洛阳焦化装置化剂成本分析

2022-10-15

前言

洛阳焦化装置使用的化剂共有消泡剂、阻焦剂、改性剂三种, 其主要起到消泡、阻焦、增液的作用。焦化装置自开工以来, 化剂的使用成本一直居高不下, 影响装置的经济效益。通过调查和统计发现, 2012年1至6月洛阳焦化装置化剂成本为7.59元/吨, 总部平均水平1.89元/吨, 而青岛炼化仅为0.78元/吨。为更好的优化和降低化剂成本, 特对本装置化剂的使用情况进行分析。

一、消泡剂成本分析

1. 洛阳焦化装置消泡剂使用情况

焦化装置使用消泡剂目的是降低焦炭塔生产塔泡沫层高度, 避免因泡沫层超高, 导致焦粉携带至后路分馏系统, 确保装置长周期, 满负荷运行。消泡剂注入点为焦炭塔顶油气线根部, 加注方法采用间歇性注入, 利用消泡剂会降低与泡沫接触点的表面张力, 致使液膜变薄;同时使气泡之间合并, 最终导致破裂, 来降低泡沫层高度, 抑制泡沫的产生。

洛阳焦化装置使用濮阳佳华化工有限公司生产的消泡剂, 单价为1.54万元/吨, 累计使用33.88吨, 平均单耗43.29克/吨, 加工成本0.67元/吨, 占化剂总成本的8.5%。

2. 洛阳焦化与青岛炼化消泡剂使用对比分析

通过调查统计, 1至6月洛阳焦化消泡剂成本为0.65元/吨, 青岛炼化焦化装置消泡剂成本为0.27元/吨。我装置与青岛炼化消泡剂使用偏差较大, 主要原因为:

(1) 化剂浓度不同, 消泡剂单耗较高

青岛炼化使用消泡剂为江苏汉光股份有限公司生产, 浓度100%的原液, 价格2.2万元/吨, 在使用中与柴油按照1:12进行稀释后加注。洛阳焦化装置选用消泡剂为濮阳佳华化工有限公司生产稀调配好的化剂, 浓度为50%, 价格1.54万元/吨, 直接注入焦炭塔。若按浓度100%还原, 洛阳焦化装置消泡剂单耗为21.11克/吨, 较青岛炼化高9克/吨, 同时, 按100%浓度折算, 洛阳焦化使用消泡剂单价3.08万元/吨, 较青岛炼化高0.88万元/吨。

(2) 焦炭塔容积较小, 为保证安全空高, 需加注消泡剂弥补不足

洛阳焦化加工能力140万吨/年, 一炉两塔 (单系列) , 20小时生焦, 塔径9米, 筒体切线高度24米;青岛炼化焦化加工能力290万吨/年, 两炉四塔 (双系列) , 24小时生焦, 塔径9.4米, 筒体切线高度27米, 相比之下我厂焦化焦炭塔容积小360立方米。为保证安全生产和加工负荷洛阳焦化装置需多加注消泡剂来弥补焦炭塔容积偏小的缺陷。

6月份洛阳焦化和青岛炼化焦化单塔进料量基本相同, 检尺空高却相差2.15米, 焦炭塔反应层 (泡沫层) 为5米左右, 为保证安全空高 (12~13米) , 避免焦粉携带至分馏系统, 洛阳焦化装置需加长消泡剂注入时间。

(3) 生焦周期不同, 消泡剂用量较大

2012年以来, 洛阳焦化装置处理量一直偏低, 6月上旬负荷率不足75%。为尽可能减少焦炭塔处理频次, 降低能源消耗, 车间通过延长生焦周期, 充分利用焦炭塔容积, 在可容许范围内尽可能减少焦炭塔空高。以6月份我焦化27小时生焦和青岛炼化24小时生焦周期相比, 每8天可减少一个生焦周期, 月节约蒸汽140吨, 节水4300吨, 节电45600度, 经计算每月可节约5.6万元。

同样处理量下, 延长生焦周期在一定程度上增加了消泡剂注入时间, 加大了消泡剂的注入量。按130t/h进料量计算, 消泡剂注入量增加10克/吨, 8天多用消泡剂0.156吨, 化剂成本增加0.10元/吨, 每月月多耗消泡剂0.96万元, 但月节约总加工成本4.6万元。 (5.6-0.96≈4.6万元)

二、阻焦剂成本分析

1. 洛阳焦化阻焦剂使用情况

洛阳焦化装置使用的阻焦剂由南京石油化工股份有限公司生产。加注位置在焦化加热炉进料前, 采用不间断加注, 其目的是利用阻焦剂的增溶、阻焦机理, 降低加热炉结焦速率, 延长了加热炉使用周期。

洛阳焦化装置1-7月份使用阻焦剂11.54吨, 单价1.76万元/吨, 平均单耗14.39克/吨, 成本0.23元/吨, 占化剂总成本的3%。

其中, 1月份阻焦剂单耗较高主要原因为阻焦剂注入泵故障, 对阻焦剂注入泵进行维修后, 量程变化, 同时根据处理量变化频繁调整加注量, 多加注1吨, 故单耗较高。

另外, 2-7月份, 阻焦剂和渣油改性剂交替使用, 尤其在3至5月阻焦剂停用, 而平均单耗按照总加工量计算, 所以平均单耗较低。正常投用阻焦剂时, 按照厂家指导加注比例28克/吨加注。

2. 洛阳焦化与青岛炼化阻焦剂使用对比分析

1-6月洛阳焦化阻焦剂成本0.23元/吨, 青岛炼化焦化装置阻焦剂成本为0.32元/吨。洛阳焦化与青岛炼化相比阻焦剂使用偏差的主要原因为:

洛阳焦化阻焦剂和渣油改性剂交替使用, 尤其是3至5月阻焦剂停用, 所以平均单耗较低, 成本仅为0.23元/吨。若按设计加注比例28克/吨还原, 阻焦剂成本为0.49元/吨。

青岛炼化使用阻焦剂为南京万尔美有限公司生产, 设计单耗为28-30克/吨, 但实际加注比例为16-19克/吨, 所以加工成本仅为0.32元/吨。

三、改性剂成本分析

加注位置在加热炉进料缓冲罐V1102抽出阀后, 加热炉进料泵P1102前, 采用连续加注, 其目的是防止焦化过程结焦, 抑制干气生成, 提高装置液收。

从表1可以看出, 洛阳焦化装置1~7月份使用改性剂95吨, 单价4.68万元/吨, 平均单耗143.52克/吨, 成本6.72元/吨, 占化剂总成本的89%。

装置在加注改性剂后, 装置的液收并没有明显增加, 而且增加了装置的成本, 同时加注改性剂后, 装置的阻焦剂被迫停用, 造成装置的炉管结焦倾率增加, 因此车间根据此情况停用了改性剂的加注。

由于青岛炼化没有采用改性剂, 因此在改性剂成本上没有可比性。

四、降低化剂成本的方向和措施

消泡剂是装置安全运行、避免焦粉携带, 影响设备运行的一种关键化剂。通过消泡剂加注时间推后, 量程调整, 化剂性能评定等多种优化措施, 2012年消泡剂单耗比2010年58.02克/吨低15.8克/吨, 比2011年低4.36克/吨。因今年加工负荷频繁变化, 分馏塔底过滤器在清理中焦粉较前期多, 减少消泡剂加注比例, 焦粉夹带的风险增加, 影响装置安全运行。希望焦化加工负荷和原料性质能够相对稳定, 从而降低消泡剂用量。降低阻焦剂加注比例。阻焦剂目的为减缓炉管结焦速率, 若加热炉能够满足定期清焦的需求, 装置可以减少阻焦剂加注比例, 从而降低化剂成本。