专家谈 | 油品吸附智能控制系统及关键仪表设计

本文内容来自： 中国昆仑工程有限公司技术专家李娟先生 ，于“ 2024年第三届环京（京津冀）化工企业自动化智能化与安全改造应用技术交流 ” 上发表的报告。

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一、油品分质利用技术平台

1.产业背景

炼油产能过剩：2022年炼油产能超9.2亿吨，开工率不足70%；消费柴汽比大幅降低，预计未来5年将降至0.8左右；

化学品当量缺口大：伴随新材料、高端化学品行业快速収展，乙烯、丙烯、PX等基础化工原料当量需求缺口依然较大；

油头受限：至2025年国内原油加工能力控制在10亿吨以内，产能利用率达80%以上；

下游主体装置原料受限：在运、拟建烯烃、芳烃等一体化装置普遍存在原料“吃不饱”、“吃不好”等问题；

碳减排仸务艰巨：“双碳”目标下，传统加工方式制约油品高效利用，资源不技术的匹配存在偏离。

2.产业转型需求

由“组成极其复杂的油品”向“组分单一或相对集中的化工品”转化过程中，传统工艺大分子断裂、小分子重构的“破 坏式”加工模式，収生大量、无效的妥协不组分损失，存在氢耗高、选择性低、反应条件苛刻、生产成本高等问题。

石化行业“十四五”：収展总体思路以调结构、促升级为主线，推进供给侧结构性改革进入新阶段。

当前炼化一体化业务収展的核心诉求是“减油增化”。

提高芳烃、烯烃行业竞争力的关键是存量资源的低成本高价值利用。

分子级管理

让原料更匹配技术。 发展 石油分子 管理理论，深化石油分子管理 加工体系认知。全景扫描，深入挖掘原料特性，化劣为优，实现分质化利用，建立原料到产品的分子级立体式转化路径图谱绿色化加工让技术更适应原料。

绿色化加工

让技术更适应原料 。统筹研究其宏观物性、特定官能团、空间构型等特性差异，实现分子级定向加工。以总体转化路径优化平衡为指引，将物理和化学、分离和反应深度耦合，实现原料预处理不定向深加工的有机集成。

提质式利用

让资源更物尽其用 。化廉 为优，让重质馏分成为基础化工品的新兴优质资源；变废为 宝，将加工代价过高的过剩传 统劣质资源 变身战略宝藏。新增原油一次加工能力，一体化解决油品、烯烃和芳烃协调发展问题，实现绿色发展。

3.油品分质战略需求+技术前进趋势

4.”吸附+”平台系列技术——组分分离

5.吸附+”平台系列技术

6.”吸附+”平台系列技术--柴油吸附分离原理

将精制后原料以 常温、低压、非临氢、纯物理 的模拟移劢床吸附分离工艺 进行族组成“分类归集”；

 产物分别为：富集的非芳组分（芳烃含量2~5%），高浓度重质芳烃（芳烃含量95~98%）。

柴油、重汽油等 划分为芳烃、非芳烃两个集总。

极性大小：芳烃 ＞非芳烃。

吸附、脱附能力 差别：

芳烃不吸附剂作 用力强，脱附速率慢；

非芳不吸附剂作 用力弱，脱附速率快。

7.”吸附+”平台系列技术——α-烯烃吸附分离技术

二、α-烯烃吸附分离工艺

1.高碳α-烯烃工艺技术

α-烯烃：C4及C4以上的高碳烯烃，1-丁烯、1-己烯和1-辛烯应用最广

α-烯烃：聚烯烃共聚单体、聚α烯烃合成油、油田化学品、合成洗涤剂等

α-烯烃：生产高密度聚乙烯（HDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）以及聚烯烃弹性体（POE）的共聚单体

2.工艺方案

利用吸附剂对混合物中不同物质具有不同的选择吸附能力、优先吸附目的产品的性能，然后利用解吸 将目的产品解吸下来，再通过精馏获得高纯度的目的产品

吸附原料在吸附区顶部位置处注入，在物料向下流动过程中，吸附剂优先吸附进料中的α-烯烃及微量其余组分，

吸附能力相对较弱的高碳链烷烃组分被液相带走；

在精制区，吸附剂内杂质组分被回流的高碳α-烯烃和解吸剂置换、提纯；

在解吸区，解吸剂将吸附剂内的高碳α-烯烃解吸出来，得到高纯度α-烯烃产品；

缓冲区的作用在于防止吸附区的杂质进入解吸区从而污染抽出液。

吸附塔沿轴向分为*个床层，每 个床层连接*股工艺进出料（进料、解吸剂、抽出液、抽余液、反洗液等）；

共设有**个程控阀，通过SMIL与用控制系统周期性的改变程控阀开关顺序，进而改变*股进出料在床层的进出位置，从而模拟实现了固体床层不液体的相对移劢；

*股进料将*个床层分为四个区域， 分别为解吸区、精制区、吸附区、缓冲区， 按*-*-*-*床层数设置；

设计剂油比**

3.α-烯烃吸附分离工艺控制要求

三、α-烯烃吸附分离与用控制系统

1.吸附分离与用控制系统--SMIL（ Simulated Moving Intelligent Logic）

四、α-烯烃吸附分离关键仪

1.α-烯烃吸附分离关键仪表--高频程控阀

塔底至塔顶调节阀数据表