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浅析乙烯裂解原料的优化配置

文档作者：黄伟文档来源：中国石化上海石油化工股份有限公司烯烃部		更新日期： 2026年08月08日	点击数：
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石油化工技术与经济
Technology&amp;amp; Economics in Petrochemicals
第34卷 第4期
2018 年8 月
浅析乙烯裂解原料的优化配置
黄伟
(中国石化上海石油化工股份有限公司烯烃部，上海200540)
摘要： 介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司烯烃部乙烯联合装置通过深挖裂解原料的潜力和优
化原料配置来提升装置绩效的具体措施；同时开展各类乙烯原料收率优化工作，通过建立长效管理机制、采
取动态管理等措施，降低吨乙烯原料成本。
关键词： 乙烯原料优化绩效配置
文章编号： 1674—1099 (2018)04—0006—04 中国分类号：TQ221．211 文献标志码： A
乙烯行业在历经10年快速发展后，装置规模
趋向大型化，装置原料呈现轻质化和多样化的趋
势。随着国内乙烷裂解和甲醇制烯烃(MTO)等
装置逐步进入投产期，传统石脑油蒸汽裂解生产
乙烯装置的绩效优势逐渐减弱。因此，传统乙烯
行业面临着更为严峻的考验，提高装置竞争力已
迫在眉睫⋯。由于乙烯原料成本占装置总成本
的比例高达80％以上，因此乙烯原料成本的高低
将直接影响到整个石化企业的总体经济效益，降
低乙烯原料成本已成为提升装置竞争力的最有效
措施。
1 乙烯原料结构
目前中国石化上海石油化工股份有限公司
(以下简称上海石化)炼油加工能力为16 Mt／a，
乙烯生产能力为700 kt／a，实际消耗2 200 kt／a裂
解原料。2 乙烯装置原设计以液相原料为主，经
两次改造后具备400～500 kt／a气相原料加工能
力，其中加工自产循环乙烷约150 kt／a。
上海石化乙烯原料的选择以“宜烯则烯、宜
芳则芳、宜油则油”为宗旨，逐步摆脱原油采购的
限制性，进一步降低原油采购成本。上海石化区
域内寻找到的乙烯适用原料见表1。
表1 上海石化乙烯裂解原料来源
收稿日期：2018—07—20。
作者简介：黄伟，男，1965年l2月出生，1986年6月毕业于上海化学工业专科学校，长期从事乙烯技术管理工作。
第4期(2018) ． 黄伟．浅析乙烯裂解原料的优化配置 ·7·
2 原料优化措施
2012年12月，随着16 Mt／a炼油改造项目投
产，上海石化形成了“大炼油、小乙烯”的格局，乙
烯裂解原料趋于多元化、轻质化。虽然乙烯原料
总量上升不多，但常压轻石脑油全部为85℃以下
的C 组分，链烷烃质量分数超过85％ ，对提升乙
烯高附加值极为有益；同时加氢尾油增~lldO kt／a，
给乙烯原料结构调整提供了更大空间，为乙烯原
料优化工作创造了有利条件。
上海石化乙烯原料结构调整以降低成本为目
的，充分发挥炼油化工一体化优势，合理利用市场
的资源，为下游石化产品提供低成本原料。近年来
上海石化利用“吨乙烯产品原料成本”为目标的效
益核算方法，大力开展炼化一体化内部优化，充分
发挥上中下游一体化优势，提高资源利用率和整体
盈利水平。通过实验或借助模拟软件对多种常用
乙烯裂解原料的裂解特f生进行研究，并及时跟踪市
场原料、产品的供需、价格等情况，对多种原料裂解
制乙烯的经济性开展评价工作，优化原料结构，保
证整体效益最大化，提升装置的竞争力。
2．1 长效管理机制
2．1．1 执行参数调整机制，实现产物价值最大化
裂解炉炉膛出口温度(COT)是影响产品分布
的最重要参数之一。应用SPYRO软件定期测算
裂解炉不同COT条件下的产品分布，结合产品市
场价格得出裂解产物价值，再对测算的数据进行
归纳整理，找出效益最大点，指导装置调整操作参
数，最终实现裂解产物价值最大化 J。
通过裂解原料与产物分析、裂解炉裂解产物收
率标定、裂解炉生产操作条件优化等方面开展工
作，对裂解炉生产操作进行优化，提高高附加值产
品收率，进而提升上海石化乙烯装置的竞争能力。
通过原料性质分析和模拟裂解评价试验以及
裂解炉裂解产物标定数据，对裂解原料的裂解性能
进行评价，并给出该裂解原料的推荐操作条件以指
导工厂进行生产。通过这些数据分析，可以对裂解
炉的热电偶仪表系统进行误差校正，从而达到精确
控制裂解炉的目的；同时可以配合原料性质进行裂
解深度分析，从而优化裂解炉的操作条件。
在获取乙烯裂解原料在裂解炉上的深度分析
数据后，对裂解原料的深度进行进一步的调整，通
过对各种原料效益估算后，在确保石脑油链烷烃含
量睛况下，减少石脑油进料量，利用轻烃、轻石脑油
和加氢尾油补充，较大幅度提高高附产品的收率。
积极利用信息化自控手段来实现裂解价值的
最优化。装置裂解炉全面投用裂解深度控制系统，
以裂解深度为裂解炉的主要控制指标来调整COT，
做到不同炉况下最佳的丙烯／乙烯收率比。
2．1．2 建立原料价值评估机制，达到原料品质最
优化
借鉴国内同类装置的“分子管理”理论，进一
步做细原料优化工作，让“每一个分子价值最大
化”_4]。乙烯裂解料众多，经过梳理，细化各种原
料的物料组成和来源，并利用sPYRO软件分别进
行产品收率分布和效益测算，按双烯收率、高附收
率、经济效益等进行排序。结合效益分布，统一协
调乙烯裂解物料，确保裂解物料结构的优化，以实
现按不同的分子结构决定物料的流程流向。
2．1．3 形成优质物料探索机制，挖掘上游装置优
质物精
通过了解上游炼油和芳烃装置流程，探寻其
他优质裂解原料的来源。使用SPYRO软件进行
模拟测算，发现多股用作低价值燃料气的芳烃干
气具有作为裂解原料的潜在价值。芳烃部1 重
石油化工技术与经济
Technology＆ Economics in Petrochemicals
第34卷 第4期
2018 年8 月
整脱戊烷塔塔顶气相流量1 200 m ／h，经碱洗塔
脱氯后并进燃料气管网；高压加氢脱戊烷塔塔顶
气相流量约800 I'll ／h，与重整预加氢高分、蒸发
塔回流罐两股排放气并送DA一950Z脱硫后作为
燃料气。从物料价值最大化出发，将两股芳烃干
气并人液化气蒸发系统用作乙烯裂解原料，取得
良好的经济效益。
2．2 动态管理措施
富乙烯气作为优质原料，具有极高的双烯收
率和经济效益。其流程不经过裂解气压缩机，一
定程度上节省压缩机负荷，也利于乙烯装置负荷
的提升。上海石化16 Mt／a炼油改造新建c：回
收装置，于2012年12月30 13投料开车，装置分
离出的气体中富含乙烯和乙烷，可作为优质乙烯
原料。装置按照正常负荷生产，以7—8 t／h的流
量回收富乙烯气，可以提高乙烯收率0．51个百分
点、丙烯收率0．29个百分点、双烯收率0．8个百
分点。每吨乙烯降低能耗2．98 kg标油，降低物
耗15．67 kg标油。
2．3 积极调整和适应原料轻质化
上海石化16 Mt／a炼油改造建成投产后，重
整能力进一步扩大，轻石脑油大幅增加，烯烃部尽
可能提高轻石脑油投料比例，减少高价石脑油投
料量，以减少乙烯原料成本。
此外，烯烃部先后组织2 烯烃装置新区2台
轻石脑油炉和老区NO．1区3台加氢尾油炉+1
台轻石脑油炉+1台气相炉运行模式试验，尝试
消化更多轻石脑油的裂解炉投料模式，克服原料
轻质化带来的运行困难。试验中不仅通过优化工
艺操作解决了急冷油塔塔顶温度波动的问题，同
时优化加氢汽油补裂解汽油流程。
原先急冷系统补入加氢汽油为加氢汽油产品
流量计管线引出，现改为在脱c 。塔塔顶回流罐出
料泵后引出C ～C 组分，与急冷油塔补汽油管线
连接，通过已有管线并入急冷系统。一方面可在
裂解汽油不足的情况下维持急冷区域的正常生产
操作，另一方面也节约了2 汽油加氢装置能耗。
结合炉区和分离系统的运行特点，按照老区两
个区域、新区一个区域来平衡原料，基本实现老区
NO．1区域3台加氢尾油炉+1台轻石脑油炉，老
区NO．2区域1台加氢尾油炉+2台液化石油气
炉+1台轻石脑油炉，新区1．5台液化石油气炉+
o．5台石脑油炉+1台轻石脑油炉的最佳工况。
2．4 裂解原料的精细化管理
上海石化有高压加氢裂化和中压加氢裂化两
套装置，高压加氢尾油质量较好。但是由于高压
加氢尾油与中压加氢尾油是在储罐中进行混合后
送至炉前进行裂解反应，裂解深度不能同时顾及，
不但影响了装置的高负荷运行和双烯收率，还影
响了裂解炉的运行周期。
3 原料优化的效果
2017年10月，上海石化将FB一1301和FB
一1322两个尾油罐的进料流程进行改造，炼油部
3 炼油中压加氢尾油可以直送FB一1301罐，芳烃
部2 芳烃高压加氢尾油经储运部送FB一1322
罐，实现了高压和中压加氢尾油分储分炼。从收
率情况来看，加氢尾油分储分炼后，可以发挥高压
加氢尾油收率的优势(见表2)。
表2 不同加氢尾油的收率
物料 中压加氢尾油高压加氢尾油混合加氢尾油
通过实施优化裂解原料，降低吨“乙烯”原料
成本的创效管理，经过多年的原料优化摸索，近3
年上海石化乙烯原料结构见表3。
表3 乙烯裂解原料用■
物料 乙烯裂解原料用量／t
2015年 2016年 2017年
第4期(2018) 黄伟．浅析乙烯裂解原料的优化配置
从原料的投料比例上来看，2016年与2017
年基本持平，没有出现大的波动，原料来源相对
稳定。2017年中压加氢尾油和高压加氢尾油在
的投料量明显降低，主要是2017年4—5月装置
老区大修，但是比例基本持平，中压加氢尾油和
高压加氢尾油的配比2016年为58：42，2017年
为62：38。
从2015年开始至今，上海石化的高附收率基
本都保持在62％以上(见表4)，名列集团公司前
茅，主要是对原料进行合理的调配，通过尽可能多
投入高附加值高的加氢尾油等原料，确保高附加
值产品稳步提升。
表4 2 乙烯联合装置主要指标
4 结语
通过原料的优化配置和挖潜利用，上海石化
充分利用现有的资源、信息化和标准化手段，对分
散的乙烯裂解原料进行充分利用，取得了较好的
效果。在目前乙烯大型化的市场形势下，对于上
海石化这样规模相对较小的装置来说，原料配置、
深度优化等精细化操作方面还有较大的潜力。如
通过原料实时在线分析系统，结合深度控制器，可
以进一步将原料的变化情况反馈出来，达到实时
优化；同时结合PIMS等系统，对乙烯裂解原料类
型的总量合理配置，达到上下游协同优化，进一步
提升上海石化的精细化管理效益。
参考文献
[1] 任建新．加快结构调整和战略重组提高中国化工行业的国
际竞争力[J]．中国石油和化工，2004(11)：14—17．
[2] 商保鹏．乙烯裂解炉炉群原料调度建模与优化[D]．上海：
华东理工大学，2014．
[3] 简海东．乙烯裂解炉炉群调度建模与优化[D]．上海：华东
理工大学，2015．
[4] 王哲，沈冬伟．加氢尾油裂解深度模型的研究[J]．石油化
工技术与经济。2014，30(4)：36—39．
Analysis of the Optimal Configuration of Ethylene Cracking Raw M aterials
Huang W ei
(Olefin Division，SINOPEC Shanghai Petrochemical Co．，Ltd．，Shanghai 200540)
ABSTRACT
The specific measures for improving the performance of the plant by deep digging the potential of cracking
raw materials and optimizing the raw material allocation in the ethylene unit of Olefin Department of SINOPEC
Shanghai Petrochemical Co．，Ltd．were introduced．The cost of raw materials for tons of ethylene was reduced
through various measures for optimization of ethylene raw material yields，establishment of long — effect
management mechanism，adoption of dynamic management，and SO on．
Key words：ethylene，raw material optimization,performance，allocation
阿布扎比将投建大型直链烷基苯项目
阿布扎比国家石油公司(ADNOC)与西班牙
石油公司(Cepsa)签署项目开发协议，拟在
ADNOC位于阿布扎比鲁韦斯(Ruwais)的炼化综
合项目内建设一个新的世界级直链烷基苯(LAB)
生产装置，预计该装置产能将达到150 kt／a。
2017年11月，ADNOC和Cepsa签署谅解备
忘录，就在Ruwais地区建设直链烷基苯工厂开展
评估工作。在完成可行性研究后，该项目现已准
备转入前端工程设计阶段(FEED)。
(中国石化有机原料科技情报中心站供稿)

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