炼化企业8万吨丙烯腈装置运行管理创新浅析

黄伟

摘 要：大庆炼化公司聚合物一厂丙烯腈装置，始建于1993年，1995年开工投产，原设计产能5万吨/年，2004年扩能至8万吨/年，主产品为丙烯腈，为下游丙烯酰胺装置提供原料。丙烯腈装置现有员工91人，有5个生产班组和一个辅助装卸车班组，生产班组实施5班3倒，保障装置24小时连续运行。自2013年大检修开工后，装置实现反应系统连续运行29个月、回收精制系统连续运行34个月的长周期运行，创造了丙烯腈行业最好水平。

关键词：烯腈装置；运行管理；企业创新等

随着大庆油田驱油用聚丙烯酰胺需要求量的增大，大庆炼化公司聚丙烯酰胺产量也由原来的5万吨/年，提高到现在的超过15万吨/年，对原料丙烯腈的需求量大增，每日需要的原料丙烯腈达到265吨左右。实施丙烯腈装置长周期运行攻关，两年可多产丙烯腈5000余吨，减少了约1/4的外购丙烯腈量，可为公司节省采购资金5000多万元。

1 提高装置平稳运行水平，降低安全风险

1.1 2013年以来，大庆炼化分公司装置检修每年至少一次，也就是每年至少要开、停工两次。实现装置长周期运行，按长周期两年计算，可减少三次开、停工及检修。在炼化生产企业中，产生重大安全风险的案例，往往发生在装置开、停工及检修过程中。在丙烯腈装置中，停工过程存在氰化物泄漏使人员中毒风险，检修过程存在各种机械伤害风险，开工过程存在反应器爆炸、氰化物泄漏、化学品烧伤或腐蚀风险，安全风险存在于装置停、检、开的全过程中，人员伤害、设备损坏的风险极大。

1.2 实现装置长周期运行，将两年四次的停、检、开减少到一次，极大的规避了重大安全风险的产生，为装置安全生产做出了重要的保障。

1.3 装置在实现长周期运行之前，每年需要进行一次小修及一次常规性检修。每次小修的能源消耗及检修费用约200万元，常规性检修每次能源消耗及检修费用约500万元。如果实现两年一检修，可以减少两次小修及一次常规检修，可节约能源消耗及检修费用900余万元。

2 丙烯腈装置实现长周期运行的主要做法

2.1 实现丙烯腈装置长周期运行，主要是以创新为驱动，以员工行为标准化为保障，全面推行管理创新和技术创新。在国内丙烯腈行业中，大多数装置的运行周期为半年到一年，其中影响长周期运行的硬性瓶颈有两个，为反应气体冷却器E102及回收塔T104的运行周期短，非硬性因素主要为装置管理、技术及操作人员对装置的掌控能力是否足够强。

2.2 大庆炼化公司丙烯腈装置在实现长周期运行前，每年要一小修一检修，通过装置全体人员共同探讨，认为可以进行长周期运行的探索，从技术创新上消除影响装置的硬性瓶颈，从管理创新及员工行为标准化上提高装置安全稳定运行水平。通过近三年的运行探索，总结出丙烯腈装置长周期运行的主要做法如下：

3 大力开展技术创新来消除影响长周期运行的硬性瓶颈

3.1 实施反应气体冷却器E102在线清堵措施。在丙烯腈行业内，反应气体冷却器E102的运行周期很短，通常不超过八个月，大庆炼化公司丙烯腈装置的E102运行周期更是只有六个月。通过行业调研，丙烯腈装置了解到上海石化研究院开发了E102在线清堵技术，通过公司生产技术处牵头，与上海石化研究院达成技术转让协议，并于2012年检修期间，实施了反应气体冷却器E102在线清堵技术改造。2012年检修开工后，应用了E102在线清堵设施，使E102压力降在运行一年后无明显上涨，为实施长周期运行提供了条件。

3.2 实施回收塔应用分散剂技术措施。在丙烯腈行业内，回收塔堵塞是装置长时间运行的通病，回收塔内因聚合物逐渐积累，导致塔的操作负荷逐渐下降，最终被迫停工处理，丙烯腈行业内回收塔运行周期一般不超过一年，大庆炼化公司丙烯腈装置的回收塔运行周期一般不超过八个月。

3.3 实施四效系统技术改造。四效系统为丙烯腈装置废水处理的环保设施，在装置回收塔应用分散剂之前，运行周期超过一年，但在回收塔应用分散剂后，分散下来的聚合物从回收塔釜进入四效系统，对四效系统连续运行带来影响，使四效系统稳定运行周期急剧缩短为3-6个月。通过丙烯腈装置技术人员认真探讨，创新提出并实施了对四效蒸发器加装跨线的措施，使四效蒸发器在堵塞时，可单独切出一效来清理，原四效变三效运行，这一做法得到成功应用，使四效系统实现不切除进料检修，并且在三效运行时，通过参数优化调整，装置外排污水能够实现达标排放。

通过以上措施的采取，解决了影响丙烯腈装置长周期运行的硬性瓶颈问题，为装置实现长周期运行提供了基础保障。

4 装置经济技术指标稳步提升

4.1 2013年大检修之前，装置各系统得不到长时间运行的考验，很多潜能无法充分挖掘。实现装置长周期运行后，装置发现并实施了多项优化措施，例如在产品质量控制中，恶唑与丁烯腈的变化趋势在以往每半年停一次时表现的不明显，但在长周期运行过程中，随着反应状况的变化，恶唑与丁烯腈的变化趋势就很明显，工艺组可以有針对性的预判，并提前进行控制，降低了乙腈装置焚烧废水产生量，降低了成品塔釜返料损失量，有效降低了焚烧废水燃料量及减少了丙烯腈返料损失。

4.2 在2016年大检修开工后，车间经过近三年的长周期运行积累，提出了提高反应器进料风压的举措，将风压提高了10-20kPa，带来的效果是有效改善了反应器内催化剂流化状态，使丙烯单耗开工近4个月时还能维持在1.035t/t以内（以往开工1个月后丙烯单耗就达到或超过这个水平），这在以往历次开工过程都是没有的，仅开工3个多月就节约了丙烯消耗成本200多万元。

4.3 在2016年大检修开工后，针对检修前对急冷塔上段循环泵优化数据的积累，实施停运一台循环泵的优化运行方案，每天可节电2600kW·h，每年可节电90余万kW·h，节约成本60余万元。

4.4 通过长周期运行的探索，装置各层次人员对创新的理解更深更主动了，在取得圆满攻关目标之后，又提出了增加一台电动空压机、卸氨设施改造、制冷机DCS完善、醋酸大罐室内改造等一系列创新举措，并开始实施持续整治低标准、岗位人员互换学习等一系列管理措施，为保障丙烯腈装置可持续的“安、稳、长、满、优”运行、为丙烯腈装置取得更大进步不断发力。

结束语

综上所述：管理创新是丙烯腈装置长周期运行的软实力，在国内同行业中，也不乏解决了硬性瓶颈后，装置运行周期也达不到两年的案例，其中最重要的就是装置的软实力。大庆石油炼化分公司在探索装置长周期运行的道路上，装置各层面人员充分发挥了创造力，摒弃了沿用多年的旧思路，用创新的理念不断提高管理水平，使装置的运行周期一举突破两年大关，各项经济技术指标在行业内均处于前列，解决了10余项影响长周期运行或因长周期运行带来的隐患问题，为丙烯腈装置长周期运行积累了宝贵的经验，也大大提高了驾驭装置的能力，为丙烯腈装置后续的安全平稳长周期运行奠定了坚实的基础。endprint