中煤陕西能源化工公司调研报告.docx

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1、.中煤陕西榆林煤化工调研报告中煤陕西榆林能源化工简称中煤榆林是由陕西延长石油集团与中煤能源通过增资扩股共同组建的一家大型煤气油盐综合利用化工企业，煤化工工程总投资 400 多亿元，按“一次设计、分两期建设”的原则分一期()和一期()两步实施建设。该工程承受世界先进的化工技术生产聚乙烯和聚丙烯产品，如美国 GE 公司水煤浆气化技术、德国 Linde 公司低温甲醇洗净化技术、英国 Davy 公司甲醇合成技术、中科院大连化物所甲醇制低碳烯烃技术DMTO、美国 ABB Lummus 公司烯烃分别技术、美国 Univation 公司技术、美国 Dow 公司聚丙烯技术路线，主要生产装置包括空分装置、气扮装

2、置、净扮装置、甲醇装置、DMTO 装置、PP 装置、PE 装置。2023 年 10 月 18 日至 23 日，青海大美煤业烯烃厂联合装置主管张国旺、组长夏兆吉、李天祥一行三人对陕西中煤榆林煤化工 C4 装置和开丁烯-1 异构扮装置工程建设、生产预备以及开工状况等做了调研，中煤榆林丁烯-1 异构扮装置投资总概算 4950 万，DCS 承受霍尼韦尔系统，装置于 7 月 20 日中交，10 月 9 日催化剂装填，10 月 12 日投料试车，48 小时产出合格产品。目前，中煤榆林丁烯-1 异构扮装置运行平稳，运行负荷已到达108.9%，转化率 15%左右，单程收率已超 17%。以下为本次调研的具体状况

3、：可编辑一、与中煤陕西榆林能源化工简称中煤榆林技术人员及上海石油化工争论院简称上海院专家进展座谈，深入了解中煤榆林丁烯-1 异构扮装置开车及运行状况。中煤榆林承受上海院S-BIT 技术建设20230 吨/年丁烯异构化制丁烯-1 工业装置，是目前国内最大的一套工业化丁烯异构化制丁烯-1 装置，此装置仅生产粗丁烯-1 产品，依托中煤榆林现有的丁烯-1 装置分别精制得到纯丁烯-1 产品。中煤榆林异构扮装置由异构化反响局部和丁烯-1 提浓装置组成。异构化反响系统包括进/出料换热、进料汽化过热器、反响器反响等局部。来自丁烯-1 装置其次精馏塔塔釜的 15.4t/h 混合 C4 液相进入进料缓冲罐，并与丁

4、烯-1 提浓塔塔釜返回的 3.8t/h C4 混合后由进料泵升压送至第一进/出料换热器，换热后的物料在进料蒸发器汽化至280进入反响器发生异构化反响。异构化反响器设计为立式轴向反响器，反响器出料组分中丁烯-1 含量为 15.6%mol，单程收率已超 17%。丁烯-1 提浓系统主要包括丁烯-1 提浓塔和选择性加氢反响器。反响器出料与进料换热后的反响产物进入丁烯-1 提浓塔，为气相进料；塔顶馏出物为提浓后的粗丁烯-1，粗丁烯-1 中丁烯-1 的含量在 50%左右，作为本装置的产品送往丁烯-1 装置精制得到高纯度的丁烯-1 产品；塔釜出料 3.8t/h 循环回异构化反响局部，剩余 9t/h C4 外

5、排出界区。 异构化反响中会生成微量的 1,3-丁二烯，为了避开其影响产品质量，在流程中设置一个小型的选择性加氢单元，以起到掌握丁二烯含量的目的。目前选择性加氢反响器未投用，由于异构化产生的丁二烯对丁烯-1 产品没有较大影响现在丁烯-1 产品中丁二烯含量大约90ppm。异构扮装置全貌图异构化单元加氢系统二、中煤榆林丁烯-1 异构扮装置主要工艺参数C4 原料规格(17t/h)组分组成%丙烷0.02环丙烷0.02丙烯0.02异丁烷0.61正丁烷4.66反-2-丁烯37.14顺-2-丁烯27.1丁烯-124.8异丁烯4.2丁二烯1.34C50.02丁炔0.01丁烯-1 异构化反响器进出料物料规格组分反

6、响器入口 mol%反响器出口 mol%丁烯-13.32815.503反-2-丁烯53.6845.24顺-2-丁烯33.36128.423异构化反响器出口物料丁烯-1 精馏塔塔釜物料粗丁烯-1 产品规格组分组成 mol%丁烯-146.8741，3-丁二烯29.837循环 C4提浓塔塔釜丁烯-1 异构化反响器的工艺参数压力 Mpa反响器入口0.47反响器床层反响器出口0.462温度进料量283280.1719.3t/h275.58丁烯-1 产品组份异构扮装置投用前丁烯-1 产品组份异构扮装置投用后三、中煤榆林丁烯-1 异构化单元丁烯-1 收率的主要影响因素在催化反响过程中，影响反响过程的因素主要有

7、:温度、压力、空速等。工艺设计中需要综合考虑这多种因素的影响，以到达目的产物收率和选择性的最大化。（1） 温度丁烯异构化反响是典型的可逆反响，一般状况下丁烯异构化产物分布主要受热力学因素掌握。反响温度越高越有利于提高丁烯-1 的收率，但温度越高，带来的问题是丁烯 -1 的选择性降低。在温度高于390后，丁烯-2 的转化率增速很快，而丁烯-1 的选择性下降明显。温度过高的另外一个缺点是导致催化剂寿命缩短。适宜的反响温度区间在 250390之间，中煤榆林承受的反响温度为 280，丁烯-1 的转化率到达 15%左右。（2） 压力丁烯双键异构化过程中主反响为等分子反响，从热力学角度看， 反响压力不转变

8、反响过程中丁烯-1 的平衡收率。因此，总体而言，压力变化对反响的影响不敏感。但是伴随主反响而发生的裂解及聚合等副反响是增分子及分子数削减的反响，压力太低或太高对丁烯-1 选择性均不利。推举的压力范围在 0.41.5MPaG 之间。中煤榆林反响压力在 0.40.5MPaG 之间。（3） 空速空速是影响丁烯异构化过程格外重要的因素，空速的凹凸不仅在肯定程度上影响到反响器的尺寸、催化剂的负荷、再生周期，而且对催化剂的寿命及目的产物的收率均产生影响。在温度、压力、稀释比、催化剂型号等因素肯定的条件下，随空速的增加，丁烯-2 的转化率及丁烯-1 的收率渐渐降低，丁烯-1 的选择性渐渐上升。这是由于空速低

9、时，停留时间长，副反响发生的几率增加，转化率高，选择性低，反之转化率低，选择性提高。另外，空速太低，反响器的处理效率太小，空速过高催化剂负荷过重，对催化剂的寿命以及床层压降等均产生不利影响。因此，本工艺反响器的适宜反响空速为 47h-1。其次，影响收率的主要因素还有日常操作及操作人员的技术水平。1） 丁烯-1 产品水含量的掌握影响水质超标的缘由是醚后碳四中原料中水含量超标，脱异丁烷塔回流罐液面过低，脱水不准时等。醚后碳四水含量掌握在 300ppm 以下，假设原料中水值超标要准时调整水洗塔的工艺参数，控稳水洗塔的油水界面20%左右；过低的回流罐液位会缩短水在回流罐的分层沉淀时间，分别不充分，造成

10、水值超标，正常掌握回流罐液位在 50%以上；假设脱水不准时，最终使沉淀分别出来的水重心回到塔内，造成水值不合格，因此，在日常的操作治理中要严格检查催促班组的脱水工作中煤榆林 24h 脱水一次。2） 第一精馏塔中塔顶丁烯-1 含量的调整影响第一精馏塔塔顶采出物料中丁烯-1 的主要因素有：醚后碳四中异丁烷的含量、醚后碳四中碳三的含量，塔顶采出量及回流量，塔分别效果等，醚后碳四异丁烷含量的凹凸直接影响丁烯-1 产品的损失率，醚后碳四中异丁烷含量高，损失率就越大。醚后碳四中碳三的含量对丁烯-1 损失也有影响，由于碳三在操作压力下难以液化，必需以气态形式外排，因此，原来中碳三含量多，丁烯-1 损失就越大

11、，并且碳三含量变化对丁烯-1 收率的影响是不行控，假设使精馏塔操作造成丁烯-1 含量损失，除了重心核算物料平衡，适当调整塔顶塔釜采出量过外，在综合考虑产品质量、能耗、物耗、经济效益的根底上，适当提高回流比，此外，还要加强对班组进展考核，杜绝恶意操作行为。3） 其次精馏塔中塔釜丁烯-1 含量超标的调整其次精馏塔塔釜采出物中丁烯-1 超标，虽然对丁烯-1 产品质量没有影响，但对丁烯-1 产品的收率，异构扮装置的转化率有较大影响。影响其次精馏塔塔釜采出物中丁烯-1 含量超标主要因素有；塔釜采出偏大，塔顶采出量偏小，回流量过大或过小，分别效果差等缘由。假设其次精馏塔塔釜采出丁烯-1 含量超标，要依据塔

12、的生产操作实际状况予以调整工艺参数。4） 丁烯-1 提浓塔的操作提浓塔塔顶采出的粗丁烯-1 含量在 50%左右，返回到原丁烯-1 精馏装置，塔釜物料局部返回异构扮装置，部格外排。因此，提浓塔操作的好坏对丁烯-1 的产能也是有影响的。四、中煤榆林丁烯-1 装置在开车过程中消灭的问题1、投料初期异构化反响器消灭飞温，主要缘由是:1) C4 进料量小， 反响器空速小，产生的吸附热多；2开车初期升温速度过快；3开车初期催化剂活性高。实行的解决方案：增加 C4 进料量，用氮气冷吹带走反响器中的吸附热；降低升温速度。2、异构扮装置仪表校量不准确，目前正在更换和校准仪表，由于现场管线保温施工过程中触碰仪表风

13、管线，造成仪表风中断，导致装置波动。3、在丁烯-1 异构扮装置开车中，对管线和设备未吹扫干净，在泵的运行中对滤网进展屡次清扫。五、与中煤榆林技术人员探讨我装置 PID 审核中遇到的相关问题MTBE 装置：1、碳四进料罐是否需要氮气调压线：我装置无此线，中煤榆林有氮气调压线，承受分程掌握调整压力。2、醚化反响器出口是否需要背压掌握：我装置无该压力掌握，中煤榆林有背压掌握调整阀。为保证醚化反响器反响压力，建议我装置在醚化反响器出口设置背压掌握。3、中煤榆林醚化反响器仅投用一台。4、我装置没有醇烯比比例掌握器，中煤榆林有醇烯比比例掌握器， 但是，由于仪表计量不准，未投串级掌握，承受手动掌握，醇烯比为

14、1.70(mol)。5、在线分析问题：我装置仅丁烯-1 产品有在线分析，中煤榆林碳四原料入口、醚化反响器出口、丁烯-1 产品均有在线分析。中煤榆林碳四装置 MTBE/丁烯-1 单元承受山东齐鲁石化工程专利技术，由上海工程公司进展具体工程设计。其中 C4 原料入口、丁烯-1 产品在线分析正常投用，醚化反响器出口在线分析未投用。6、中煤榆林甲醇回收系统工艺水管线均有伴热，我装置局部管线无伴热。7、萃取水塔进料冷却器无温度掌握。OCU 装置：1、中煤榆林有氢烃比比例掌握器，但是，由于仪表计量不准，未投串级掌握，承受手动掌握，氢烃比为 1.70(mol)。2、E-3206 加一道入口切断阀。3、压差表

15、及压力表安装切断阀。4、中煤榆林选择性加氢反响器温度连锁：反响器上部床层中部测温点作为基准点，当三只热电偶的测量温度其中两只到达 120时，启动 SIS 紧急停车连锁系统，我装置测温基准点有入口温度3 选 2 93，床层温度15 选 2，出口温度3 选 2 110。5、中煤榆林选择性加氢反响器有串联线，我装置没有该线。选择性加氢反响系统六、此次中煤榆林学习投料试车吸取的阅历及对我装置的建议1、开车组织及治理方面的阅历1) 厂区门卫安保格外严格，进入生产装置现场手续审批程序严谨2) 装置吹扫气密工作要认真认真进展，不留死角，严格依据方案进展， 以保证装置的开车过程稳定。3) 现场机泵卫生治理主要

16、由三个部门联合负责。电器部门负责电机卫生，机修部门负责泵体卫生，工艺部门负责基座卫生。4) 催化剂装填现场必需安排专人负责检查监视。以确保催化剂的装填效果，包括装填厚度、瓷球厚度、支撑和密封圈焊接密度及强度等。5) 中煤榆林烯烃厂投料试车过程中操作人员倒班形式为两班两倒，在投料过程中明显感到人员缺乏，建议我们以后投料试车时实行两班两倒。6) 中煤榆林烯烃厂有操作阅历的职工较少，占比约格外之一，开车过程也造成了极大被动，没有操作阅历的内操、外操必需有人带着干， 否则很简洁出错，建议我们以后每个班至少配置两名娴熟工。7) 中煤榆林前提员工培训工作较为扎实，员工整体操作水平较高，技术素养较高，为装置

17、的一次性开车成功奠定了良好的根底。2、关于工艺技术方面的问题1) 中煤榆林丁烯-1 异构扮装置开车期间速度过快，造成反响器飞温。仪表计量不准确，对装置开车造成影响。2) 中煤榆林丁烯-1/MTBE 装置脱水较为准时。萃取水实行连续补水连续脱水的方式，甲醇回收系统波动较小。3) 丁烯-1 异构扮装置开车期间上海院专家全程跟踪指导开车，装置一次性开车成功，运行平稳，各项性能指标均已超预期值。3、现场考察我们在现场参观后，从现场设备卫生及管线号标识及厂区布置、主控室、外操室的建设来看，中煤榆林在这方面做的比较好，其目视化治理严格，标识清楚，物品摆放整齐，现场干净干净。丁烯-1 异构扮装置占地小、投资

18、少、效益高，操作简洁平稳。通过考察，采众家 之长，择优而优，用于我公司的生产建设，以提高装置建设的牢靠性、稳定性，为今后的开车运行打下良好的根底。七、关于 C4 装置开车的效益核算以下数据由上海院供给OCU 开车效益核算小时OCU 开车效益核算小时1、原料、能耗、产品核算价格不含税原料价格原料价格燃料碳四3,230.46循环冷却水0.23聚乙烯6,735.49低压蒸汽51.93聚丙烯颗粒5,975.94电0.27丙烯粉料5,128.21剩余 C42820.512、效益核算1） 按我公司实际运行负荷，MTBE/丁烯-1 装置进料 12t/h，经抽提后剩余碳四 8.3t/h，此碳四作为 OCU 装

19、置进料。工艺设计值 OCU 开车效益测算(8.3t/h)不含税价格不含税金额含税金额投入原料t/h含税(元/吨)(元/吨)元元异构后碳四8.303,230.463,779.6426,812.8231371.012乙烯3.646,735.497,880.5226,362.5630844.194179.1变动本钱循环冷却水0.230.26961.191086.570低压蒸汽55.9751.9360.762,906.433400.63电222.180.270.3159.0568.88投入本钱小计57,102.0566771.27产出产品聚合级丙烯产量10.58聚丙烯颗粒4.005,975.94699

20、1.8523,903.7627967.40聚丙烯粉料2.005,128.21600010,256.4212023.01聚合级丙烯4.554957.26580022,555.5326390.00剩余碳四1.272,820.513,3003,582.054191产出价值小计60,297.7670548.41小时效益吨聚丙烯本钱3,195.713777.145,058.605914.96由上表可看出，OCU 假设开车，比不开车，每天可多产生效益 7.67 万元，每个月多产生效益 230.1 万元。工艺设计值异构化开车效益测算(8.99t/h)变动本钱2） 按我公司实际运行负荷，MTBE/丁烯-1 装

21、置进料 12t/h，经抽提后剩余碳四 8.3t/h，此碳四作为异构扮装置进料。投入原料t/h不含税价格(元/吨)含税(元/吨)不含税金额元含税金额元抽提后碳四8.303,230.463,800.0026,812.8231540循环冷却水787.000.230.26181.01204.62低压蒸汽14.7051.9360.76763.37893.17电619.600.270.31164.67192.08投入本钱小计27,921.8732829.87产出产品丁烯-12.646,958.978,142.0018,371.6821494.88异构后碳四5.663,230.463,800.0018,28

22、4.4021508产出价值小计36,656.0843002.88小时效益8,734.2210173.01异构化丁烯-1 本钱3650.554288.59由上表可以看出，假设异构化开车，且使异构化满负荷，每天可多产生效益 20.96万元，每个月多产生效益 628.86 万元。3） 按异构后 C4 进 OCU 装置，OCU 装置产丙烯满足聚丙烯负荷即可即聚合 46 t/h，造粒 44t/h进展核算，则 OCU 装置进料为。工艺设计值 OCU 开车效益测算(4.73t/h)由下表可以看出，假设 OCU 装置开车4.73 t/h，每天可多产生效益 8.83 万元，每个月多产生效益 265.03 万元。

23、投入原料变动成t/h不含税价格含税(元/吨)(元/吨)不含税金额元含税金额元异构后碳四本4.733,230.463,779.6415,280.0817877.6972乙烯2.076,735.497,880.5214,991.9017540.51循环冷却水2381.80.230.26547.83619.285低压蒸汽31.9051.9360.761,656.501938.17电126.630.270.3133.6539.26投入本钱小计32,509.9538014.91产出产品聚合级丙烯产量6.03聚丙烯颗粒4.005,975.946991.8523,903.7627967.40聚丙烯粉料2.0

24、05,128.21600010,256.4212023.01剩余碳四0.722,820.513,3002,030.772376产出价值小计36,190.9542343.41小时效益3,681.004328.50吨聚丙烯本钱5,079.865939.82综上 2、3)述,假设异构化和 OCU 同时开车，则每天可多产生效益 29.79 万元， 每个月多产生效益 893.89 万元。1、原料、能耗、产品核算价格不含税原料价格原料价格燃料碳四3,230.46循环冷却水0.23聚乙烯6,735.49低压蒸汽51.93聚丙烯颗粒5,975.94电0.27丙烯粉料5,128.21剩余 C42820.512、

25、效益核算工艺设计值 OCU 开车效益测算(8.3t/h)1） 按我公司实际运行负荷，MTBE/丁烯-1 装置进料 12t/h，经抽提后剩余碳四 8.3t/h，此碳四作为 OCU 装置进料。投入原料t/h不含税价格(元/吨)含税(元/吨)不含税金额元含税金额元异构后碳四8.303,230.463,779.6426,812.8231371.012乙烯3.646,735.497,880.5226,362.5630844.19变动本钱循环冷却水4179.10.230.26961.191086.570低压蒸汽55.9751.9360.762,906.433400.63电222.180.270.3159.

26、0568.88投入本钱小计57,102.0566771.27产出产品聚合级丙烯产量10.58聚丙烯颗粒4.005,975.946991.8523,903.7627967.40聚丙烯粉料2.005,128.21600010,256.4212023.01聚合级丙烯4.554957.26580022,555.5326390.00剩余碳四1.272,820.513,3003,582.054191产出价值小计60,297.7670548.41小时效益3,195.713777.14吨聚丙烯本钱5,058.605914.96由上表可看出，OCU 假设开车，比不开车，每天可多产生效益 7.67 万元，每个月多

27、产生效益 230.1 万元。2） 按我公司实际运行负荷，MTBE/丁烯-1 装置进料 12t/h，经抽提后剩余碳四 8.3t/h，此碳四作为异构扮装置进料。工艺设计值异构化开车效益测算(8.99t/h)不含税价不含税金额含税金额投入原料t/h含税(元/吨)格(元/吨)元元抽提后碳四8.303,230.463,800.0026,812.8231540循环冷却水787.000.230.26181.01204.62变动本钱低压蒸汽14.7051.9360.76763.37893.17电619.600.270.31164.67192.08投入本钱小计27,921.8732829.87产出产品丁烯-12

28、.646,958.978,142.0018,371.6821494.88异构后碳四5.663,230.463,800.0018,284.4021508产出价值小计36,656.0843002.88小时效益8,734.2210173.01异构化丁烯-1 本钱3650.554288.59由上表可以看出，假设异构化开车，且使异构化满负荷，每天可多产生效益 20.96万元，每个月多产生效益 628.86 万元。3） 按异构后 C4 进 OCU 装置，OCU 装置产丙烯满足聚丙烯负荷即可即聚合 46 t/h，造粒 44t/h进展核算，则 OCU 装置进料为。由下表可以看出，假设 OCU 装置开车4.73

29、 t/h，每天可多产生效益 8.83 万元，每个月多产生效益 265.03 万元。工艺设计值 OCU 开车效益测算(4.73t/h)投入原料t/h变动成不含税价格(元/吨)含税(元/吨)不含税金额元含税金额元异构后碳四4.73本3,230.463,779.6415,280.0817877.6972乙烯2.076,735.497,880.5214,991.9017540.512381.8循环冷却水0.230.26547.83619.285低压蒸汽31.9051.9360.761,656.501938.17电126.630.270.3133.6539.26投入本钱小计32,509.9538014.91产出产品聚合级丙烯产量6.03聚丙烯颗粒4.005,975.946991.8523,903.7627967.40聚丙烯粉料2.005,128.21600010,256.4212023.01剩余碳四0.722,820.513,3002,030.772376产出价值小计36,190.9542343.41小时效益3,681.004328.50吨聚丙烯本钱5,079.865939.82综上 2、3)述,假设异构化和 OCU 同时开车，则每天可多产生效益 29.79 万元， 每个月多产生效益 893.89 万元。烯烃厂联合装置2023.10.25