乙烯生产装置中裂解炉优化运行措施分析

李庆河，王平，王文博

摘要：裂解炉是乙烯装置最重要的设备，裂解炉的工作效率直接影响着乙烯装置的生产效益，为了追求质量和效益的最大化，加强裂解炉管理是乙烯装置管理的核心。对乙烯裂解炉实行优化管理措施，能有效的提高裂解炉的运行效率，第一是对裂解炉原料的优化，第二是过行裂解炉工艺参数优化，第三是加强裂解炉的运行和维护，第四是对裂解炉进行技改技措。本文主要从乙烯裂解炉实际生产情况出发，介绍了乙烯裂解炉运行管理的一些方法，以实现经济效益最大化，提高乙烯装置的生产效益。

        关键词：裂解炉；乙烯；优化；轻质化

        1 优化原料

        想要实现增加高效产品的比例，达到到降级生产成本的目的。那么首先要做的便是优化原料，不同的原料有不同的性质，而不同的性质也决定了裂解产物的分布不同。通过对系列流程的改造，实施对原料的分储分裂。所谓分储就是将物料分别储存，不同种类的不同储存来分开。分裂则是说明裂解炉的工艺。分储分裂，这样能够进一步优化内部炼油系统的物料资源和化工系统的物料资源。这样就能够来调整乙烯裂解炉原料的结构。也能够调整乙烯裂解炉的生产工艺，就能够通过增产高附加值化工基础原料来达到经济效益最大化。气体原料、轻质原料、重质原料分别选择三种不同的裂解炉，选择不同的工艺操作进行分别裂解。      

        其次便是原料的轻质化

        （1）整合东北地区其他公司的优质拔头油资源。

        （2）区域资源优化利用的实现。将来自炼油厂的丙烷送至乙烯装置当裂解后的原料

        （3）减少劣质原料（轻柴油）的使用量，扩大优质原料（液化气）的使用量

        总体来说达成上述的三点就能够提高裂解炉的效率让乙烯和原料的结构和产品的体质得到优化。但是当实行上述三点之后，还需要进一步的优化炼油加工方案。在实行同时优化炼油加工方案，让乙烯原料的机构和整体品质进一步优化，提高乙烯的收率，降低产能能耗，提高乙烯生产装置的装置竞争力。

        2 工艺参数优化

        和任何的工艺一样，乙烯的生产能够通过优化产能工艺来实现原料消耗的大幅降低，也能够通过优化产能工艺来实现产能消耗的下降。但是不同的裂解炉有不同的最佳工艺条件，也对应不同的炉具。对于不同的裂解原料和不同的炉型来说都有其适合的裂解温度，进料量与气烃比。影响裂解炉运行的重要因素为裂解原料的组合和性质。一般来说高烃量、低芳香烃含量的原料具有更好的裂解性能。裂解炉长周期运行需要以高烃量、低芳香烃含量的原料作为前提条件。当然并不是所有的原料都是高烃量低芳香烃的原料。对于这些并不是优质原料的油品也可以通过一些手段来提高品质。提高油品质量的另一有效途径就是对于含有不饱和烃较高的原料就加氢处理。当原料一定时，影响裂解炉工艺周期的主要因素就是工艺条件。有利于延长裂解炉运行周期的还有低烃分压、短停留时间和低裂解温度。除了上述方法之外，保证热效率也是可以参考的工艺参数之一。如何保证热效率呢？首先便是严格控制烟气（氧）的出现，比例应当严格控制在2-3个百分点左右。出现的时候应当要综合考虑负压，现场风门，火嘴燃烧的状态，严禁单纯是追求指标而无视燃烧状态。

        3 运行和维护

        延长裂解炉运行周期的方法还有强化质量效益意识，加长生产技术管理，细化运行和维护措施。为了防止撸管大面积堵塞事件，需要定期测量风机振动，避免裂解炉紧急停炉，确保及时发现问题。同时，也要通过对辐射室炉管温度变化情况的定期检测记录，对裂解炉对流断吹灰，对流段换热效率的提高，排烟温度的降低，对烟气温度等指标进行监测来及时进行调整，以防燃料过氧燃烧或者燃烧不充分造成的资源浪费。另外对于使用周期的延长还需要诸多手段。比如说可以利用洗涤水的余热助燃空气，降低燃料消耗。对损坏的空气预热器进行更换，同时操作人员还要加强工艺和仪表沟通，及时解决部分裂解炉出口温度偏差大等问题。除了上述的工艺之外，还能投用先进控制技术延长裂解炉的运行周期。优化投油顺序，优先投用石脑油，等其运行一段时间最好是若干天待其初步结焦之后再切换重油，这样也能延长废热锅炉的运行周期。更换辐射室炉管，提高清洗效果，调整排污量。这些手段都是可以有效的维护裂解炉运行的。

        4、保证热效率

        保证热效率的第一个步就是降低排烟温度1~6裂解炉应当保证每7天吹灰1次，7~10炉需要每6个月人工吹灰1次，并且在吹灰前和吹灰后记录指标变化，力求记录数据的真实性和有效性。在检查火嘴燃烧状态的时候，需要保证炉膛处于明亮不浑浊的状态之下。在检查的时候避免火嘴的火焰过长过大或者冒烟。但是一定要记住严谨舔炉管。要从根本上降低烟气中的灰粉来源防止对流段积灰。除了上述过程之外，停炉检修和检查过程的检修都要详细。并且在每次停炉之前都要召开检修专题会，制定检修计划。落实到具体责任人。停炉检修的过程中，还要排出专业人员进入炉膛内，检查油烧嘴和气烧嘴，吹灰器对流烟气挡板，管束积灰炉内耐火材料的完好等等状况。派遣检查人员应当派遣素质高的检修队伍，用的检修材料也需要用优质的材料，保证全过程受控，不会“返工”。在检查之后，还要进行控制方面的加强。要根据裂解炉的不同运行时间段调整路出口控制温度和稀释比例。严格控制单侧炉出口各族温度肩的偏差，保证偏差控制在10摄氏度之内。延缓炉管结焦速度，跟踪气体原料的含量变化，跟踪加烃尾油的含量变化，跟踪石脑油硫含量的变化。此外，还要优化烧焦方案，对结焦不严重要实行24小时快速烧焦，这样可以减少燃料消耗，优化裂解炉运行模式。

结束语

        乙烯装置众多设备中的关键设备是裂解炉。裂解炉运行状况的好坏会直接影响整个乙烯装置的经济效益。裂解炉使用中使用工艺的调优、裂解使用中使用原料的优化，裂解炉的运行和维护是在整个过程中都是十分关键的。在实际的生产过程中，需要先保证的是裂解炉的稳定运行。在裂解炉稳定运行之后，再依次的按照本文介绍的步骤去运用。按照本文介绍的方法进行一系列降低消耗的措施来逐步的实施先进技术，降低整个裂解炉的消耗。在这个过程中，完成对裂解炉的改造。这样就能提高裂解炉的热销效率，让产能消耗显著下降。通过采取不同的优化措施，提高各个流程的生产效率，这样就能够实现质量效益的最大化，提高乙烯装置的经济效益。

        参考文献：

        [1] 胡建洪，胡红旗，冯晶.700 kt/a乙烯装置裂解炉运行分析[J].乙烯工业，2016

        [2] 姜日元，朱涛，胡建洪.乙烯装置裂解炉运行情况分析[J].弹性体，2015

        [3] 石俊学，冯利，刘玉东，等.乙烯装置四年一修运行及检修效果分析[J].乙烯工业，2013