镇海炼化1# 乙烯节能降碳典型经验做法

　　中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司(简称“镇海炼化”)位于浙江省宁波市，拥有2700万吨/年原油加工能力、220万吨/年乙烯生产能力，自备吞吐能力4500万吨/年的码头，410万立方米罐储，同时负责管理超8000万吨/年吞吐能力的码头和超1200万立方米罐储。

　　镇海炼化坚持以习近平生态文明思想为指导，秉持“奉献清洁能源、践行绿色发展”理念，全面推进节能降碳工作。镇海炼化100万吨/年1# 乙烯装置2010年建成投产后，开展多种形式的节能降耗工作15项，年节能量合计约74550吨标煤，国内唯一连续5次在所罗门全球乙烯绩效评价中位列世界第一群组，连续9年被石化联合会评为“能效领跑者标杆企业(乙烯)”。

　　100万吨/年1# 乙烯装置节能降碳主要措施：

　　一是原料优化助力节能

　　利用炼化一体化优势，采用“分子管理”理念，充分挖掘炼厂干气、饱和液化气、碳五、石脑油等资源，实现乙烯原料的多元化和轻质化。优化团队每周测算效益，对可供乙烯装置使用的原料进行效益排序，优化生产方案。优化乙烯装置碳二、碳三加氢反应器运行，提高催化剂选择性，降低高附加值产品损失;优化分离各塔运行，降低塔底损失，借助装置全流程实时优化系统投用，产品实现卡边操作，提高高附加值产品收率。2021年乙烯产量110.37万吨，高附加值产品收率达62.26%。

　　二是技术改造助力节能

　　低温热联合优化。为节约能源、增加效益、充分利用急冷水中的低位热能，对BA-101～BA-108共8台裂解炉分两次进行了技术改造，增加了以急冷水为热源的裂解炉空气预热器，在不影响裂解炉正常运行的前提下，减少了燃料气和循环水用量，8台裂解炉改造后，年节能量合计10743吨标煤。乙烯裂解炉BA-109、BA-110及BA-111A/B(中间部分)空气预热器没有充分利用，其中BA-109/110原设计用低压蒸汽为热源，空气预热器采用的是顺流换热(上进下出)，冬季时低压蒸汽不足无法正常投用;BA-111A/B双炉膛原设计用DS排污水为热源，投用后效果好但热源不足。2014年5月份大修改造，将BA-109、BA-110及BA-111A/B(中间部分)热源改造为Ⅱ加裂低温热水，并于2014年7月29日投用，降低了装置能耗。

　　乙烯裂解炉燃烧器改造。为实现裂解炉排放指标优于国家最新环保标准，公司“东海炉王”优化团队与航天十一所合作，开展技术攻关，对裂解炉燃烧器进行国产化改造。装置11台裂解炉共计1244台燃烧器，优化团队对每一组燃烧器高度、角度、朝向等进行了深入了解和探讨，制定出有针对性的改造方案。2019年，11台裂解炉全部完成改造，裂解炉烟气中氮氧化物均维持在60～70mg/m3 ，比改造前降低了35%以上，全年可降低氮氧化物排放143.1吨。通过燃烧器改造，增加燃烧器的燃烧效率，在满足裂解炉正常运行工况情况下，有效降低燃料气耗量，平均每台裂解炉可降低燃料气量为108.375kg/h，11台裂解炉全年可节省1.18万吨标煤。

　　优化烧焦程序。结焦反应是蒸汽裂解在所难免的。因此需要定期对各裂解炉进行烧焦，烧焦过程中存在大量燃气、蒸汽、风的消耗。为有效提升烧焦效率、减少烧焦时间，通过长期攻关，在5号裂解炉上成功实施了快速烧焦，通过大数据分析，调整空气进量、烧焦温度等参数，优化烧焦程序每个步骤的时长和时间节点，逐步优化烧焦程序，使液相裂解炉因烧焦、热备切出系统的时间由原来的48小时缩减至24小时。单台裂解炉烧焦一次时间的缩短，可节约标煤97.87吨，正常8台液相炉运行，平均一年烧焦4次/台，全年总计可节约标煤3131.84吨。

　　炉水采样线增加空冷。进入裂解炉炉水分析仪的汽包炉水温度较高，影响分析数据准确性，同时高温易引起结垢，使冷却使用的循环水只能就地排放，造成循环水的浪费。为解决此问题，创新攻关团队创造性提出在炉水采样器管线上安装翅片管，利用空冷效果降低炉水温度，满足分析仪的正常使用。同时降低了水冷器负荷，提高了水冷器换热效果，降低了炉水排放量，每年可节能22.5吨标煤。

　　三是新技术应用助力节能

　　乙烯裂解炉增上理论配比燃烧优化技术。通过对裂解炉烟气中的CO含量进行检测，建立燃烧过程数学模型，将CO含量作为主控变量，通过控制系统来实现燃烧和空气的理论配比，使得裂解炉能以最小的燃料消耗满足同样的工艺要求，同时还能在燃烧过程中将排放物降低到最少程度，实现加热炉节能、环保运行。乙烯1台裂解炉增上理论配比燃烧优化技术，出口烟气中氧含量由2.2%左右降至1%～1.2%，年节省燃料气300吨。

　　新型衬里应用。裂解炉BA-105改造辐射段衬里，衬里采用含锆陶纤整体模块+陶纤平铺背衬(含纳米微孔板)复合结构，陶纤平铺背衬均设置一层0.1mm铝箔和0.1mm不锈钢箔、共两层气阻层。2021年改造后重新投用，通过现场核算，本次改造后炉壁温度由85℃降至45℃，减少散热量约450kW，全年节省燃料气量308.52吨。

　　四是运行优化助力节能

　　“平稳就是最大的节能”。公司在抓“大平稳”上下足功夫，不断夯实了节能降耗基础。成立“东海炉王”创新团队及乙烯“一平稳四优化”创新攻关团队，攻关解决装置运行难点问题，确保乙烯装置长周期运行。在装置平稳的基础上，公司注重装置运行优化，提高产率，降低消耗。应用实时优化系统(RTO)自控软件，对裂解炉、急冷区、压分区进行在线优化，通过实施在线优化项目，使装置的生产运行更好的接近工艺约束，有效降低了单位产品能耗，更好的响应工艺扰动，提高安全操作，最小化能量消耗，提高了高附加值产品的收率。

　　(蒋明敬)