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乙烯裂解关键催化剂研发获突破

来源:中国能源报   更新时间:2019-04-12 13:49:00    

  裂解装置的核心设备是加氢反应器,通过碳二前加氢催化剂将裂解气中的乙炔加氢生成乙烯。由于碳二前加氢催化剂的开发难度较大,导致国内装置长期依赖进口。

  国产碳二前加氢催化剂已在四川石化80万吨/年乙烯装置成功应用,效果优于装置原用德国催化剂水平。大庆石化应用国产剂后每年可节约外购资金200多万元。

  本报讯 日前,中国石油大庆石化公司化工一厂(以下简称“化工一厂”)传来消息:碳二前加氢催化剂PEC-21在27万吨/年乙烯装置的工业应用项目继获得中国石油科学技术发明一等奖后,又获得大庆石化科技进步奖,填补了国家技术空白。

  近年来,大庆石化公司化工一厂结合生产实际,加大科技发明与创新力度,完成多项突破生产瓶颈的重大科研项目,去年挖潜增效2.38亿元。

  “作为大庆石化化工区的龙头,我们厂科技创新的道路还很长,任务还很艰巨。”化工一厂厂长魏弢说。

  裂解装置的核心设备是加氢反应器,通过碳二前加氢催化剂将裂解气中的乙炔加氢生成乙烯。由于碳二前加氢催化剂的开发难度较大,导致国内同类装置长期依赖进口。

  2007年开始,中国石油化工研究院与大庆石化合作,先后完成了催化剂小试、中试等开发工作。2017年4月,工艺主任刘全夫开创了碳二前加氢装置快速稳定开工新工艺。

  装置开车成功,标志着国产碳二前加氢催化剂研制应用成功,实现了中国石油在这个技术领域从无到有的突破,也宣告了碳二前加氢催化剂实现了国产化。

  目前,国产碳二前加氢催化剂已在四川石化80万吨/年乙烯装置成功应用,效果优于装置原用德国催化剂水平。大庆石化应用国产剂后每年可节约外购资金200多万元。

  化工一厂27万吨/年乙烯装置产共有5台裂解炉,主要加工原料主要为石脑油、加氢尾油等。由于裂解炉全部采用底部火嘴,平衡控制炉管出口温度有一定困难,而现有的乙烯裂解生产过程虽采用的是DCS进行常规控制,但并没有充分发挥DCS的计算潜力。

  如何在保障乙烯收率的同时,减少对炉管的损伤,这是刘全夫不停琢磨的问题。通过结合仿人智能控制想法,他创造性地设计开发了裂解炉先进控制系统,与现有DCS系统实现了“无缝”连接,不但提高了双烯收率,还降低了装置能耗,每年可增收458.15万元。

  丙烷是乙烯生产的优质原料,虽然“身价高”,但受生产条件限制,在裂解生产过程中,一直与其他原料混合裂解。由于原料之间的裂解温度不同,混合裂解常常使丙烷的裂解深度不够,造成乙烯收率较低。

  经裂解车间主任周巍组织技术人员多次研究,对各项参数进行上千次的模拟计算,并利用先进的模拟软件,建立裂解炉的机理模型,探索并优化单独裂解丙烷的最佳工艺条件,以此提高乙烯收率,延长裂解炉运行周期。

  目前,大庆石化化工一厂丙烷原料已实现单独裂解,裂解炉运行参数平稳。按裂解炉投料量15吨/小时、年运行8000小时计算,经济效益每年达4644万元。

  “我们一直注重对科技人才的培养,积累先进技术的同时,鼓励技术人员多查找技术资料,撰写科技论文,为科技创新打下了坚实基础。”化工一厂党委书记王威说。(张敬霞 王思璇)

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