煉油企業的案例
泄漏檢測與修復（LDAR）在煉油企業的應用
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 安全、健康與環境 青島石化
作 者 | 朱錕
關鍵詞 | LDAR 煉油企業 應用
共 1832 字 | 建議閱讀時間 8 分鐘
導讀
煉油企業排放的大氣污染物主要有SO2、NOx和揮發性有機物，揮發性有機物中的苯、甲苯、二甲苯、硫醇、硫醚等是煉油企業主要異味污染物。因此，開展泄漏檢測與修復應用，摸清煉油企業設備動靜密封點泄漏現狀和排放情況，對減少揮發性有機物排放、有效改善煉油企業廠區及周邊的環境質量意義重大。
煉油企業揮發性有機物
1
揮發性有機物主要來源
揮發性有機物(VOCs)是指參與大氣光化學反應的有機化合物，主要包括非甲烷烴類、含氧有機物、含硫有機物以及含氯有機物等有機化合物。煉油企業揮發性有機物排放主要來自有機液體儲存揮發損失、設備動靜密封點泄漏、工藝無組織排放等12類排放源。通過對某燃料型煉油企業生產工藝流程及揮發性有機物排放分布情況(表1)分析，該煉油企業93.58%的揮發性有機物為無組織排放，其中動靜密封點泄漏占排放總量的17.30%，是煉油企業揮發性有機物主要的排放源之一。
展開 中石油PPT│煉油及化工企業設備的選型和設計計算（中）
往期回顧
煉油及化工企業設備的選型和設計計算（上）
地煉獲進口原油使用權 油氣改革進入“破冰期”
2015年5月底，國家發改委公布相關核查評估公示，初步確認山東東明石化集團（以下簡稱東明石化）獲得原油進口使用權，每年可使用量為750萬噸，成為對外公布的首家獲得進口原油使用資質的地方煉油企業。
據了解，在東明石化獲批之后，國家將繼續放開進口原油使用權，2015年仍將約有十家符合條件的煉油企業獲批，總規模約為3000萬噸/年。
“石油市場化體制改革的一個目的，就是要放寬準入門檻、形成多元化的市場主體。”全國工商聯石油業商會會長、泰地集團總裁張躍在接受《中國經營報》記者采訪時表示，民營煉油企業開始獲得進口原油使用權，這只是中國石油市場體制改革的第一步。后期仍有更多的改革空間，如原油進口權開放、更多民營企業參與石油戰略儲備等。
消息顯示，以國家發改委、國家能源局牽頭的相關部門和智庫機構正在制定石油天然氣改革總方案，這也是中央全面深化改革在2015年的一項重要工作。具體的方案有望在下半年亮相。
使用權資質將擴圍
東明石化作為全國最大的地方煉油企業，獲得了第一份進口原油使用權的“牌照”，這也意味著從2013年開始研究的進口原油使用權開放政策，經過兩年的時間終于實質性落地。
2013年10月國家發改委印發《煉油企業進口原油使用資質條件(征求意見稿)》，期間相關內容修改多次。2015年2月發改委正式公布《關于進口原油使用管理有關問題的通知》（以下簡稱《通知》），其中對于原油加工企業的裝置、能耗、用油數量進行了詳盡的明確。其中重要的一條就是，擁有一套及以上單系列設計原油加工能力大于200萬噸/年(不含)的常減壓裝置。
為了獲得使用權，不少煉油企業也對煉化裝置進行了淘汰、升級。
展開 曹湘洪院士：能源轉型中我國煉油工業面臨的挑戰與對策
在能源低碳化轉型中，我國煉油企業的主要應對措施有：
一是理性慎重進行煉化一體化和油轉化項目的投資決策；
二是堅持目標導向和需求導向，圍繞生產高效高清潔油品、煉油過程“三廢”資源化利用及深度處理、減少煉油過程碳排放、原油資源高效加工利用、煉油廠智能化、與煉油鏈接的氫能、動力電池與儲能電池用高性能碳材料、生物基液體燃料、低能耗低成本二氧化碳捕集利用等技術，持續進行創新開發；
三是圍繞綠色低碳，積極實施煉油企業的技術改造；四是積極發展氫能，重視發展生物基燃料。
中石油PPT│煉油化工企業全周期大檢修評分標準
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中石油
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中石油PPT│煉油及化工企業設備的選型和設計計算（下），附全文PPT下載！
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中石油
大型煉廠綠色停工檢修難點分析及應對措施
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 煉油技術與工程
作 者 | 李建國等
關鍵詞|煉廠 綠色停工 解決方案
共 2865 字 | 建議閱讀時間 10 分鐘
導 讀
隨著國內煉油企業加工高硫原油比例的增加以及油品質量控制標準的提升，煉油企業面臨的污染物排放壓力越來越大。尤其是各裝置在停工檢修過程中，受原料及加工方案的影響，裝置產生大量的氣體、油品和污水，如果處理不當，大量油氣排放至大氣，造成環境污染。因此，如何實現綠色停工檢修是當前大型煉油企業亟待解決的問題。
以國內某大型煉廠為例，該廠項目以“常減壓-渣油加氫-催化裂化-加氫裂化-延遲焦化”為加工工藝路線，設計加工科威特高硫原油。針對首次綠色停工檢修過程存在的難點，制定專項風險控制實施方案，做到油氣全部密閉環保處理，保證了停工檢修過程環保達標，實現“氣不上天，油不落地”，為同類大型煉油企業提供了技術借鑒。
技術難點分析
01
硫磺回收裝置二氧化硫排放超標
380kt/a硫磺回收裝置是煉油項目的配套項目，采用兩級克勞斯(Claus)轉化+無在線爐尾氣還原吸收(SSR)工藝，由四個系列的制硫單元和兩個系列尾氣處理單元組成。硫磺回收裝置在停工吹硫過程中，不論采用傳統的瓦斯吹硫，還是采用新興的酸性氣完全燃燒吹硫，煙氣中二氧化硫濃度均嚴重超標，同時燃料氣吹硫易析炭污染催化劑。酸性氣完全燃燒吹硫易導致反應器床層嚴重超溫，造成催化劑失活。
展開 煉廠輕烴的來源、組成及其綜合利用
煉油廠低分氣中氫氣體積分數較高(約70%)，低分氣中氫氣量占全廠氫氣消耗總量的10%～20%。除加氫裝置的低分氣外，煉油廠富氫氣體還包括重整氫、乙烯氫、苯乙烯烴化尾氣、加氫裝置排放廢氫等。對于上述富氫氣體，煉油廠一般采用凈化處理后送至變壓吸附裝置回收氫氣，變壓吸附尾氣經壓縮增壓后作為全廠燃料氣使用或作為制氫原料。目前，煉油廠或煉化企業干氣的主要利用途徑見下圖。
02
液化石油氣資源的利用
國內煉油廠的液化石油氣資源十分豐富，全廠液化石油氣收率占原油加工總量的8%～10%。對于大部分煉油廠而言，催化裂化液化石油氣收率高達12%～22%，催化裂解(DCC)和催化熱裂解(CPP)的則更高，可達到30%～40%。催化裂化液化石油氣中烴類組成較多，以烯烴和異構烴類為主。目前，煉油廠催化裂化液化石油氣基本不作為燃料使用或商品液化石油氣外賣，而是經脫硫脫硫醇處理后進行C3/C4分離，并回收其中的高價值丙烯和丙烷。分離出來的C4資源在不同類型煉制企業中加工路線略有差異。在燃油型煉油廠中，氣分C4資源主要用于生產高辛烷值的汽油調合組分，如醚化汽油、烷基化油和芳構化汽油等；在化工型煉油廠中，也可采用烯烴裂解技術繼續轉化為乙烯和丙烯或進行高價值C4輕烴回收；對于含有催化裂解裝置的煉油廠，通常將部分C4資源繼續返回催化裂解裝置增產烯烴產品。對于飽和液化石油氣資源，如加氫裂化液化石油氣和重整液化石油氣等，現有燃油型煉油廠一般作為商品液化石油氣外賣或作為制氫裝置原料。但也有部分煉油廠作為全廠裝置燃料使用，這種情況在資源豐富的國外煉油廠較為常見。在煉化一體化企業中，飽和液化石油氣通常作為乙烯原料。煉油廠或煉化企業液化石油氣主要利用途徑見下圖。
展開 專家講堂│煉油結構轉型下沸騰床加氫技術
結 論
在當前煉油結構調整的大背景下，無論對于現有煉油廠改造升級還是新建煉油廠，沸騰床加氫技術都將扮演極其重要的角色。中國石油化工股份有限公司自主開發的STRONG沸騰床加氫技術是一種清潔高效的重渣油轉化技術；開發出的新型自持流化反應器，與現有國外沸騰床技術相比系統更穩定、投資更低；同時研制的適應不同分區的微球形催化劑具備良好流化性能和較高雜質脫除率，對煉油結構轉型適應性更強。沸騰床加氫技術應用場景廣泛，可用于生產清潔油品、化工原料、低硫石油焦和低硫船用燃料油，同時在煤焦油、催化裂化柴油等非常規油品加工方面也具有良好的應用前景。目前，STRONG沸騰床加氫技術已建成50kt/a示范裝置和500kt/a工業沸騰床裝置，并完成百萬噸規模的工藝包編制工作，具備了大規模應用的基礎。
煉油廠未來發展追求的是劣質組分的高價值轉化，并保證裝置的長周期平穩運行。中國石化大連石油化工研究院開發的沸-固復合床加氫技術，將沸騰床作為固定床前置保護反應器，重劣質渣油中的金屬和瀝青質在沸騰床單元中脫除和轉化，改質后的加氫生成油在固定床進行加氫反應更加精準高效，大幅提升加氫重油的氫含量，為后續催化裂解裝置提供優質原料。該新技術具有原料適應性強、裝置運行周期長和加氫重油性質好等優點，在現有及未來煉油企業提質增效方面將具有競爭優勢。
展開 超級石化重磅推薦：最新石油煉制技術進展與趨勢！
煉化一體化已從簡單分散的一體化發展成為煉油與石油化工物料互供、能量資源和公用工程共享的綜合緊密的一體化，成為全球煉油企業優化資源配置、降低投資和生產成本、提升產品附加值、加快轉型升級、提高盈利水平的戰略選擇 。據測算，煉化一體化企業的產品附加值可提高 25%，節省建設投資 10% 以上，降低能耗約 15%。通過控煉增化、油化并舉等戰略，傳統煉油企業將由煉化向化工轉變，將在煉化行業的可持續發展中發揮更大的作用 。
煉化一體化在中國集中新建的大型煉廠中得到了充分體現，曾經作為主要油品生產裝置的催化裂化（FCC）、加氫裂化和催化重整成為調整產品結構重要的手段，可以根據市場需求和乙烯裂解、烷基化等裝置提供原料，是煉廠實現煉化一體化、提高效益的重要途徑 。
2 石油煉制技術新進展
2.1 清潔燃料生產技術
2.1.1 烯烴定向轉化（CCOC）技術
中石油圍繞國Ⅵ汽油質量升級開展聯合攻關，研發了深度降烯烴的烯烴定向轉化（CCOC）工藝技術及配套烯烴催化劑，開辟了新型降烯烴反應模式，成功破解了降烯烴和保持辛烷值這一制約汽油清潔化的科學難題。在慶陽石化、蘭州石化等企業已成功實現工業應用，油品質量滿足國Ⅵ?A 和國Ⅵ?B 車用汽油標準。
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根據研究團隊介紹， 該技術主要創新點：
（1）??通過對催化汽油不同餾程下的烯烴分布分析和可裂化性能評價研究，開發了高烯烴催化汽油分子在催化劑上優先吸附裂化反應技術，強化烯烴分子的動力學反應，達到降低汽油烯烴的目的。
（2）通過采用硅鋁羥基聚合反應控制及酸性位定向引入技術，低成本合成了大孔酸性載體材料，輔以離子配位改性技術，經減活處理后的材料比表面積保留率由 20% 提高到 85%。
展開 干貨｜石化企業如何利用六大關鍵能效分析體系轉型升級、提升效益（附白皮書下載）
集團下屬霍尼韋爾UOP是石油和天然氣領域領先的供應商，其工藝技術奠定了全球大多數煉油企業的發展基石，助力企業高效地生產汽油、柴油、航空燃料、石化產品和可再生燃料。集團旗下的過程控制部是工業自動化業界先驅，為眾多行業提供自動化控制、安全系統、現場儀表、燃料運輸解決方案和燃燒器、互聯工廠解決方案、網絡安全、造紙和包裝材料控制系統、互聯設施和計量解決方案以及服務。
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煉油廠干氣資源綜合利用的流程優化
對于淺冷油吸收技術，C2回收率>93%，如齊魯石化催化干氣回收裝置乙烯回收率為93.19%、齊魯焦化干氣回收裝置C2回收率為93.12%、福建聯合石化煉油廠干氣回收裝置C2回收率為93.75%、燕山石化煉油廠飽和干氣回收裝置C2回收率達95.47%。該技術采用塔內吸收—解吸過程，C2回收率不受運行周期影響，且回收率容易通過增加或減少吸收劑循環量來進行調整。
04
應用現狀
近幾年新建及擴建的大型煉化一體化企業，基本采用淺冷油吸收技術來處理煉油廠干氣，如中科煉化、浙江石化、山東京博、中化泉州、廣東石化等。可見，隨著煉油規模加大，淺冷油吸收技術在處理煉廠干氣，回收輕烴資源具有較大優勢。
展開 煉化裝置泄漏檢測及修復
美國EPA對已經實施LDAR的企業進行了調查和評價，結果表明，實施LDAR后，煉油廠的設備泄漏量減少了63%，石化企業VOCs 排放量減少了56%。
實施LDAR技術后，可以顯著減少泄漏排放，提高生產效益，具體表現在以下幾點：
1. 在石化企業中，無組織泄漏排放的大部分物質都是可銷售的物料，如果無組織的泄漏減少了，這些產品可以作為物料重新銷售，大大減少了產品的損失，如汽油和其他石油產品等；
2. HAPs也是無組織排放的揮發性有機物中的一部分，這些物質過高的排放量，會對設備操作者的健康有害。
通過LDAR實施可降低物料的無組織排放，從職業健康和安全的角度看，操作者在這些有害物質中的暴露程度，可以得到有效的降低；
3. 無組織泄漏排放不僅會對企業員工產生影響，而且也會對企業周邊的居民和學校等周邊環境，長期暴露在有害污染物的空氣中，產生負面影響。
實施LDAR可有效降低對周邊環境空氣質量的負面影響；
4. 實施LDAR的化工設備裝置可以有效減少污染物的排放總量，從而可以降低企業成本；
5. 實施LDAR措施，減少煉化裝置的無組織排放，可降低企業面臨的合規性風險、過度排放造成的經濟、聲譽降低等風險，提高企業的品牌價值。
五、泄漏檢測與修復的發展趨勢
目前，設備的泄漏檢測與修復在美國已經形成程序化、專業化和法制化的模式。
自LDAR實施以來，國外煉油企業已經取得了顯著的經濟、社會效益，特別是在環保、節能、安全生產等方面。
展開 全國首套芳烴型移動床輕烴芳構化裝置的設計及工業應用
來 源 | 洛陽院 煉油技術與工程
作 者 | 郭勁鶴
導 讀
輕烴芳構化是一種以輕烴(C4~C7)為原料，以改性分子篩為催化劑，將低分子的烴類直接轉化為苯、甲苯和二甲苯(BTX)或汽油等輕質芳烴的石油加工技術。BTX是最具代表性的芳烴產品，已被廣泛應用于多種化工產品的制備過程中。大力發展芳烴生產符合傳統煉油企業由燃料型向化工型轉型的發展趨勢。
由中石化石油化工科學研究院(石科院)與中石化洛陽工程有限公司共同開發的芳烴型移動床輕烴芳構化技術，以C3~C7混合輕烴為原料，生產苯、甲苯和混合二甲苯，副產氫氣，已成功實現工業應用。
裝置基本情況
某煉油廠新建一套500kt/a輕烴芳構化裝置于2019年7月完成詳細設計，2020年5月建成中交，2020年7月8日投料，7月10日產出合格甲苯產品，7月12日催化劑循環燒焦，一次開車成功。原料包括DCC(深度催化裂解)石腦油、重整戊烷油、芳烴抽余油、加氫石腦油、液化石油氣及重整和加氫干氣。主要產品為苯、甲苯、C+8芳烴，副產氫氣、液化石油氣以及干氣。
裝置由芳構化反應部分、產品分離部分、催化劑連續再生部分及界區內配套的公用工程設施組成。
技術特點
01
主要工藝特點
工藝原理：輕烴芳構化反應是一個復雜的過程，包括了裂化、齊聚、環化、脫氫、氫轉移等諸多反應。可劃分為烷烴活化和烯烴芳構化兩個階段。
烷烴活化階段主要包括烷烴的脫氫、裂化和氫轉移反應；烯烴芳構化階段主要包括烯烴異構、裂化、齊聚和環化等反應。
低碳烷烴的活化并裂解脫氫是輕烴芳構化的控制步驟之一，需要在高溫下才有較高的反應速率；同時輕烴脫氫芳構化反應是分子數增加的反應，也需要提高反應溫度來促使反應平衡向有利于生成芳烴的方向移動。
展開 石油化工行業工業互聯網發展現狀分析及展望
我國建國初期面臨著石油進口困難、煉油工藝落后等特點，導致無法產出合適的成品油。20世紀60年代，隨著以“五朵金花”為代表的技術發展，我國煉油技術取得了重大突破。在建國初期，我國每年僅可以加工12萬噸的原油。經過50多年的研究與攻堅，我國石油化工煉化生產水平取得了翻天覆地的變化。2019年全國煉油總產能已高達8.63億噸/年，煉油能力排名世界第二，但同時也面臨著過剩產能提高至約1.2億噸/年的問題，因此我國石油化工行業整體面臨轉型升級的諸多挑戰。
在石油化工行業的上游，也就是原料方面，我國原油依賴進口，所以石油化工成本壓縮難度較大。二十一世紀以來我國經濟保持增長快速趨勢，我國原油開采量難以滿足對石油加工產品日益增長的需求。從2016年到2019年，我國原油進口量從38101萬噸增長至50572噸，我國原油進口量占消費量的比重從2016年的68%升至2019年的75%，成為了最大的原油進口國，如圖3所示。伴隨著供需關系、政治戰爭、突發事件等各類因素，全球油價長期波動，加大了石油化工成本控制的難度。
在石油化工行業的中游，也就是石化裝置方面，我國石化行業面臨大而不強的問題。盡管2019年煉油總產能已高達8.63億噸/年，但生成高附加值產品能力不高，裝置管理、工藝管理數字化程度不夠高，沒有形成對裝置、工藝等的高效利用。核心控制系統、優化平臺高度依賴進口。人工智能、大數據、云計算、物聯網等信息技術沒有在裝置上得到充分應用。同時煉廠煉油產品需求變化倒逼煉廠降低煉油成本，企業正在向煉化一體化方向轉型，這將進一步加大中小型煉廠的生存壓力。為應對這一挑戰，各省市頒發各項政策，如山東省《關于加快七大高耗能行業高質量發展的實施方案》指出了具體目標，對石油煉化行業提出了發展規劃，到2022年和2025年，分兩步實現300萬噸及以下和500萬噸及以下的煉油產能整合轉移。
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