造新技术推动节能增效

　　——北京化工研究院贯彻创新驱动战略报道之二
　　[中国石化新闻网2015-08-27]裂解炉运行周期升至230天，新建1个浅冷油吸收装置单元投资及能耗分别下降20%，催化剂制备贵金属钯消耗量减少50%……
　　一连串的数字，体现着北京化工研究院为炼化装置全流程节能增效所做的努力，也展现着中国石化节能增效的足迹。
　　裂解炉运行周期不断延长
　　目前，我国裂解炉运行周期最新纪录230天，比此前纪录增加140天。
　　“炉子运行周期越长，烧焦次数就越少，检修频率就越低，生产效益就越高，我们研发的原位涂层抑制结焦技术、扭曲片管强化传热技术，力求不断延长裂解炉运行周期。”北化院副总工程师、乙烯研究室主任王国清说。
　　这两项技术，体现了30年来北化院秉承的“价值优化”理念：市场竞争日趋激烈，“乙烯生产都赚钱”成为历史，企业节能降耗必须从降低能耗、物耗入手，通过装置整体优化，在不同原料、不同操作条件下提升双烯收率、增产高附加值产品。
　　目前，茂名石化、燕山石化等企业的近10台裂解炉采用原位涂层抑制结焦技术，全部具备满负荷生产能力。扭曲片管传热技术推广到国内外120台裂解炉上。在燕山石化，1台新型裂解炉运行周期从105天增至230天；在茂名石化，1台老旧裂解炉运行周期从38天增至86天。
　　裂解装置效益和原料价格密切相关。针对我国乙烯装置主要采用石脑油、加氢尾油等液体原料的现状，北化院开发价值优化模型，为各企业量身选择增值最大的原料。
　　此外，该院研发的新裂解炉设计及旧裂解炉改造技术成功出口马来西亚等国家。“技术文件、标准规范不同，是海外拓市的最大难题，但相比欧美企业，我们技术好、服务费用低。”王国清说。
　　用干气生产高附加值产品
　　干气的主要成分是烯烃和烷烃，以往是只能烧掉的炼油副产物，现在却成了高附加值产品生产原料。
　　在上世纪70年代，国内化工企业采用中冷油吸收制乙烯方案获取聚合级乙烯，原料要经过复杂的净化过程，耗电量大，在此基础上开发的中冷油吸收法回收炼厂干气技术也存在流程复杂、能耗较高等问题；而国外炼化企业采用深冷分离法回收炼厂催化干气中的乙烯，投资高、流程长。
　　为此，北化院成功研发浅冷油吸收制乙烯技术，不仅将生产温度降至5～20摄氏度，原料不需净化，而且能充分回收干气的碳二组分，回收利用生产中产生的低温余热。他们还将干气分为饱和、不饱和两类，根据每家企业装置及生产线情况逐一制定改进方案。
　　当前，齐鲁石化采用该技术建成10万吨/年催化干气提浓乙烯装置，乙烯回收率大于93%，装置操作简便，运行稳定；建成投产22万吨/年焦化干气回收装置，产出富含乙烷的气体可用作乙烯装置乙烷裂解炉原料，改善了乙烯原料结构，降低了原料成本，减少了能耗。
　　“该技术已正式转让给福建联合石化、燕山石化、镇海炼化、扬子石化、茂名石化等企业，有望出口海外。”北化院生产技术研究室主任李东风透露。
　　制备催化剂贵金属钯消耗量减少50%
　　制备1吨碳三加氢催化剂消耗3千克钯，生产1吨该催化剂仅贵金属成本就达几十万元。
　　催化剂是炼化装置的“咽喉”，决定着炼化生产能否顺利进行。钯、钌、铂等贵金属是催化剂制备必须大量消耗的原材料。能否大幅减少贵金属消耗量并保持催化剂性能不变？“近期我们研制成功的辐照还原制备技术，将钯消耗量减少50%。”北化院原副总工程师、中国石化功勋专家戴伟说。
　　该技术是北化院自我超越的缩影。上世纪70年代，法国率先尝试用辐照还原法制备催化剂却未实现工业化。上世纪80年代至本世纪初，北化院自主制备的催化剂与欧美催化剂在我国市场上展开“替代战”，最终北化院催化剂因性能、价格优势明显，成功替代70%的进口催化剂。
　　“我们替代了进口，还要替代自己。”戴伟说。欧美业界未攻克的辐照还原法成了北化院的目标，他们与北京大学合作，把辐照化学和催化化学结合，试验5年取得突破。
　　采用该方法制备的催化剂成本低、性能好，生产时省去传统的高温焙烧环节，低温烘干即可，大幅降低了企业生产耗电量、减少了“三废”排放。虽然这种催化剂钯使用量比现用工业催化剂少50%，但能收到同样效果。当前，这种催化剂在上海石化实现工业化应用，运行超过两年，效果良好。
　　“目前，我们正尝试采用辐照还原法制备另外几种贵金属催化剂。”戴伟表示。