脑油品质较稳定。互供原料 品质波动大，说明可通过调整来自炼油系统的裂 解原料结构改善裂解原料品质。 ２．１不同裂解炉炉型投用外购石脑油效益对比 在裂解过程中，由于原料停留时间等操作参 数不同，相同原料在不同炉型内的裂解产物分布 ． ４ 乙烯 、Ｉ【 不同 利ＪｌＨ ＳＰＹＲＯ软件对互供及外购石脑油在 气氧模拟钡０算，裂解产物收率对比如表４和衷５所 烯烯 一乙 一一 牝附 高 ＳＲＴ—ＩＶ型炉和ＧＫ—Ｖ型炉的产品分布进行了 示。 一 气烯烯 笨 附 表４互供石脑油在不同炉型裂解产物收率对比 Ｃ０Ｔ／℃ ８３０ ０．９２ ８３５ ０．９５ ２６．９２ ｌ４ ２６ ４．５３ ７．７４ ８３０ ０．９ｌ ８３５ ０．９４ ２６．９２ ｌ４．０８ ４．５４ ８３０ ０．９２ ８３５ ０．９５ ２６．７６ ｌ４．５８ ４．５Ｏ ８３０ （）．９３ ２６．５３ ｌ４．６２ ４．６５ ８３５ ０．９５ ２７．０７ ｌ４．１６ ４．６Ｉ 氧气 乙烯 ２６．３７ ｌ４．７２ ２６．３９ １４．５５ ２６．Ｉ７ 肼 ｍ 加 Ｉ５．０４ ４．５２ 阿烯 丁二烯 般 ４．５６ ７．３９ ４．５９ ７．９４ ８．２７ ５４．７４ 船 ｍ ７．２８ ∞ ｍ 弘 ７．６２ ５４．４０ ７．７３ ５４．４６ ８．０７ ５４．８６ 高附 ５３．９６ ５４．４０ ５４．３７ ５３．９３ （）．９Ｉ ０．９Ｏ ０．９０ ２５．５７ １４ ５８ ４．２１ ０．９３ ２６．Ｏ０ １４．１８ ４．１７ ８ ｌｌ ０．９０ ２５．７４ １４．２６ ４．３ｌ ８．２３ ５３．４＿４ ０．９３ ２６．１４ １ ３．８８ ４．２７ ８ ４９ ２５．６８ ｌ４．３Ｏ ４．２４ ７．９２ ５３．０４ ２５ ９６ １３．８５ ４．２０ ８．６６ ５３．５７ ７．８５ ５３．１ｌ ５３．４０ ５３．６９ 表５外购石脑油在不同炉型裂解产物收率对比 ． ８３０ （）．９３ ８３５ （）．９６ ８３０ ０．９ｌ ８３５ ０．９４ ２９．０８ Ｉ５．６６ ４．３２ ６．２８ ８３０ ０．９２ ２６．１４ ８３５ ０．９４ ２６．７３ ｌ５．０８ ４．４７ ７．２Ｏ ８３０ ８３５ ０．９５ ２８．１９ ｌ４．７０ ４．５９ ７．７Ｉ ８３０ ８３５ ０ ９５ ８３０ ０．９２ ８３５ （） ９５ ０．９３ ２７．６４ 】５．２（） ４．６２ ０．９３ ２７．５２ Ｉ５．１９ ２７．２０ ｌ５．９９ ４．７６ ７．（）２ ２７．８４ ｌ５．５２ ４．７５ ７．３７ ２８，４６ ｌ６．１８ ２８．０７ ｌ４．６９ ２７．２４ ｌ５．９０ ４ ４２ ２７．８７ Ｉ５．４２ ４．４２ ６．７７ ｌ５．５６ ４．４８ ６．８４ ４．３０ ５．９２ ４．６２ ７．４ｌ ４．５９ ７．７６ ７．３６ ５５．７４ ６．４Ｉ ５５．９０ ５６．４４ ５５．７７ ５６．２８ ５３．９４ ５４．４２ ５６．１５ ５５．６７ ５６．０７ ５４．８９ ５５ ４３ 氧 ｔ 乙烯 ０．９２ ０．９４ ２７．１７ １５．０６ ４．４２ ７．９４ ０．９０ ２８．２２ １５．９５ ４．２４ ６．１９ ５５．５Ｏ ０．９２ ２８．６８ ｌ５．５２ ４．２５ ６．４７ ５５．８５ ０．９ｌ ０．９３ ２６．３６ ｌ４．８０ ０．９ｌ ２７．２４ ｌ４．９７ ０．９４ ０，９ｌ ０．９４ ２７．５３ Ｉ４．５７ （）．９２ ０．９４ ２６．７２ ｌ５．４７ ４．４４ ７．６７ ２５．９３ ｌ５．１９ ２７．６４ ｌ４．５８ ４．４４ ７．９４ ２７．１２ ｌ４．９７ ２７．Ｉ５ ｌ５．４６ ４．２９ ６．８８ ２７．５９ ｌ５．０５ ４．２８ ７．Ｉ５ ５５．０２ 阿烯 丁二烯 ｔ ４．３３ ７．２４ ４．３２ ７．５ｌ ４．４７ ７．６７ ４．４７ ７．７２ ５５．１９ ４．４４ ７．９９ 高附 ５５．２３ ５５．５４ ５３．６ｌ ５３．９２ ５５．２６ ５５．５３ ５５．４６ ５４．６９ 结果表明：ＳＲＴ一１Ｖ型炉与ＧＫ—Ｖ型炉在裂 程。将外购石脑油 ＳＲＴ一１Ｖ型炉加Ｔ，互供百 解互供石脑油时，ＳＲＴ一１Ｖ型炉的高附收率（质量 分数）低于Ｃ，Ｋ—Ｖ型炉的高附收率约１％；加Ｔ外 脑油进ＧＫ—Ｖ型炉裂解，可将炉型对裂解料高附 收率的影响降至最低 该措施的实施有效提高了 乙烯装置的整体经济效益 经渊整．加Ｔ外购亓 购石脑油时，ＳＲＴ—ＩＶ型炉的高附收率低于ＧＫ— Ｖ型炉的高附收率（质量分数）约０．５％。 脑油增加高附产品价值约为４Ｏ元／ｌ，按照月加丁 外购石脑油ｌ１．５ ｋｔ计算，则增加高附加值产品价 根据模拟结果，调整了裂解炉的原料供应流 ２９罄 刘丰合等．裂科 料分析故裂解条件优化探 ’ ・５・ 值４６万元。 ２．２不同裂解炉炉型投用石脑油、加氢裂化尾油 效益对比 炉在裂解炉加氧裂化尾油时水油比为０．７５，裂解 脑油时设计水油比为０．５。根据原料的性质，裂 解不同原料时控制不同的炉出口温度．． 同炉型 ＧＫ—Ｖ型炉在裂解加氢裂化尾油时设计水油 比为０．７，裂解石脑油时水亍ｆ打比为０．５；ＳＬ—Ｉ型 裂解石脑油及加氢裂化尾油的各项天键技术经 济指标见表６ 、 表６不同炉型裂解石脑油及加氢裂化尾油效益对比 石脑油 ＧＫ—Ｖ ２５．Ｏ６４ ２４．３８８ ４１．６ｌ４ ４０．９５９ ８３５ ８ｌ５ ８３０ ８１５ ２９．４２ｌ ２３．１５３ ５ｏ０ ５Ｏ６ ４９７ ４９８ ２．９１３ ２．８５７ ５．９０ｌ ５。９４ｌ ６ ９９１ ７ ２７ｌ ７ ０５８ ７ ３３０ 加氢裂化尾油 石脑油 ＳＬ—Ｉ ５１．Ｏ６５ ４４．５ｌ２ 加氢裂化尾油 按照石脑油６ ２２３．９５元／ｔ，加氢裂化尾油 ６ １ １３．７２元／ｔ，超高压蒸汽２３５元／ｔ，锅炉给水５ 元／ｔ，燃料气２ ０５０元／ｔ计算，ＧＫ—Ｖ裂解炉加一１ 石脑油时，裂解炉每小时产生效益为２０ ０２０元；加 ｓＬ—Ｉ型炉投用加氢裂化尾油更有利于整体效益 ３ 结语 通过对燕山乙烯裂解原料来源和组成进行梳 工ＪＪｎ氢裂化尾油时，每小时产生效益为ｌ８ １７５元。 加工石脑油比加工加氢裂化尾油每小时多创效益 ｌ ８４５元。ＧＫ—Ｖ型炉投片ｊ石脑油更有利于整体 效益 ．ｓＩ 一Ｉ型裂解炉加＿Ｔ：石脑油时，裂解炉每 小时产生效益为３４ ３５６元；加ｌ 加氢裂化尾油时， 每小时产生效益为４７ ８７６元。加Ｔ加氢裂化尾油 ｂＬＤＩ￣Ｔ石脑油每小时多创效益１３ ５２０元 ． 此 ｏ◇ｏ◇、Ｃ ｏ◇◇ ｏ ◇◇ ｏ ｏ、◇ 、・０ｒｏ、Ｃ ｏ ｏ一◇理，利用ＳＰＹＲＯ软件对裂解产品进行了分析，并 对互供及外购石脑油在ＳＲＴ—ＩＶ＂型炉和ＧＫ—Ｖ 型炉的产品分布进行了模拟测算。通过埘原料与 裂解炉的适配性分析，捉 外购石脑油南ＳＲＴ— ｌＶ型炉加丁，互供石脑油南ＧＫ—Ｖ划炉加ｒ； ＧＫ—Ｖ型炉投Ｊ｛ｊ石脑油；ＳＬ—Ｉ型炉投川ＪＪｕ氢裂 化尾油更有利于装置整体效益提高。 、◇、、◇ 、ｏ０Ｃ＞０ｏ ｏ、ｏ Ｃ＞ Ｃ＞ Ｃ＞ 、Ｃ＞、、◇：＜＞ ◇’◇、◇ 、◇ Ｃ＞◇ ｏ ｏ ｏ Ｃ＞０Ｃ ◇・乙烯在线・ 我国首个单系列百万吨级粉煤热解项目开工 ２０Ｉ７印１１月９日，陕煤集 陕北矿业公 Ｉ ２００ ｋ ａ低阶粉煤快速热解Ｔ，ｌｋ，Ｊｊ范项ｆｊ在榆林麻黄梁Ｔ 业卜（丌Ｔ这 足ｎ＿ｌ１ｉ『我 苒‘个单系列百万吨纵粉煤热解ｒ＼』 示范装 陔项门总投资２９亿元，包括１ ２００ ｋｔ／ａ粉煤快速热斛、３００ ｋｔ／ａ煤焦油悬浮床加氧、４０ ０００ ｎ１ ／ｈ制氢、４ ｋｔ／ａ硫磺…收 等装 ，｝｝１ Ｌ海胜帮科技有 公ｒ 负黄设汁 预计２０１９年１０川建成后年ｉ¨『实现销售收入ｌ４亿元一据Ｉ７解．陕煤集Ｉ”依 托依托 家能源煤炭分质清洁转化重点实验审，ｈ主研发成功低阶粉煤快速热 技术，许 榆林建成２０ ｋｔ／ａ Ｔ＿，Ｉｋ、“弋验装 ，累汁运什时问超过２ ０００ ｈ，２０１６年９月通过中 化联合会组织的成果鉴定 陔技术通过秒级热鲋反应，能源转换效 率８０．９７％，焦油产率１７．１１％，达 琏准葛金焦油产牢的１５５％ 小但焦油产率高、 焦产品洁净， 且加氧 ９ｉｉｉｆｌｔｔｊｊ＝潜 含 ５０％以上。不仪如此，通过ｌ ２００ ｋｔ／ａ低阶粉煤快速热斛ｈＩ 示范项目重质煤焦油悬浮床加氧技术的Ｉ 业化应州 在 ｒ、Ｉ 化 次上进一步验证技术的可行性，对重质焦油加Ｔ意义 大，再次抢占现代煤化Ｔ技术制高点 摘¨《 家石油和化］＿网））２０１７—１ ｌ一１４
