助力中国炼化产业升级


日期:2018/10/15

随着全球进入新能源和万物互联的新纪元,炼油和石化产业也面临转型,工艺及技术的先进性将成为影响企业竞争能力的关键因素,而任何技术瓶颈将直接限制企业的投资回报率。

在成品油质量升级的背景下,国内新建炼油厂大多选择了全加氢工艺路线,以满足轻质油收率、产品质量、综合商品率等关键技术经济指标要求,这极大增加了氢气需求和制氢技术的市场。在高油价时期,具备成本优势的煤/石油焦气化制氢成为中国炼厂制氢的发展趋势。

中国炼化产业升级

气体处理及氢气业务是霍尼韦尔UOP四大核心业务板块之一,而高纯氢气解决方案则是这一板块最为重要的业务。霍尼韦尔UOP气体处理和氢气业务不仅为炼油厂提纯氢气,还为天然气加工处理提供工艺技术、设备和材料。“不论是对于传统的炼油化工行业,还是新兴的煤化工以及石化产品的定向生产领域,氢气都是非常宝贵的资源,具有很高的附加值。炼油厂在生产高品质的车用油时,要达到标准就必须要加氢,降低油中杂质指标使硫化含量下降。” 李忠介绍,PolybedTM  变压吸附(PSA)工艺采用了霍尼韦尔UOP的专有吸附剂,可通过变压吸附的原理除去含氢原料气中的杂质,回收氢气并提纯到99.9%以上的纯度,从而满足精炼需求。除了对重整气和炼油尾气中的氢气进行回收和提纯之外,PolybedTM PSA系统还能通过其他气体(比如乙烯尾气、甲醇尾气和部分氧化合成气)制得高纯氢气。

大型炼化项目的技术支持

自2015年《石化产业规划布局方案》发布后,七大石化产业基地的建设成为行业关注的焦点。在近几年的中国炼油产业格局中,民营炼化项目作为主力军登上了中国炼化产业链的舞台。

恒力石化2000万/吨炼化一体化的项目中,有7套Polybed™ PSA 装置由霍尼韦尔UOP提供。在华东某大型炼化一体化项目中,4套PSA装置也是来自霍尼韦尔UOP,用来生产高纯度氢气;此外,该项目还将采用霍尼韦尔过程控制部先进的Experion™分布式控制系统,用于控制PSA装置生产。

不仅是新建项目,PSA技术也帮助老旧炼化项目绽放新活力。Polybed™ PSA技术成功地帮助中石油广西石化改造其运行数年的一套PSA装置,使这套PSA不仅能生产纯度高达99.9%的氢气,还提高了加氢处理装置的氢气回收能力。

“氢气的质量直接关系到整个联合装置的效率,客户可以通过装置升级改造来获得极高纯度的氢气,无需花费巨资新建装置。”李忠介绍,霍尼韦尔UOP PolybedTM PSA技术解决了众多棘手的问题,如低回收率、低纯度、控制阀泄漏、运行不稳定以及装置在线率低等。

技术创新的坚守

“霍尼韦尔早在20世纪30年代就进入了中国市场,并不断深耕和拓展,实现技术精细化和保证装置设备的长周期内稳定运行,一直是技术研发的焦点。”李忠介绍。作为变压吸附工艺及分子筛吸附剂的发明者,自1966年首套小型四床PSA制氢系统投入商业化应用以来,通过结合新一代的吸附剂、改进的流程配置、工艺和单元设计、可靠的控制系统和设备,霍尼韦尔UOP已显著提升了PolybedTM PSA系统的性能。目前,霍尼韦尔UOP已在全球70多个国家和地区成功安装了1000多套PolybedTM PSA装置。


霍尼韦尔UOP中国区气体处理和氢气业务总经理李忠

“持续投入技术研发一直是霍尼韦尔UOP的传统,由于不同原料气、不同下游应用对杂质组份脱除的要求不同,UOP不断优化吸附剂以提高其对杂质的吸附、解析能力,从而使制氢装置更加紧凑,降低运行的成本,进而带来巨大的市场竞争优势。”李忠表示。

“霍尼韦尔UOP的PolybedTM PSA技术具备出色的竞争力和可靠的高纯度氢生产能力,因此受到广大用户的青睐。”李忠介绍,霍尼韦尔UOP的PSA装置需要处理各种气量的气体,气量影响气压的变化,高压环境对设备要求更高,而PolybedTM PSA装置在高压环境下的表现可圈可点。“气体带压后流速较快,如阀门控制不当则冲击力增大且产生巨大噪音,而霍尼韦尔的精细阀门能够控制气体匀速流出并将气体分布在开阀的30秒内。”

不论是传统的炼厂,还是现代化的炼化一体化工厂,PSA装置的非计划统称往往会导致整个炼化系统的瘫痪, 而装置重新开车的费用是给常高昂的,这就使得PSA的稳定运行成为尤为重要的一项指标。PolybedTM PSA有多种方式来保证装置的长期稳定运行,其在线率高达99.95%,能够迅速将故障吸附塔从系统中切换出来并进行在线维修,同时不影响氢气处理量。

此外,霍尼韦尔UOP的PSA和加氢裂化、丙烷脱氢等装置的一体化程度也非常高。例如, 在丙烷脱氢的过程中会产生含有大量氢的工业废气,而使用PolybedTM PSA装置可以将废气中的氢气提纯并返回丙烷脱氢装置或传送到其他装置以便循环利用,同时,PolybedTM PSA的超高回收率,还能带来额外的经济收益。

打造高效的互联工厂

“霍尼韦尔PolybedTM PSA装置在15~20年的生命周期内,基本不需要用户的维护,吸附剂也不需要补充。”李忠特别提到,“霍尼韦尔UOP向用户提供生命周期的服务,这是基于霍尼韦尔互联工厂的理念,应用生命周期服务软件推出的创新服务形式,在装置装配完成后,通过远程服务,霍尼韦尔UOP可向用户提供建议,一旦发现用户装置的气体含量偏离最优值,即可向装置提供操作参数的调整方案,帮助工厂提升运行效率和产品质量。”

霍尼韦尔互联工厂能够提供更高的安全性、可靠性、效率和利润率的整套应用解决方案。这些成熟的行业解决方案结合了霍尼韦尔在该领域数十年的经验和专业知识,可分析数据并形成可行性的建议,从而帮助工业制造商优化运营、预测设备故障并避免出现意外停工期,这样可确保所有设备每天保持最佳的性能水准,确保最高效的运行。

东方服务世界

“4年前,霍尼韦尔UOP在中国组建了PolybedTM PSA团队,从项目前期的方案制定,到具体的销售,工程设计,项目执行,包括采购全部在中国进行,大部分技术和产品也实现了本地化采购,并严格遵守全球统一的认证过程。”李忠介绍,“吸附剂是变压吸附技术的核心,决定了产品氢气的质量和装置运行性能。以前,吸附剂大部分是进口的,现在,霍尼韦尔UOP在中国拥有亚洲最大的分子筛生产厂,上海环球分子筛有限公司,生产的吸附剂不仅供应中国市场,同时也出口到海外。”

霍尼韦尔UOP的业务遍及全球,在服务好中国市场的同时,霍尼韦尔UOP响应“一带一路”倡议,和中国本土企业一起,拓展更大的市场空间,实现商业上的双赢。霍尼韦尔UOP在东南亚等地扩展了很多海外项目,这些项目同时也是霍尼韦尔与工程承包商(例如惠生工程)一起合作“走出去”的典型案例。

“如今,中国的本土企业具有很强的生命力,会在未来‘走出去’,所以霍尼韦尔在未来会继续用先进的技术和解决方案帮助中国企业走向世界。”李忠表示。