2024 年.第 1 期 胡根洋．乙烯裝置甲烷化工藝運(yùn)行對(duì)比分析 - 47 -

3 高、低溫甲烷化催化劑運(yùn)行分析

3.1 高、低溫甲烷化反應(yīng)的影響因素

3.1.1 入口壓力的影響

從順序流程角度來看，無論采用高溫甲烷化工

藝還是采用低溫甲烷化工藝，兩者經(jīng)裂解氣壓縮機(jī)

壓縮后，經(jīng)過前冷系統(tǒng)，再到甲烷化入口，兩者的

阻力降相差不會(huì)太大，這也決定了甲烷化入口壓力

基本一致。文獻(xiàn)研究認(rèn)為 [2-4]，若反應(yīng)進(jìn)料組成穩(wěn)

定，CO 甲烷化反應(yīng)溫度在 127～327 ℃，反應(yīng)壓

力在 0.1～2.0 MPa 時(shí)即可完全反應(yīng)。但實(shí)際生產(chǎn)

中，氫氣壓力的波動(dòng)必然導(dǎo)致前冷溫度變化，進(jìn)而

粗氫中的乙烯組分含量上升，導(dǎo)致反應(yīng)器運(yùn)行不穩(wěn)

定。因此，實(shí)際運(yùn)行過程中，氫氣壓力的波動(dòng)會(huì)引

起反應(yīng)物料組分的變化，進(jìn)而影響高、低溫甲烷化

反應(yīng)效果。

3.1.3 CO 濃度的影響

若投料前沒有做好預(yù)硫化，在蒸汽深度裂解過

程中，尤其是乙烷等氣體爐蒸汽裂解時(shí)，裂解原料已

經(jīng)完全脫硫，含硫化合物可以使?fàn)t管表面鈍化，抑制

管壁鎳等金屬的催化效應(yīng)，粗氫中CO含量會(huì)快速

增加。隨著CO進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器含量增加，床層

反應(yīng)溫度也隨著CO濃度增大而升高。此時(shí)需協(xié)調(diào)

上游單元調(diào)整硫化物注入量，同時(shí)通過調(diào)整甲烷化

入口旁路或者加熱蒸汽甲烷流量來控制床層溫升。

表 3 高、低溫甲烷化工藝參數(shù)對(duì)比

項(xiàng)目 壓力 /

MPa

入口

溫度 /℃

出口

溫度 /℃

粗氫流量 /

kg·h-1

低溫催化劑設(shè)計(jì) 3.26 170 190 7 178 ～ 7 872

低溫催化劑 3.26 165 173 7 800

高溫催化劑設(shè)計(jì) 3.31 288 319 4 872 ～ 5 267

高溫催化劑 3.47 250 258.2 5 800

表 4 高、低溫甲烷化原料組成

項(xiàng)目 H2，%

（v）

（C2H4 ＋ C2H6）/

（ml/m3

）

H2O/

（ml/m3

）

CO，%

（v）

低溫催化劑設(shè)計(jì) 95.2 0 0 0.3

低溫催化劑 ＞ 95 ＜ 0.1% ＜ 1 0.1

高溫催化劑設(shè)計(jì) 95.5 0 0 0.44

高溫催化劑 ＞ 95 ＜ 0.1% ＜ 1 0.09

3.1.2 入口溫度的影響

高、低溫甲烷化催化劑的反應(yīng)溫度低于150 ℃

時(shí)，Ni 基催化劑與 CO 反應(yīng)會(huì)有羰基鎳 Ni（CO）4

生成，從而使催化劑失活。

Ni（CO）4形成的反應(yīng)方程式如下：

Ni＋4CO→Ni（CO）4＋Q

因此催化劑裝填完成后要先用惰性氣體氮?dú)鈱?duì)

床層進(jìn)行升溫，將反應(yīng)器床層溫度升至一氧化碳和

鎳反應(yīng)的臨界溫度以上，避免催化劑與粗氫在低溫

下接觸生成劇毒物質(zhì)羰基鎳。

綜合考慮能耗及工藝操作，2#

乙烯低溫甲烷化

入口溫度設(shè)定在165 ℃，同時(shí)低溫甲烷化入口設(shè)有

低溫聯(lián)鎖保護(hù)，溫度過低時(shí)可以保護(hù)催化劑，防止

羰基鎳生成。高溫甲烷化催化劑正常操作溫度控制

在250 ℃，因其遠(yuǎn)離羰基鎳生成溫度，工藝操作波

動(dòng)造成入口溫度低于150 ℃可能性較低，入口未設(shè)

置低溫聯(lián)鎖。

3.2 蒸汽耗量對(duì)比

3.2.1 高溫甲烷化蒸汽消耗量計(jì)算

粗氫進(jìn)料流量取年平均5.8 t/h，進(jìn)高溫甲烷化

反應(yīng)器入口溫度250 ℃，出甲烷化反應(yīng)器溫度取年

平均258.2 ℃，床層溫升8.2 ℃。超高壓蒸汽進(jìn)入高

溫甲烷化進(jìn)料換熱器加熱，超高壓蒸汽冷凝成中壓

凝液外送至低壓凝液罐。

甲烷化入口加熱的超高壓蒸汽壓力經(jīng)溫度控

制閥節(jié)流后從11.0 MPa降為1.45 MPa，溫度從505

℃降至 465 ℃。因無流量計(jì)可以直接表征超高壓

蒸汽耗量，用Aspen軟件計(jì)算出粗氫比熱容Cp粗為

11.225 kJ/（kg·k），超高壓蒸汽的比熱容Cp超為2.283

kJ/（kg·k）。計(jì)算公式如式（1）所示。

Q＝K×Cp×（T出– T入） （1）

T＝t＋273.15 （2）

式中：Q為熱量，kJ/h；K為流量，kg/h；Cp為

比熱容，kJ/（kg·k）；T為溫度，K；t為溫度，℃。

通過計(jì)算加熱粗氫使用熱量Q1為2 668 116 kJ/h。

利用 Q1及上述公式計(jì)算出需要消耗超高壓蒸汽量

K1為4 547.42 kg/h。

3.2.2 低溫甲烷化蒸汽消耗量

低溫甲烷化反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)料流量7.8 t/h，為表征

不同負(fù)荷下蒸汽耗量的變化，分別取不同負(fù)荷比較。

- 48 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

從表 5 可知，當(dāng)粗氫中 CO 濃度變化不大時(shí)，

粗氫入口流量的變化對(duì)蒸汽耗量變化不大，蒸汽耗

量基本維持在0.97～1.1 t/h之間。

從表6可知，使用低溫甲烷化工藝，每生產(chǎn)一

噸乙烯可降低乙烯裝置能耗0.002 09 kgEO/t，一年

可以節(jié)省蒸汽30 195.7 t。按當(dāng)前超高壓蒸汽價(jià)格

206.94元/噸計(jì)算，一年可節(jié)省624.86萬元。

此外，低溫甲烷化入口操作溫度只有165 ℃，

表 6 高低溫甲烷化能耗對(duì)比

項(xiàng)目 乙烯產(chǎn)量 （/ t/h） 蒸汽等級(jí) 蒸汽用量（/ t/h） 折算系數(shù) /（kgEO/t） 能耗消耗（/ kgEO/t）

低溫甲烷化 125 中壓蒸汽 1.1 80 0.000 7

高溫甲烷化 150 超高壓蒸汽 4.547 92 0.002 79

表 5 低溫甲烷化不同負(fù)荷下對(duì)比

項(xiàng)目 70% 80% 90% 100%

粗氫入口流量 /（t/h） 5.46 6.24 7.02 7.8

蒸汽耗量 /（t/h） 0.974 1.13 1.05 0.988

入口 CO 濃度 /（mol%） 0.14 0.109 0.105 0.114

入口控制溫度 /℃ 164.9 165 164.9 164.9

出口溫度 /℃ 173.2 172.7 172.1 172.7

故在裝置開車時(shí)，催化劑床層升溫以15 ℃計(jì)，可以

節(jié)省5.6 h的升溫時(shí)間，也節(jié)省了N2的消耗。

4 結(jié)語

（1）國產(chǎn) BC–H–10 低溫甲烷化催化劑已成功

應(yīng)用于多套乙烯裝置，在工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出床層反

應(yīng)溫度低、開車時(shí)間短、無需使用超高壓蒸汽等特

點(diǎn)，現(xiàn)場運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)低，裝置的安全性和穩(wěn)定性高。

（2）使用低溫催化劑時(shí)，需要中壓蒸汽加熱，

蒸汽需求的品質(zhì)更低，蒸汽耗量也更省，預(yù)計(jì)可節(jié)

約624.86萬元/年，裝置運(yùn)行成本明顯降低。

（3）因高溫催化劑轉(zhuǎn)化為低溫催化劑無需更換

反應(yīng)器，催化劑使用前也不需要專門的還原操作，

所以2023年1#

乙烯大修直接使用低溫催化劑替代原

有高溫甲烷化催化劑，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

參考文獻(xiàn)

[1] 王松漢．乙烯裝置技術(shù)與運(yùn)行[M]．北京：中國石化

出版社，2009：666-670.

[2] 孫曉明，李永超，文兆安，等．羰基鎳的形成原因分析

及預(yù)防措施[J]．齊魯石油化工，2015，43（1）：48-50.

[3] 崔曉曦，曹會(huì)博，孟凡會(huì)，等．合成氣甲烷化熱力學(xué)

計(jì)算分析[J]．天然氣化工.（C1化學(xué)與化工），2012，

37（5）：15-19.

[4] 黃永利．富氫體系中甲烷化反應(yīng)器工況的模擬分析[J].

天然氣化工．（Cl 化學(xué)與化工），2014，39（3）：21-

24+41.

[5] 黃永利．高低溫甲烷化催化劑工業(yè)應(yīng)用對(duì)比分析 [J]．

天然氣化工．（Cl化學(xué)與化工），2016，41（6）：91-94.

[6] 田志偉，汪圣甲，劉慶 . 煤制天然氣甲烷化工藝技術(shù)

研究進(jìn)展[J]．化學(xué)反應(yīng)工程與工藝，2017，33（6）：

559-565，570.

[7] 劉玉璽，卿山，趙明，等．甲烷化技術(shù)的研究進(jìn)展[J].

應(yīng)用化工，2021，50（3）：754-758+764.

[8] 焦伍金，湯佳香，劉圣剛．國產(chǎn)甲烷化低溫催化劑

在乙烯裝置上的應(yīng)用[J]．乙烯工業(yè)， 2012，24（2）：

62-64．

[9] 劉先壯，于泳．低溫甲烷化催化劑的工業(yè)應(yīng)用[J]．乙

烯工業(yè)，2010，22（3）：57-60．

[10] 張文勝，戴偉，王秀玲，等．新型甲烷化催化劑的研

究[J]．石油化工，2005，34（S1）：115-116．

摘? 要：利用動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)，在 ACM 環(huán)境中建立了丙烷脫氫的反應(yīng)器模型，分析了反應(yīng)器溫度分布、

丙烷轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)產(chǎn)物組分沿反應(yīng)器徑向和軸向的變化。將ACM建立的反應(yīng)器模型封裝后導(dǎo)入

Aspen中，在Aspen環(huán)境中建立了丙烷脫氫反應(yīng)工段四臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)器（1#

～4#

）的流程，分析了反

應(yīng)器出口溫度、進(jìn)料H2/HC對(duì)反應(yīng)過程的影響。分析結(jié)果表明，提高3#

、4#

反應(yīng)器入口溫度對(duì)提高

丙烷轉(zhuǎn)化效率要高于1#

、2#

反應(yīng)器；提高4#

反應(yīng)器入口溫度丙烯選擇性降低最少，其次是3#

反應(yīng)器。

降低進(jìn)料中H2/HC的比例有利于丙烯的生成，提高丙烯產(chǎn)量，但同時(shí)會(huì)加速催化劑上焦炭的形成，

造成催化劑活性降低，需要對(duì)丙烯選擇性和催化劑壽命做均衡考慮。

關(guān)鍵詞：ACM 丙烷脫氫 Aspen 流程模擬 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 流程分析

基于 ACM 丙烷脫氫反應(yīng)過程的模擬

蘇佳林，王韌韌，劉瓊

（北洋國家精餾技術(shù)工程發(fā)展有限公司，天津 300072）

收稿日期：2023-01-04

作者簡介：蘇佳林，碩士，工程師。目前從事化工工藝設(shè)計(jì)工作。

通訊聯(lián)系人：蘇佳林，tj_sujialin@163.com。

2024 年 2 月·第 9 卷·第 1 期 >> 過程優(yōu)化 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

Simulation of Propane Dehydrogenation in a Moving

Bed Reactor using Aspen Custom Modeler

Su Jialin，Wangrenren，Liuqiong

（Pei-yang National Distillation Technology Co., Ltd，Tianjin 300072，China）

Abstract: A reactor model for propane dehydrogenation was developed using ACM according to kinetic data, and

the results showed that the calculated values were in good consistent with the operation data. According to the reactor

model, the reactor temperature distribution, propane conversion, and the variation of reaction product fraction along

the radial and axial directions of the reactor were analyzed. The reactor model established by ACM was encapsulated

and imported into Aspen plus, and the simulation of propane four series dehydrogenation reaction section（1# ～ 4#

）

was established, and the effects of reactor outlet temperature and H2/HC in the device feed on the reaction process

were analyzed. The analysis results showed that increasing the inlet temperature of reactors 3#

and 4#

was more

effective than reactors 1#

and 2#

in improving propane conversion; increasing the inlet temperature of reactor 4#

had the least decrease in propylene selectivity, followed by reactor 3#

. Lowering the H2/HC in the device feed is

beneficial to propylene production and improving propylene yield, but it also accelerate the formation of coke on the

catalyst and cause the catalyst activity to decrease, which requires a balanced consideration of propylene selectivity

and catalyst life.

Keywords: ACM；propane dehydrogenation process；Aspen；process simulation；reaction kinetics；process analysis

引用格式：蘇佳林，王韌韌，劉瓊．基于 ACM 丙烷脫氫反應(yīng)過程的模擬 [J]．石油石化綠色低碳，2024，9（01）：49-55.

- 50 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

丙烯作為非常重要的化工基礎(chǔ)原料，廣泛應(yīng)用

于合成纖維、聚酯塑料等化工產(chǎn)品[1-3]。當(dāng)前丙烯的

生產(chǎn)技術(shù)主要有裂解制丙烯、甲醇制烯烴、烯烴歧

化及丙烷脫氫，其中丙烷脫氫技術(shù)由于反應(yīng)簡單、

產(chǎn)品收率高、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，受到越來越多的

重視[4-6]。丙烷脫氫目前分為固定床工藝、移動(dòng)床工

藝和流化床工藝，其中Catofin固定床工藝和Oleflex

移動(dòng)床工藝應(yīng)用最為廣泛[7-11]。

許多研究人員對(duì)移動(dòng)床丙烷脫氫過程進(jìn)行過模

擬計(jì)算，并取得了較好結(jié)果[12-18]。由于丙烷脫氫反

應(yīng)過程涉及到多個(gè)非線性方程的求解，因此往往需

要借助數(shù)值計(jì)算軟件，如MATLAB等。建模不僅需

要對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行模擬，同時(shí)為計(jì)算相應(yīng)的熱力學(xué)

性質(zhì)，如焓值等，還需要建立相應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算程

序，過程較為繁瑣，方程的求解也相對(duì)復(fù)雜。

Aspen Custom Modeler（以下簡稱ACM）作為

Aspen的一個(gè)組件，是一款基于聯(lián)立方程法開發(fā)的

模擬軟件[19-20]。ACM不要求過高的編程能力即可開

發(fā)用戶模型，而且可直接調(diào)用Aspen中豐富的組分

和物性數(shù)據(jù)，使得建模過程十分方便。運(yùn)用聯(lián)立方

程法進(jìn)行求解，求解效率高。采用ACM 建立的模

型可直接封裝作為Aspen軟件的模塊使用，使用更

加直觀，也為后續(xù)進(jìn)一步的計(jì)算提供很大便利。

采用文獻(xiàn)中報(bào)道的丙烷脫氫動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，并根

據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)整，在ACM 環(huán)境下建立移動(dòng)床

丙烷脫氫反應(yīng)模型。將該模型封裝后導(dǎo)入Aspen中

對(duì)移動(dòng)床丙烷脫氫反應(yīng)工段進(jìn)行模擬計(jì)算，分析反

應(yīng)器進(jìn)料溫度、H2/HC比例對(duì)反應(yīng)工段的影響。

1 移動(dòng)床丙烷脫氫

工業(yè)移動(dòng)床丙烷脫氫裝置包括四臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)

器，由于丙烷脫氫過程為氣相吸熱反應(yīng)，每臺(tái)反應(yīng)

器入口采用加熱爐提供熱量，簡化流程如圖1所示。

經(jīng)加熱后的原料氣從底部進(jìn)入反應(yīng)器，催化劑則依

靠重力從反應(yīng)器頂部進(jìn)入，原料氣以徑向通過催化劑

層，反應(yīng)氣通過加熱爐后進(jìn)入下一臺(tái)反應(yīng)器。催化劑

自底部收集后進(jìn)入下一臺(tái)反應(yīng)器中，自最后一臺(tái)反

應(yīng)器收集后進(jìn)入再生裝置進(jìn)行再生后循環(huán)利用[9]。

2 丙烷脫氫反應(yīng)過程模型

2.1 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

丙烷脫氫反應(yīng)為平衡反應(yīng)，反應(yīng)過程為強(qiáng)吸熱

過程。當(dāng)前已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)反應(yīng)過程的動(dòng)力學(xué)進(jìn)

行了研究[13, 22-25]，并進(jìn)行了相應(yīng)的模擬計(jì)算，但研

表 1 丙烷脫氫反應(yīng)熱

序號(hào) 反應(yīng)式 25 ℃下反應(yīng)熱 /（kJ/mol）

1 C3H8 ? C3H6＋H2 124.39

2 C2H4＋H2 → C2H6 -136.33

3 C3H8 → C2H4＋CH4 82.67

圖1 移動(dòng)床丙烷脫氫流程

?????

???

???

1#

??? 2#

??? 3#

??? 4#

???

1#

#2?? ?

#3?? ?

#4?? ?

???

究的反應(yīng)溫度低于實(shí)際反應(yīng)溫度，因此需要根據(jù)實(shí)

際過程進(jìn)行調(diào)整。為簡化計(jì)算過程，該文中考慮的

主要反應(yīng)及反應(yīng)熱如表1所示，相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

參數(shù)如表2所示。

以上式中：PA為組分A的分壓，kPa；T為反應(yīng)

溫度，K；R為氣體常數(shù)，J·mol-1·K-1。催化劑活性a

2024 年.第 1 期 蘇佳林，等．基于 ACM 丙烷脫氫反應(yīng)過程的模擬 - 51 -

表 2 丙烷脫氫主反應(yīng)及副反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程及相關(guān)參數(shù)

序號(hào) 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 相關(guān)參數(shù)計(jì)算

1 -γ1＝ak1（PC3H8

– Keq

PC3H6

PH2

）

反應(yīng)平衡常數(shù)：Keq＝exp（20.5596 –14.278/T），kPa

反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)：k1 ＝23.863exp（ RT

–31 978 ），kmol/（m3

·h·kPa）

2 -γ2 ＝k 2PC3H8 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)：k2 ＝1.576×106

exp（ RT

–141 940 ），kmol/（m3

·h·kPa）

3 -γ3 ＝k3PC2H4

PH2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)：k3 ＝3.516×107

exp（ RT

–149 410 ），kmol/（m3

·h·kPa）

圖2 反應(yīng)器模型

Δz

Δr

r

z

Δr

Δz

???

CA|V

HV

ΔV

CA|V+ΔV

HV+ΔV

為與溫度、操作時(shí)間等有關(guān)的參數(shù)，由于該文主要

為穩(wěn)態(tài)模擬，為簡化過程，該文對(duì)催化劑活性參數(shù)

a采用了固定值，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)整，1#

～4#

反應(yīng)器分別為0.24、0.28、0.44、0.70。

2.2 物料衡算和熱量衡算

移動(dòng)床丙烷脫氫為徑向反應(yīng)器，催化劑位于同

心的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，反應(yīng)氣沿徑向自內(nèi)向外通過催化

劑床層。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)同時(shí)考慮徑向和軸向變化，結(jié)

果更準(zhǔn)確[13, 21, 26-27]。當(dāng)前的徑向反應(yīng)器即考慮徑向

和軸向變化，計(jì)算將反應(yīng)器沿徑向和軸向（即 L）

分為 i 段和 j 段進(jìn)行計(jì)算，這樣就將反應(yīng)器分為若

干個(gè)環(huán)形區(qū)域，反應(yīng)器模型如圖2所示。對(duì)每個(gè)環(huán)

形區(qū)域分別依 2.1 節(jié)中反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行求解，同時(shí)

考慮物料平衡和熱量平衡，同一軸向高度沿徑向自

內(nèi)向外逐段計(jì)算，前一段反應(yīng)產(chǎn)物組成、溫度和流

量為下一段反應(yīng)原料的組成、溫度和流量。物料衡

算、熱量衡算式和分段計(jì)算如公式（1）～（5）所示：

CA|V＋?V＝CA|V＋（–γ）?V （1）

HV＋?V＝HV＋（–γ）?V?Hr （2）

?r＝（R2-R1）/i （3）

?z＝L/j （4）

?V＝π?z?r（2r＋?r） （5）

式中：CA為組分A的摩爾流量，kmol·h-1；ΔV

為沿反應(yīng)器軸向和徑向的體積變化，m3

；γ為表2中

相應(yīng)的反應(yīng)速率，kmol·m-3·h-1；H 為進(jìn)出的焓值，

kJ·mol-1；ΔHr為反應(yīng)熱，kJ·mol-1；Δr和Δz分別為

徑向和軸向的變化，m；R2為反應(yīng)器外徑，m；R1為

反應(yīng)器內(nèi)徑，m；L為反應(yīng)器催化劑總高度，m；r為

距反應(yīng)器圓心的半徑，m；z為距離反應(yīng)器軸向入口

長度，m。

丙烷脫氫過程中均為非極性碳?xì)浠衔?，?/p>

此焓值的計(jì)算可以采用狀態(tài)方程，在ACM 中調(diào)用

Peng–Rob方程用于計(jì)算相應(yīng)的焓值。

不同溫度的反應(yīng)熱采用式（6）計(jì)算：

d?Hr＝?rCpmdT （6）

式中：?rCpm為相應(yīng)組分的熱容，是溫度的函

數(shù)。將以上公式整理成與溫度相關(guān)的函數(shù)[15]。

?rHn

（T）＝A1＋A2×10-3T＋A3×10-6T2

＋A4×10-10

T3

＋A5×10-13T4 （7）

式中：?rHn

（T）為溫度 T 時(shí)反應(yīng) n 的反應(yīng)熱，

kJ·mo1-1。

表 3 反應(yīng)熱方程系數(shù)

序號(hào) n A1 A2 A3 A4 A5

1 116.075 4 39.484 -46.4 222.346 -53.450 5

2 -130.534 6 -24.679 6.583 5 138.017 7 -61.259

3 75.867 1 34.496 -68.436 6 508.3 -144.916

- 52 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

始反應(yīng)速率要大于反應(yīng)3，因此C2H4含量逐漸增大，

隨著反應(yīng) 3 速率逐漸增大，C2H4含量則變化不大；

H2作為反應(yīng)1的反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)3的反應(yīng)物，由于

反應(yīng)1為主反應(yīng)，反應(yīng)速率較大，因此H2含量沿徑

向逐漸增加；其他組分均為反應(yīng)產(chǎn)物，沿徑向含量

逐漸增加。

圖3 反應(yīng)器溫度沿徑向和軸向關(guān)系

610

600

590

580

570

560

550

540

溫度分布 /℃

徑向位置（r–R1）（/ R2–R1）

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

z/L=0.25

z/L=0.5

z/L=0.75

z/L=1

圖4 丙烷轉(zhuǎn)化率沿徑向和軸向關(guān)系

10

8

6

4

2

丙烷轉(zhuǎn)化率，

%

徑向位置（r–R1）（/ R2–R1）

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

z/L=0.25

z/L=0.5

z/L=0.75

z/L=1

圖5 反應(yīng)產(chǎn)物各組分含量沿徑向關(guān)系

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0

1.5

1.4

1.3

1.2

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

6

5

4

3

2

1

0

65

60

55

50

38

37

36

35

34

33

32

C

H2 ，4 %

C

H3 8含量，

%

CH 、4 C

H2 6含量，

%

C

H3 6含量，

%

H2含量，

%

徑向位置（r–R1）（/ R2–R1）

0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

C2H4

C3H8

H2

C2H6

CH4

C3H6

表 4 計(jì)算值與設(shè)計(jì)值的對(duì)比

項(xiàng)目 反應(yīng)器

位號(hào)

Case1 Case2

設(shè)計(jì)值 計(jì)算值 設(shè)計(jì)值 計(jì)算值

丙烷轉(zhuǎn)化率，%

1# 8.75 8.54 8.27 8.23

2# 8.64 8.44 8.19 8.14

3# 10.65 10.63 10.15 10.12

4# 10.77 10.75 10.20 10.13

丙烯選擇性，

wt%

1# 88.28 88.82 88.06 88.75

2# 87.55 89.17 87.14 89.04

3# 87.53 88.25 87.13 88.06

4# 89.03 90.70 88.79 90.58

反應(yīng)器出口

溫度 /℃

1# 553.4 551.0 556.8 553.2

2# 573.2 571.2 575.3 572.9

3# 583.8 581.7 585.8 583.2

4# 582.1 584.9 584.6 585.9

2.3 計(jì)算結(jié)果對(duì)比

將該文模型計(jì)算結(jié)果與兩組設(shè)計(jì)值進(jìn)行了對(duì)

比，結(jié)果如表4所示。計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)值符合性較

好，說明所建立的模型具有準(zhǔn)確性。

2.4 模擬結(jié)果分析

由于四臺(tái)反應(yīng)器變化趨勢(shì)相同，僅對(duì)第一臺(tái)反

應(yīng)器進(jìn)行分析討論。

圖 3 和圖 4 分別為反應(yīng)器溫度分布和丙烷轉(zhuǎn)

化率沿徑向和軸向的關(guān)系（圖中符號(hào)說明見 2.2 部

分）。從圖中可以看出，由于丙烷脫氫反應(yīng) 1 和反

應(yīng)3均為吸熱反應(yīng)，沿徑向和軸向反應(yīng)溫度逐漸降

低，而丙烷轉(zhuǎn)化率沿徑向和軸向逐漸增大。溫度降

低造成主反應(yīng)和副反應(yīng)的反應(yīng)速率降低，同時(shí)由于

反應(yīng)物含量增加抑制了反應(yīng)平衡的正向移動(dòng)，因

此降溫速率和丙烷轉(zhuǎn)化率增速變緩。在圖 3 和圖 4

中該變緩趨勢(shì)不明顯是由于實(shí)際反應(yīng)裝置為保證反

應(yīng)在較高速率下進(jìn)行，相應(yīng)的直徑和長度有限制

造成。

圖5為反應(yīng)產(chǎn)物各組分沿徑向關(guān)系（圖中符號(hào)

說明見3.2部分）。從圖中可以看出，由于C3H8為該

過程的主要反應(yīng)物，C3H8沿徑向逐漸降低。C2H4作

為反應(yīng)2的產(chǎn)物和反應(yīng)3的反應(yīng)物，沿徑向反應(yīng)2開

2024 年.第 1 期 蘇佳林，等．基于 ACM 丙烷脫氫反應(yīng)過程的模擬 - 53 -

3 丙烷脫氫反應(yīng)工段的模擬及分析

將第二節(jié)（丙烷脫氫反應(yīng)過程模型）中基于

ACM 建立的反應(yīng)器模型封裝后可生成一個(gè) atmlz

格式的文件，可導(dǎo)入 Aspen中，在Aspen的Model

圖6 模擬工藝流程

H-104

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

2

H-101

R-101

H-102

R-102

H-103

R-103 R-104

E-101

圖8 反應(yīng)器入口溫度與丙烯選擇性關(guān)系

88.80

88.75

88.70

88.65

88.60

88.55

88.50

88.45

88.40

丙烯選擇性，

%

反應(yīng)器入口溫度變化 /℃

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5

1#

2#

3#

4#

圖7 反應(yīng)器入口溫度與丙烷轉(zhuǎn)化率關(guān)系

34.0

33.9

33.8

33.7

33.6

33.5

丙烯選擇性，

%

反應(yīng)器入口溫度變化 /℃

–5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5

1#

2#

3#

4#

3.1 反應(yīng)器入口溫度的影響

根據(jù)第二節(jié)（丙烷脫氫反應(yīng)過程模型）中的分

析，丙烷脫氫過程的主反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，提高反

應(yīng)器進(jìn)料溫度有利于反應(yīng)進(jìn)行，從而提高產(chǎn)品丙烯

的含量；但提高反應(yīng)器進(jìn)料溫度相應(yīng)的副反應(yīng)速率

也會(huì)增大，丙烷選擇則會(huì)減小。若前面反應(yīng)器的進(jìn)

料溫度降低，丙烯含量減少，可以通過提高后續(xù)反

應(yīng)器的進(jìn)料溫度來提高丙烯含量。由于四臺(tái)反應(yīng)器

串聯(lián)操作，不同的反應(yīng)器溫度調(diào)整對(duì)于丙烷轉(zhuǎn)化率

和丙烯選擇性的影響大小不同。

圖 7 和圖 8 分別為反應(yīng)器入口溫度與丙烷轉(zhuǎn)化

率、丙烯選擇性的關(guān)系，每臺(tái)反應(yīng)器入口溫度變化

范圍為–5～5 ℃，同時(shí)保持其他反應(yīng)器入口溫度不

變。從圖中可以看出，調(diào)整不同反應(yīng)器的入口溫度

對(duì)丙烷轉(zhuǎn)化率、丙烯選擇性的影響不同。提高 3#

、

4#

反應(yīng)器入口溫度對(duì)提高丙烷轉(zhuǎn)化率效果要高于提

高1#

、2#

反應(yīng)器入口溫度；對(duì)于丙烯選擇性，隨著

進(jìn)料溫度的升高，4#

反應(yīng)器降低最少，其次是3#

反

應(yīng)器。因此在實(shí)際操作過程中優(yōu)先調(diào)整4#

反應(yīng)器入

口溫度，其次是3#

反應(yīng)器入口溫度，對(duì)于丙烷轉(zhuǎn)化

率和丙烯選擇性最有利。經(jīng)計(jì)算結(jié)果表明，3#

反應(yīng)

器出口溫度提高5 ℃，丙烯產(chǎn)量可提高1.38%；4#

反應(yīng)器出口溫度提高5 ℃，丙烯產(chǎn)量可提高1.76%。

3.2 H2/HC 的影響

H2/HC為反應(yīng)器進(jìn)口物料中氫氣與碳?xì)浠衔?/p>

Palette中直接使用建立的反應(yīng)器模型，并建立反應(yīng)

工段的流程，如圖6所示。其中加熱爐H–101～104

和進(jìn)料換熱器 E–101 使用 Aspen 自帶換熱器模塊，

物性方法選擇Peng–Rob。

的摩爾比值。在固定壓力下降低H2/HC意味著降低

H2分壓，有利于主反應(yīng)的正向移動(dòng)，有利于提高丙

- 54 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

烯的選擇性。

圖 9 和圖 10 分別為進(jìn)料中 H2/HC 與丙烷轉(zhuǎn)化

率、丙烯選擇性關(guān)系，進(jìn)料中H2/HC變化范圍–0.02～

0.02。從圖9可以看出，隨H2/HC的增大，丙烷轉(zhuǎn)化

率反而增大。由于按照原料處理量不變而H2/HC增

大進(jìn)行核算，使得原料中丙烷含量降低造成計(jì)算的

丙烷轉(zhuǎn)化率增大，并非是丙烷實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高。從

圖10中可以看出，隨H2/HC的增大，丙烯選擇性減

小。這是由于H2作為反應(yīng)物，隨其含量增大，主反

應(yīng)產(chǎn)生逆向移動(dòng)。因此降低進(jìn)料中的H2/HC有利于

丙烯的生成。計(jì)算結(jié)果表明，H2/HC降低0.02，丙

烯產(chǎn)量可提高2.44%；H2/HC降低0.01，丙烯產(chǎn)量可

提高1.75%。催化劑結(jié)焦速率可用式（8）表示[28-30]：

r＝a

kcPC3H6

1＋K3PH2

（8）

式中：r為催化劑結(jié)焦速率；a為催化劑活性；

kc為結(jié)焦反應(yīng)速率常數(shù)；K3為吸附平衡常數(shù)，atm-1；

PC3H6

、PH2分別為組分C3H6、H2的分壓，atm。由上

式可以看出降低H2/HC比例會(huì)加速催化劑上焦炭的

形成，造成催化劑活性降低，因此H2/HC的比例調(diào)

整需要均衡丙烯選擇性和催化劑壽命。

4 結(jié)論

利用文獻(xiàn)中報(bào)道的動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)，通過實(shí)際

數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，在ACM 環(huán)境中建立丙烷脫氫反應(yīng)

器模型，計(jì)算的符合性較好。利用建立的反應(yīng)器模

型分析了反應(yīng)器溫度、丙烷轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)產(chǎn)物組分

沿反應(yīng)器徑向和軸向的變化。

將 ACM 建立的反應(yīng)器模型封裝后導(dǎo)入 Aspen

中，在Aspen環(huán)境中建立了丙烷脫氫反應(yīng)工段的流

程，加熱爐和換熱器E–101使用Aspen自帶換熱器模

塊，物性方法選擇Peng–Rob。

利用Aspen建立的反應(yīng)工段模型分析了反應(yīng)器

出口溫度、進(jìn)料H2/HC對(duì)丙烷轉(zhuǎn)化率及丙烯收率的

影響。分析結(jié)果表明，提高反應(yīng)器入口溫度會(huì)提高

丙烷轉(zhuǎn)化率、降低丙烯的選擇性，提高3#

、4#

反應(yīng)

器入口溫度對(duì)提高丙烷轉(zhuǎn)化率效果要高于提高 1#

、

2#

反應(yīng)器入口溫度；對(duì)于丙烯選擇性提高反應(yīng)器進(jìn)

料溫度4#

反應(yīng)器降低最少，其次是3#

反應(yīng)器。計(jì)算

結(jié)果表明，3

#

反應(yīng)器出口溫度提高5 ℃，丙烯產(chǎn)量可

提高1.38%；4#

反應(yīng)器出口溫度提高5 ℃，丙烯產(chǎn)量

可提高1.76%。降低進(jìn)料中的H2/HC有利于丙烯的生

成，提高丙烯的產(chǎn)量。計(jì)算結(jié)果表明，H2/HC降低

0.02，丙烯產(chǎn)量可提高2.44%；H2/HC降低0.01，丙

烯產(chǎn)量可提高1.75%。但降低H2/HC比例會(huì)加速催

化劑上焦炭的形成，造成催化劑活性降低，需要對(duì)

丙烯選擇性和催化劑壽命做均衡考慮。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾吉卓瑪．基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展用途及產(chǎn)品應(yīng)用

[J]．化工設(shè)計(jì)通訊，2016，42（6）：111-112．

[2] Murray R D H. Basic Organic Chemistry [J]. Nature，

1966，211（5056）：1344.

[3] Phung T K，Pham T L M，Vu K B，et al.（Bio）

Propylene production processes：A critical review [J].

Journal of Environmental Chemical Engineering，2021，

9（4）：105673.

[4] 韓香蓮．丙烯生產(chǎn)工藝研究進(jìn)展[J]．山東化工，2013，

42（5）：60-62.

圖10 進(jìn)料中H2 [5] Sun D，Yamada Y，Sato S，et al. Glycerol as a potential /HC與丙烯選擇性關(guān)系

90.5

90.0

89.5

89.0

88.5

88.0

87.5

87.0

86.5

丙烯選擇性，

%

進(jìn)料中 H2/HC 變化

–0.02 –0.01 0 0.01 0.02

圖9 進(jìn)料中H2/HC與丙烷轉(zhuǎn)化率關(guān)系

33.95

33.90

99.85

33.80

33.75

33.70

33.65

33.60

丙烷轉(zhuǎn)化率，

%

進(jìn)料中 H2/HC 變化

–0.02 –0.01 0 0.01 0.02

2024 年.第 1 期 蘇佳林，等．基于 ACM 丙烷脫氫反應(yīng)過程的模擬 - 55 -

renewable raw material for acrylic acid production [J].

Green Chemistry，2017，19（14）：3186-3213.

[6] Lavrenov A V， Saifulina L F， Buluchevskii E A，et al.

Propylene production technology：Today and tomorrow

[J]. Catalysis in Industry，2015，7（3）：175-187.

[7] 馬文明．丙烷脫氫制丙烯技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代化工，

2023，43（5）：20-24+30.

[8] Yan W，Sun Q，Yu J. Dehydrogenation of propane

marches on[J]. Matter，2021，4（8）：2642-2644.

[9] 陳建九，史海英，汪泳．丙烷脫氫制丙烯工藝技術(shù)[J].

精細(xì)石油化工進(jìn)展，2000（12）：23-28.

[10] 余長林，葛慶杰，徐恒泳等．丙烷脫氫制丙烯研究新

進(jìn)展[J]．化工進(jìn)展，2006（09）：977-982.

[11] 楊英，彭蓉，肖立楨．丙烷脫氫制丙烯工藝及其經(jīng)濟(jì)

性分析[J]．石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2014，30（03）：6-10.

[12] Chin S，Radzi，S.N，et al. Kinetic model and Simulation

analysis for Propane Dehydrogenation in an Industrial

Moving Bed Reactor[J]，World Academy of Science，

Engineering & Technology，2011（76）：183.

[13] Chin S Y，Hisyam A，Prasetiawan H. Modeling and

Simulation Study of an IndustrialRadial Moving Bed Reactor

for Propane Dehydrogenation Process[J]，International

Journal of Chemical Reactor Engineering，2016，14（1），

33-44.

[14] Farjooa A，Khorasheha F. Kinetic modeling of side

reactions in propane dehydrogenation over Pt-Sn/γ-Al2O3

catalyst[J]，Scientia Iranica，2011，18（3），458-464

[15] 董忠哲，蘇佳林，郭鑫．流化床丙烷脫氫反應(yīng)段的模擬

及優(yōu)化[J]，石油石化綠色低碳，2019，4（06），29-35.

[16] Sim S，Gong S，Bae J，et al. Chromium oxide

supported on Zr modified alumina for stable and selective

propane dehydrogenation in oxygen free moving bed

process[J]. Molecular Catalysis，2017，436：164-173.

[17] Jowkary H，F(xiàn)arsi M，Rahimpour M R. Supporting

the propane dehydrogenation reactors by hydrogen

permselective membrane modules to produce ultra-pure

hydrogen and increasing propane conversion：Process

modeling and optimization[J]. International Journal of

Hydrogen Energy，2020，45（12）：7364-7373.

[18] Zaynali Y，Alavi-Amleshi S M. Comparative study

of propane oxidative dehydrogenation in fluidized and

fixed bed reactor[J]. Particulate Science and Technology，

2017，35（6）：667-673.

[19] Restrepo J B，Olivar G，Cardona C A. Bifurcation analysis

of dynamic process models using Aspen Dynamics?

and

Aspen Custom Modeler?

[J]. Computers & Chemical

Engineering，2014，62：10-20.

[20] Malik S N，Bahri P A，Vu L T T. Steady state

optimization of design and operation of desalination

systems using Aspen Custom Modeler[J]. Computers &

Chemical Engineering，2016，91：247-256.

[21] Maria S G，Anatoliy V K，Emilia D I，et al. Reactor

modeling and simulation of moving-bed catalytic

reforming process[J]. Chemical Engineering Journal，

2011，176-177，134-143.

[22] Chin S Y，Hisyam A，Prasetiawan H. Modeling and

Simulation Study of an Industrial Radial Moving Bed Reactor

for Propane Dehydrogenation Process[J]. International

Journal of Chemical Reactor Engineering，2016，14（1）：

33-44.

[23] Loc L C，Gaidai N A，Kiperman S L，et al. Kinetics of

Propane and n-Butane Dehydrogenation over PlatinumAlumina Catalysts in the Presence of Hydrogen and Water

Vapor[J]. Kinetics and Catalysis，1996，37（6），790-796.

[24] Rosjorde A，Kjelstrupa S，Johannessena E，et al.

Minimizing the entropy production in a Chemical Process

for Dehydrogenation of Propane[J]. Energy，2007，32，

335-343.

[25] Rimaz S，Kosari M，Chen L，et al. Insights into catalyst

structure，kinetics and reaction mechanism during

propane dehydrogenation on Pt-Ge bimetallic catalysts[J].

Applied Catalysis A：General，2022，643：118751.

[26] Parisa M B，Saeed S. Modeling of a Radial-Flow

Moving-Bed Reactor for Dehydrogenation of Isobutane[J].

Kinetics and Catalysis，2008，49（4），599-605.

[27] Ghodasara K，Hwang S，Smith R. Catalytic propane

dehydrogenation：Advanced strategies for the analysis

and design of moving bed reactors[J]. Korean Journal of

Chemical Engineering，2015，32（11）：2169-2180.

[28] Li Q，Sui Z J，Zhou X G，et al. Kinetics of propane

dehydrogenation over Pt-Sn/Al2O3 catalyst[J]. Applied

Catalysis A：General，2011，398，18-26.

[29] Yu P，Liu Y，Deshlahra P，et al. Detailed Kinetic

Modeling of NOx-Mediated Oxidative Dehydrogenation of

Propane[J]. Industrial & Engineering Chemistry Research，

2021，60（37）：13553-13561.

[30] Brencio C，Gough R，de Leeuw den Bouter A，et

al. Kinetic model for Pd-based membranes coking/

deactivation in propane dehydrogenation processes[J].

Chemical Engineering Journal，2023，452：139125.

摘? 要：芳烴聯(lián)合裝置因工藝流程長、循環(huán)量大、設(shè)備大型化等特點(diǎn)造成裝置能耗較高，特別是吸附分離

單元中作為對(duì)二乙基苯循環(huán)分離的抽出液和抽余液塔，兩塔塔頂溫度在100～200 ℃之間，擁有大

量低溫?zé)?，通過空冷冷凝會(huì)造成裝置熱量損失。某公司芳烴通過歷年改造，實(shí)現(xiàn)了芳烴聯(lián)合裝置內(nèi)

部、芳烴聯(lián)合裝置與乙烯裝置、公用工程裝置和周圍化工園區(qū)之間的低溫?zé)崧?lián)合深度利用，裝置能

耗大幅降低，同時(shí)為煉廠低溫?zé)釕?yīng)用提供重要參考。

關(guān)鍵詞：芳烴聯(lián)合裝置 低溫?zé)?抽余液塔 抽出液塔 除氧水

芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂门c優(yōu)化

周長安

（中國石化鎮(zhèn)海煉化公司，浙江寧波 315207）

收稿日期：2023-05-20

作者簡介：周長安，學(xué)士，工程師。目前從事芳烴聯(lián)合裝置工藝技術(shù)管理工作。

通訊聯(lián)系人：周長安，zhouca.zhlh@sinopec.com。

某公司芳烴聯(lián)合裝置是由81萬t/a的1#

對(duì)二甲

苯裝置和 120 萬 t/a 的 1#

歧化裝置組成。由于芳烴

聯(lián)合裝置工藝流程長，處理量和內(nèi)循環(huán)量大，大型

設(shè)備臺(tái)數(shù)多，裝置整體能耗較高 [1-2]。精餾塔塔頂

Low-temperature heat utilization and Optimization Aromatics Complex Plant

Zhou Changan

（SINOPEC Zhenhai Refining & Chemical Company，Ningbo，Zhejiang 315207，China）

Abstract: The aromatics unit plant has high energy consumption due to its long process flow, large circulation

capacity, and large-scale equipment. Especially in the adsorption separation unit, as the extraction and raffinate

towers for the cyclic separation of PDEB, the top temperatures of the two towers are between 100～200 ℃ . This

part of the heat has a relatively large low-temperature heat, which causes heat loss of the device through air cooling

and condensation. Through the transformation over the years, a company has realized the deep utilization of the

the low-temperature heat, within the aromatics joint plant, between the aromatics joint plant and the ethylene plant,

public engineering plants, and surrounding chemical parks. At the same time, it also provides reference significance

for more low-temperature thermal applications in the future.

Keyeords: aromatics complex plant；low-temperature heat；extraction tower；raffinate tower；deoxygenated water

溫度普遍在100～200 ℃，傳統(tǒng)芳烴聯(lián)合裝置大多

采用空氣冷卻器或者空氣冷卻—水式冷卻至 40～

100 ℃，造成大量的熱能損耗[3]；同時(shí)在夏季高溫

生產(chǎn)期間，大量的空氣冷卻器設(shè)置過多，造成熱

2024 年 2 月·第 9 卷·第 1 期 >> 過程優(yōu)化 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

引用格式：周長安．芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂门c優(yōu)化 [J]．石油石化綠色低碳，2024，9（01）：56-62.

2024 年.第 1 期 周長安．芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂门c優(yōu)化 - 57 -

表 1 抽余液塔頂物料組成

項(xiàng)目 組成，%（ω）

非芳烴 5.97

苯 0.88

甲苯 4.16

乙基苯 9.25

對(duì)二甲苯 0.55

間二甲苯 65.06

鄰二甲苯 14.11

C8N 2.86

C9P 1.30

C9 及以上芳烴 0.02

總計(jì) 100.0

風(fēng)返混，裝置冷卻不佳進(jìn)而導(dǎo)致熱負(fù)荷提高[4]。而

100～200 ℃是比較適宜回收的低溫余熱溫度，對(duì)其

進(jìn)行直接余熱回收或者采用熱利用技術(shù)如熱轉(zhuǎn)化和

制冷技術(shù)等具有較高的效率和經(jīng)濟(jì)效益[5]。國內(nèi)外

芳烴裝置低溫?zé)崂枚鄶?shù)通過蒸汽發(fā)生器增發(fā)低壓

蒸汽（0.2～0.5 MPa），然后通過螺桿壓送機(jī)組提壓

至1.0～3.5 MPa，供煉廠自用，缺點(diǎn)是功耗較高，

占地面積大。另外一種方案是直接增發(fā)低壓蒸汽，

驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，但是能量二次轉(zhuǎn)化后低溫?zé)崂?/p>

效率低，僅30%左右。某公司芳烴低溫?zé)崂貌捎?/p>

油—水換熱，熱水可供下游直接使用，且具有低溫

熱利用率較高，功耗小，新增設(shè)備占地面積小。

經(jīng)核算，某公司芳烴聯(lián)合裝置 1#

對(duì)二甲苯裝

置的抽余液塔、抽出液塔、脫庚烷塔和重整油分餾

塔、歧化裝置甲苯塔頂部空冷負(fù)荷較大，特別是抽

出液塔和抽余液塔分別約有26.1 MW和91 MW的

熱量直接通過空冷冷卻損失。抽余液塔和抽出液塔

低溫?zé)岵捎美@管換熱器和板式換熱器進(jìn)行油—水換

熱，較其他煉廠的低溫?zé)崂眯侍岣?0%。2012

年芳烴聯(lián)合裝置結(jié)合大修期間在抽出液塔與化工園

區(qū)增設(shè)低溫?zé)犴?xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了熱量的最大化利用 [6]，

開創(chuàng)廠際聯(lián)合利用先河。2022 年裝置進(jìn)行節(jié)能環(huán)

保改造升級(jí)，對(duì)富含最大低溫?zé)崃康某橛嘁核M(jìn)行

改造，為周圍化工園區(qū)輸送熱量約45.1 MW。與此

同時(shí)，對(duì)原先的抽出液塔低溫?zé)崂眠M(jìn)行升級(jí)，將

1#

歧化裝置的甲苯塔和抽出液塔低溫?zé)徇M(jìn)行串聯(lián)取

熱，能量升級(jí)利用，為公司內(nèi)部公用工程系統(tǒng)和乙

烯裝置輸送熱量 40 MW。裝置內(nèi)部也充分利用兩

套低溫?zé)崃?，增設(shè)瓦斯加熱器和熱水伴熱等配套項(xiàng)

目，進(jìn)一步降低裝置公用工程消耗。

1 抽余液塔頂?shù)蜏責(zé)崂?/p>

1.1 抽余液塔油側(cè)工藝流程

抽余液塔屬于1#對(duì)二甲苯裝置吸附分離部分，

進(jìn)料組成為 PDEB 和貧 PX 的混合二甲苯，塔頂組

分主要是以間二甲苯為主的混二甲苯，具體見表1，

而該股物料是異構(gòu)化反應(yīng)的理想進(jìn)料，抽余液塔側(cè)

線抽出作為其異構(gòu)化單元進(jìn)料。

原流程為塔頂150 ℃氣相只能直接進(jìn)入塔頂20

臺(tái)空冷A205A～T，經(jīng)冷卻至70 ℃后進(jìn)入抽余液塔

回流罐。經(jīng)設(shè)計(jì)核算，約91 MW的低溫?zé)釠]有回收

利用，空冷負(fù)荷高且造成能源的極大浪費(fèi)；而且夏

季高溫生產(chǎn)時(shí)，在空冷全開的情況下，冷后溫度仍

遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值，回流溫度高進(jìn)而引起塔的操作波動(dòng)。

為回收塔頂?shù)蜏責(zé)?，降低空冷冷卻負(fù)荷，新增繞管

式換熱器E216與空冷并聯(lián)或者串聯(lián)流程，經(jīng)繞管換

熱和空冷冷卻后的物流混合后至回流罐，流程變化

見圖1，極大地降低了回流溫度。

圖1 抽余液塔塔頂新增E216前后流程

?V208

A205

E216

T204

1.2 抽余液塔水側(cè)工藝流程

抽余液塔 T204 頂氣相出口與空冷之間增加抽

余液塔頂氣/除氧水換熱器E216，熱水從熱媒水緩

沖罐V510經(jīng)熱水泵P510增壓，每小時(shí)輸出750噸

熱水與新增繞管換熱器E216換熱，換熱后145 ℃的

熱媒水送至化工園區(qū)，經(jīng)園區(qū)某公司取熱后，回水

溫度降至84 ℃返回?zé)崴彌_罐V510。熱水泵P510

出口除氧水除了與新增繞管換熱器E216換熱外，還

有 56 t/h 除氧水送至脫庚烷塔頂 / 除氧水板換熱器

- 58 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

E302B和脫庚烷塔頂/除氧水板換熱器E311，取熱

量約4 MW，經(jīng)加熱后的高溫?zé)崴畢R合至化工園區(qū)

進(jìn)行換熱。此外利用裝置現(xiàn)有的熱水資源，從T204

頂?shù)蜏責(zé)崦剿偣芤鲆徊糠譄崴?，用于芳烴聯(lián)合

裝置工藝及儀表伴熱。因此，抽余液塔熱媒水系統(tǒng)

不僅可以給周圍化工園區(qū)供熱，還可以給自身裝置

提供工藝與儀表管線伴熱，除降低了塔頂空冷的冷

卻負(fù)荷外還能極大降低裝置其它能耗，見圖2。

表 2　抽余液塔低溫?zé)嵩垂に噮?shù)

低溫?zé)嵩?壓力 /

MPa

流量 /

（t/h）

溫度 /

℃

冷后

溫度 /℃

熱負(fù)荷 /

kW

抽余液塔頂

物流參數(shù) 0.076 635 161 156 45 100

圖2 抽余液塔頂?shù)蜏責(zé)岢跛到y(tǒng)流程

E302B

P510A/B

????

E502AB/E503AB

E311

V510 E216

??о??????

1 1#

?????? #

??????

????≤

1.3 抽余液塔頂?shù)蜏責(zé)崂眉夹g(shù)措施

原抽余液塔油側(cè)氣相流量635 t/h，溫度161 ℃，

壓力0.076 MPa，從塔頂直接進(jìn)入空冷，空冷負(fù)荷

極大。經(jīng)設(shè)計(jì)核算，新增換熱器E216后，換熱器出

口的溫度以156 ℃計(jì)算，可回收低溫?zé)崃?5.1 MW，

可停用10臺(tái)抽余液塔頂冷卻器A205，具有良好的節(jié)

電效果，挖潛增效效果非常明顯。抽余液塔頂部熱

負(fù)荷45 100 kW被熱水吸收后轉(zhuǎn)移至石化園區(qū)，抽余

液塔低溫?zé)嵩垂に噮?shù)見表2。

雖然抽余液塔經(jīng)換熱器 E216 取熱量較大，但

裝置本身不具備好的低溫?zé)嶷蹇梢岳肹7]，因此對(duì)

于該部分的低溫余熱利用要綜合考慮。某公司結(jié)

合2012年芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)釕?yīng)用實(shí)際[6]，繼續(xù)深

挖化工園區(qū)周圍裝置的低溫?zé)嵯臐摿?。周圍化?/p>

園區(qū)大多以低碳石油烴深加工為特色，其中原料和

產(chǎn)品較輕，不少工藝熱阱可以消耗100 ℃左右的熱

水[8]。芳烴聯(lián)合裝置采用熱媒水為傳熱介質(zhì)，根據(jù)

熱源的低溫?zé)岽笮『推肺灰约安煌瑹嵊脩舻男枨螅?/p>

合理安排熱源與熱用戶的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)熱源與熱

用戶的精準(zhǔn)匹配。產(chǎn)生的熱水作為熱量輸出，輸送

到化工園區(qū)企業(yè)，熱水換熱后返回水循環(huán)系統(tǒng)。水

循環(huán)系統(tǒng)日常運(yùn)行時(shí)不用補(bǔ)充除氧水，只有在系統(tǒng)

熱水罐液位較低時(shí)才會(huì)通過補(bǔ)水線補(bǔ)水。因此該部

分熱量作為園區(qū)裝置塔底再沸加熱器，不僅減少了

化工園區(qū)從電廠購買的高價(jià)蒸汽量，而且降低了污

染物的排放和聯(lián)合裝置的負(fù)荷。熱水緩沖罐 V510

中的熱水經(jīng) P510 增壓后除了與新增繞管換熱器

E216換熱外，還有56 t/h熱水送至脫庚烷塔頂板換

熱器E302B和板換E311，經(jīng)加熱后的高溫?zé)崴畢R合

至化工園區(qū)進(jìn)行換熱。利用裝置現(xiàn)有的熱水資源，

從T204頂?shù)蜏責(zé)崴偣芤鲆徊糠譄崴?，用?#

對(duì)

二甲苯裝置和1#

歧化裝置工藝及儀表伴熱，減少了

2024 年.第 1 期 周長安．芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂门c優(yōu)化 - 59 -

裝置1.0 MPa伴熱蒸汽消耗。

2 抽出液塔 / 甲苯塔頂?shù)蜏責(zé)崂?/p>

2.1 抽出液塔 / 甲苯塔頂基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

抽出液塔屬于1#

對(duì)二甲苯裝置吸附分離部分，

進(jìn)料組成為PX和PDEB的混合二甲苯，塔頂組分見

表3，主要是以對(duì)二甲苯為主的混二甲苯，塔頂一

部分回流，一部分作為對(duì)二甲苯提純塔的進(jìn)料。因

此對(duì)于抽出液塔塔頂物料的操作盡量以平穩(wěn)為主，

以免影響對(duì)二甲苯產(chǎn)品純度。

表 4 甲苯塔頂物料組成

項(xiàng)目 組成，%（ω）

非芳 0.19

苯 0.01

甲苯 99.8

總計(jì) 100.0

圖3 抽出液塔/甲苯塔頂溫?zé)岢跛到y(tǒng)

E109A E109B E109D

DE130 ?A109A/B

T103亦?

E215A

E215B

PV5125

至V205

?1#

??

4#

????

T202亦?

??≤4#

?????

??≤P131?

表 3 抽出液塔頂物料組成

項(xiàng)目 組成，%（ω）

非芳 ＜ 0.01

苯 0.01

甲苯 1.59

乙基苯 0.03

對(duì)二甲苯 98.25

間二甲苯 0.1

鄰二甲苯 0.03

C9 及以上芳烴 ＜ 0.01

總計(jì) 100.0

以控制好物料平衡和分離精度。

2.2 抽出液塔 / 甲苯塔低溫?zé)崂贸跛到y(tǒng)流程

前期 1#

對(duì)二甲苯裝置抽出液塔 T202 塔頂出口

油氣的低溫?zé)嵬ㄟ^熱媒水取出后外送至熱水用戶化

工園區(qū)某企業(yè)，流量約250 t/h（最大量300 t/h）。二

期該企業(yè)將新增約450 t/h 的熱水用量，抽出液塔頂

低溫?zé)釤o法滿足下游裝置需求，改由抽余液塔供該

企業(yè)。1#

歧化裝置甲苯塔T103低溫?zé)岙a(chǎn)生的熱水前

期送至2#

催化裝置與除鹽水換熱，但2#

催化內(nèi)部的

低溫?zé)崮壳耙演^為富余，不需要額外輸入，擬對(duì)取

熱流程進(jìn)行優(yōu)化。

優(yōu)化后低溫?zé)崂梅桨父聻?4#

動(dòng)力中心來

95 ℃熱媒水先取走歧化裝置甲苯塔頂熱量升溫至

113 ℃，再至1#

對(duì)二甲苯裝置抽出液塔頂進(jìn)一步取熱

至143 ℃，取出以上兩個(gè)熱源的低溫?zé)岷蠓殖鰞陕分?/p>

4

#

動(dòng)力中心和1#

乙烯裝置，如圖3所示。

該項(xiàng)目投用后重點(diǎn)關(guān)注甲苯塔和抽出液塔的分

離精度變化。由于塔頂壓力和塔頂溫度的變化，塔

內(nèi)濃度分布建立新的平衡。一方面關(guān)注甲苯塔頂中

C8芳烴含量，防止甲苯塔頂C8芳烴進(jìn)入歧化反應(yīng)系

統(tǒng)，引起歧化反應(yīng)選擇性下降。另一方面關(guān)注抽出

液塔頂對(duì)二乙苯含量，防止重組分對(duì)二乙苯污染PX

產(chǎn)品。

甲苯塔屬于1#

歧化裝置精餾部分，其塔頂組分

詳見表 4，主要是以甲苯為主的 C7A，塔頂一部分

回流一部分作為歧化反應(yīng)系統(tǒng)中甲苯反應(yīng)原料。

因此在抽出液塔塔頂外排影響對(duì)二甲苯產(chǎn)品純

度、甲苯塔影響歧化反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)料組分的情況下，

抽出液/甲苯塔塔頂空冷須保證有充足的冷卻負(fù)荷，

- 60 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

表 5　抽出液塔 / 甲苯塔油側(cè)熱源工藝參數(shù)

低溫?zé)嵩?壓力 /

MPa

流量 /

（t/h）

溫度 /

℃

冷后

溫度 /℃

熱負(fù)荷 /

kW

抽出液塔頂物料 0.12 240 164 133 26 100

甲苯塔頂物料 0.07 150 129 120 15 400

2.3 抽出液塔 / 甲苯塔頂?shù)蜏責(zé)崂酶脑齑胧?/p>

分別對(duì)抽出液塔和甲苯塔油側(cè)熱源進(jìn)行核算，

工藝參數(shù)見表5?？煽闯龀槌鲆核攺?64 ℃降至

133 ℃時(shí)有26.1 MW的熱負(fù)荷可以回收；甲苯塔從

129 ℃降至120 ℃有15.4 MW的熱負(fù)荷可以回收，并

且抽出液塔的油側(cè)溫度明顯比甲苯塔油側(cè)溫度高。

因此熱媒水先從甲苯塔取熱后再經(jīng)抽出液塔取熱。

中心和 1#

乙烯裝置。一路節(jié)約 4#

動(dòng)力中心預(yù)熱用

的0.4 MPa低壓蒸汽消耗和4#

電站除氧器的汽提用

1.6 MPa 蒸汽消耗；另一路將1#

乙烯裝置的除鹽水由

82 ℃加熱至116 ℃，節(jié)約除氧器的汽提蒸汽消耗。

3 低溫?zé)崂门涮醉?xiàng)目

3.1 脫庚烷塔頂流程

脫庚烷塔原流程為塔頂氣相經(jīng)過 E305 與油相

換熱后分為兩路：一路進(jìn)入 E310 與 1#

歧化裝置除

氧水系統(tǒng)換熱，將來自歧化裝置的100 t/h除氧水加

熱至165 ℃。另一路油相經(jīng)過熱水板換熱器E311冷

卻，同時(shí)熱水泵P510來的除氧水為冷側(cè)介質(zhì)，串聯(lián)經(jīng)

過E302B和E311加熱后送至Ⅳ重整裝置空氣預(yù)熱器。

兩路油側(cè)匯合后與脫庚烷塔進(jìn)料換熱器E302和除氧水

換熱器E302B進(jìn)一步取熱，最后經(jīng)塔頂空冷A302冷

卻至40 ℃后進(jìn)入回流罐，見圖4。2022年異構(gòu)化單

元更新為脫乙烯型催化劑，脫庚烷塔精餾段負(fù)荷大

幅下降，取消了換熱器E305，Ⅳ重整裝置加熱爐改

造后不需要熱水給予空氣預(yù)熱器加熱，因此原除氧

水泵P510來熱水改至去化工園區(qū)熱水總管。

圖4 改造前后脫庚烷塔頂流程

V302

T301

E302

E311

E310

E302B

A302

V302

T301

E302

E305

E311

E310

E302B

A302

?≤?????

????亦?

?≤?Ⅳ?? ????

?≤?P510? ?≤?P510?

對(duì)二甲苯裝置中吸附分離單元兩臺(tái)抽出液塔

頂氣—除氧水換熱器E215A/B進(jìn)行更新放大，回收

抽出液塔頂油氣低溫?zé)?。?#

動(dòng)力中心熱水罐來的

流量700 t/h，溫度95 ℃熱媒水先取走1#

歧化裝置

T103頂熱量，熱媒水升溫至113 ℃，再至1#

對(duì)二甲

苯裝置T202 頂進(jìn)一步取熱，將熱媒水加熱至143 ℃，

取出以上兩個(gè)熱源的低溫?zé)岷蠓殖鰞陕分?4#

動(dòng)力

3.2 熱水伴熱改造

熱水伴熱在2010年12月下旬投用，采用2#

催

化熱水系統(tǒng)中熱水，聯(lián)合裝置共有25條工藝管線伴

熱從原來的蒸汽改為熱水，減少裝置工藝伴熱蒸汽

消耗約3.0 t/h。2012年改造后因芳烴聯(lián)合裝置新上

抽出液塔低溫?zé)崂昧鞒?，將熱水伴熱熱源?#

催

化熱水系統(tǒng)改為該裝置新增抽出液塔頂?shù)蜏責(zé)崴?/p>

統(tǒng)，降低了該裝置對(duì)外的能耗需求。

原抽出液塔低溫?zé)崂孟到y(tǒng)主供4#

動(dòng)力中心和

1#

乙烯裝置，且新上抽余液塔低溫?zé)岷怂阌?1 MW

熱量可利用，而化工園區(qū)目前只能利用45.1 MW的

熱負(fù)荷，因此為了更好的利用抽余液塔低溫?zé)嶝?fù)荷，

從經(jīng)換熱器E216熱水總管上新接一熱水管作為裝置

工藝熱水伴熱；并且該裝置熱水系統(tǒng)水溫145 ℃，壓

力1.4 MPa，完全可以滿足蒸汽伴熱改為熱水伴熱的

需求，因而2022年芳烴聯(lián)合裝置檢修改造后將1#

對(duì)

二甲苯和1#

歧化裝置的儀表伴熱改造為熱水伴熱，

減少裝置內(nèi)1.0 MPa蒸汽消耗。

2024 年.第 1 期 周長安．芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂门c優(yōu)化 - 61 -

3.3 瓦斯加熱項(xiàng)目

芳烴聯(lián)合裝置是高耗能裝置，各部分熱集成技

術(shù)和換熱流程持續(xù)優(yōu)化，促進(jìn)節(jié)能降耗[9]。該公司

芳烴聯(lián)合裝置以二甲苯加熱爐和歧化四合一加熱爐

作為主要熱源，為精餾塔加熱和其他精餾塔再沸源

加熱，因此瓦斯消耗是主要燃動(dòng)消耗，占裝置能耗

的48%[10]。原瓦斯流程為管網(wǎng)來瓦斯和2

#

催化來瓦斯

匯合直接進(jìn)入瓦斯氣液分離罐V502然后進(jìn)入加熱爐，

瓦斯進(jìn)入加熱爐的溫度約40 ℃。瓦斯進(jìn)入加熱爐首

先經(jīng)過加熱至燃點(diǎn)后才發(fā)生燃燒反應(yīng)，其中吸收加

熱爐中大量的熱量，易造成瓦斯燃料的浪費(fèi)。

瓦斯加熱節(jié)能方案就是在兩路瓦斯進(jìn)氣液分

離罐前用換熱器將瓦斯加熱至 110～130 ℃，減少

瓦斯在燃燒前的吸熱量，以達(dá)到降低瓦斯消耗量

的目的。瓦斯加熱器熱源有3路，分別是該裝置內(nèi)

1.0 MPa蒸汽凝結(jié)水、苯抽提裝置1.0 MPa蒸汽凝結(jié)

水以及抽余液塔頂?shù)蜏責(zé)崴到y(tǒng)內(nèi)的熱水，正常使

用抽余液塔頂熱水供熱，見圖5，化工園區(qū)企業(yè)停

工后，可改為裝置凝結(jié)水加熱。瓦斯加熱流程投用

后，瓦斯溫度從原先14 ℃提至130 ℃，消耗瓦斯量

從18 374 Nm3

/h降至17 151 Nm3

/h，瓦斯消耗降低

約1 000 Nm3

/h，見圖6。

4 低溫?zé)崂庙?xiàng)目投用后效益核算

4.1 抽余液塔低溫?zé)嵝б婧怂?/p>

T204頂?shù)蜏責(zé)崂庙?xiàng)目正常運(yùn)行指標(biāo)與立項(xiàng)目

標(biāo)詳見表6。

從表6可以看出，E216在正常運(yùn)行工況下節(jié)能

效果明顯，回收熱量 46 MW 左右，1#

對(duì)二甲苯裝

圖6 瓦斯加熱器投用后燃料消耗對(duì)比

表 6 抽余液塔頂?shù)蜏責(zé)崂谜＿\(yùn)行指標(biāo)

項(xiàng)目 生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)

至化工園區(qū)水量 /（t/h） 750

至化工園區(qū)水溫 /℃ 145

抽余液塔 T204 頂熱水取熱量 /MW 46

節(jié)能效果 /（toe/a） 34 655

表 7 抽出液塔頂?shù)蜏責(zé)崂谜＿\(yùn)行指標(biāo)

項(xiàng)目 生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)

4# 電站 /1# 乙烯水量 /（t/h） 700

甲苯塔 T103 頂熱水取熱量 /MW 12

抽出液塔 T202 頂熱水取熱量 /MW 25

節(jié)能效果 /（toe/a） 30 134

圖5 瓦斯加熱器流程示意

V502

???????

??????

??V510

??≤???

P510?≤?

E503AB

E502AB

1#

????????≤ ???????≤

2#

?????

置能耗降低了45 kgEO/t，PX＋OX產(chǎn)品單耗約160

kgEO/t。抽余液塔熱水供化工園區(qū)企業(yè)，熱水價(jià)格

為49.0元/GJ?；@區(qū)企業(yè)收到總熱量166 GJ/h，

T204頂?shù)蜏責(zé)犴?xiàng)目直接經(jīng)濟(jì)效益為7 125萬元/年，

同時(shí)停用A205約10臺(tái)，每臺(tái)空冷的功率為37 kW，

節(jié)約電費(fèi)217萬元。抽余液塔T204節(jié)能創(chuàng)效共計(jì)約

7 342萬元，降碳10 000 tce，并且降低化工園區(qū)某

公司能耗成本近千萬元。

4.2 抽出液塔低溫?zé)崂眯б婧怂?/p>

T202頂?shù)蜏責(zé)崂庙?xiàng)目正常運(yùn)行指標(biāo)與立項(xiàng)目

標(biāo)詳見表7。

從表7可以看出，甲苯塔T103頂換熱器E109A/

B/C/D在正常運(yùn)行工況下，回收熱量12 MW左右，

抽出液塔T202頂熱水取熱量25 MW，節(jié)能效果非常

明顯。1#

對(duì)二甲苯裝置能耗降低了24 kgEO/t，PX＋

OX產(chǎn)品單耗降至約135 kgEO/t；1#

歧化裝置原料加

- 62 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

表 8 脫庚烷塔頂換熱網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行指標(biāo)

項(xiàng)目 熱水?dāng)?shù)據(jù)

P510AB 來水量 /（t/h） 56

E302B 入口水溫 /℃ 90

E311 出口水溫 /℃ 151

熱水取熱量 /MW 4

節(jié)能效果 /（toe/a） 3 000

工單耗降低 12 kgEO/t。抽出液和甲苯塔節(jié)能量按

2 000元/toe計(jì)算，年創(chuàng)效6 000萬元。

4.3 脫庚烷塔頂換熱器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后效益核算

脫庚烷塔頂換熱器 E302B 和 E311 正常運(yùn)行參

數(shù)詳見表8。

約1.2億元/年。

結(jié)合芳烴裝置的低溫?zé)岱植?，下一步芳烴裝置

低溫?zé)崂梅较驗(yàn)椋?/p>

（1）裝置低溫?zé)崂脙H60%左右，低溫?zé)崂?/p>

潛力巨大。將余熱外送到鄰近的石化園區(qū)，以代替

園區(qū)企業(yè)的部分蒸汽消耗。初步研究表明化工園區(qū)

企業(yè)熱水消耗潛能為150 TJ/a。

（2）通過裝置內(nèi)部熱集成，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵘?jí)利

用。優(yōu)化換熱網(wǎng)路，逐步取消二甲苯塔、鄰二甲苯

塔和碳十粗芳烴塔的蒸汽發(fā)生器，將熱量進(jìn)行升級(jí)

利用，預(yù)計(jì)芳烴裝置瓦斯消耗降低500 m3

/h，折合

節(jié)能量150 TJ/a。

（3）對(duì)于溫位較低的低溫?zé)?，可串?lián)采用有機(jī)

工質(zhì)朗肯循環(huán)工藝回收余熱發(fā)電[11]，計(jì)算表明200

t/h熱水凈發(fā)電2 085 kW，折合171 TJ/a，減少二氧

化碳排放13 872 t/a。

參考文獻(xiàn)

[1] 張方方．大型芳烴聯(lián)合裝置能耗對(duì)比與設(shè)計(jì)改進(jìn) [J]．

煉油技術(shù)與工程，2022，52（10）：5-9.

[2] 周俊杰．芳烴聯(lián)合裝置節(jié)能優(yōu)化探討[J]．石油石化節(jié)

能與減排，2015，5（03）：7-12.

[3] 王志華，徐培澤．芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂脤?shí)踐 [J]．

石油石化綠色低碳，2021，6（04）：22-25.

[4] 郭守權(quán)．芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)岬幕厥张c利用[J]．煉油

技術(shù)與工程，2011，41（11）：50-53.

[5] 王夢(mèng)穎．“雙碳”目標(biāo)下低溫余熱利用技術(shù)研究進(jìn)展[J].

當(dāng)代石油石化，2023，31（01）：44-49.

[6] 冉凱平，潘盛山．對(duì)二甲苯聯(lián)合裝置低溫?zé)豳Y源利用

及節(jié)能措施分析[J]．石油石化節(jié)能與減排，2011，1

（09）：10-14.

[7] 李世偉．芳烴聯(lián)合裝置節(jié)能措施及效益分析[J]．石油

化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2021，37（05）：35-40+58.

[8] 佘浩濱，王天宇．惠州煉化芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂?/p>

研究[J]．煉油技術(shù)與工程，2016，46（07）：57-61.

[9] 秦文戈，李明發(fā)．國產(chǎn)化芳烴聯(lián)合裝置能耗優(yōu)化分析

[J]．石油煉制與化工，2022，53（12）：86-90.

[10] 高飛，譚昌元．芳烴聯(lián)合裝置深度熱集成的節(jié)能優(yōu)化

[J]．聚酯工業(yè)，2023，36（01）：54-58.

[11] 佘浩濱，王天宇．惠州煉化芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)崂?/p>

研究[J]．煉油技術(shù)與工程，2016，46（07）：57-60.

表8中數(shù)據(jù)為E302B和E311正常運(yùn)行數(shù)據(jù)，在

E302B和E311正常運(yùn)行工況下，熱水輸送至化工園

區(qū)某企業(yè)的熱水總管，脫庚烷塔頂部空冷負(fù)荷大大

降低，則1#

對(duì)二甲苯裝置能耗降低約3 kgEO/t。脫

庚烷塔節(jié)能量按2 000元/toe計(jì)算，年創(chuàng)效600萬元。

4.4 熱水伴熱改造后效益核算

1#

對(duì)二甲苯裝置和1#

歧化裝置工藝和儀表熱水

伴熱投用后利用的熱水流量保持在20 t/h，減少裝置

伴熱蒸汽消耗約10 t/h，可降低裝置能耗約6 kgEO/t，

按每年實(shí)際投用5個(gè)月，1.0 MPa蒸汽按85元/噸計(jì)

算，節(jié)能效益270萬元/年。

4.5 瓦斯加熱效益核算

瓦斯加熱項(xiàng)目投用后經(jīng)核算瓦斯消耗降低約

1 000 Nm3

/h，每年節(jié)約標(biāo)油6 800噸，可降低1#

對(duì)

二甲苯裝置能耗8 kgEO/t，年創(chuàng)效1 360萬元。

5 結(jié)論

某公司芳烴聯(lián)合裝置低溫?zé)犴?xiàng)目投用后，結(jié)合

地域優(yōu)勢(shì)，開展廠際的熱聯(lián)合，滿足園區(qū)企業(yè)高品

位蒸汽替代需求，實(shí)現(xiàn)“雙贏”，為下游用戶每年

節(jié)省能耗費(fèi)用2千萬元，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、價(jià)

值鏈一體化融合。同時(shí)裝置生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性大幅提

高，實(shí)現(xiàn)大型石化化工園區(qū)生產(chǎn)裝置內(nèi)部能量集

成和裝置區(qū)域間的熱量耦合。芳烴裝置能耗大幅下

降，1#

對(duì)二甲苯裝置產(chǎn)品單耗降低80 kgEO/t；1#

歧

化裝置原料加工單耗降低8 kgEO/t，共計(jì)節(jié)能創(chuàng)效

摘? 要：在天然氣田脫水工藝中，采用三甘醇脫水工藝的天然氣處理系統(tǒng)需通過入口過濾分離裝置脫除固體

雜質(zhì)、重?zé)N組分、游離水滴以減少下游脫水負(fù)荷。在日常生產(chǎn)中，傳統(tǒng)入口過濾分離裝置存在腔室

液位無法穩(wěn)定、管線節(jié)流凍堵、天然氣竄入火炬罐等問題。經(jīng)分析，傳統(tǒng)入口過濾分離裝置液位無

法穩(wěn)定的原因主要是液位調(diào)節(jié)閥壓差大、集液腔體積小。針對(duì)此問題，提出一種新型入口過濾分離

裝置?，F(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，該裝置能夠有效增加入口過濾分離裝置液位調(diào)節(jié)閥背壓，緩沖上游來液

沖擊而保障其液位穩(wěn)定，減少火炬放空氣，節(jié)能減排效果良好，可在天然氣田的三甘醇脫水工藝系

統(tǒng)中廣泛推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：入口過濾分離裝置 天然氣田 液位調(diào)節(jié)閥 緩沖罐 積液腔

一種氣田新型入口過濾分離裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

苗建，1

，付峻 2

，吳二亮 1

，李軍龍 2

，顧施凱 2

（1. 中海石油深海開發(fā)有限公司，廣東珠海 519050；

2. 中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東深圳 518052）

收稿日期：2023-08-30

作者簡介：苗建，工程碩士，高級(jí)工程師。取得國家專利證書40項(xiàng)，發(fā)表論文十余篇。主要從事海上天然氣開發(fā)和處理研究工作。

通訊聯(lián)系人：苗建，miaojian1@cnooc.com.cn。

基金項(xiàng)目：中國實(shí)用新型專利“一種適用于高壓天然氣田的臥式入口過濾分離裝置裝置”（專利號(hào)：ZL2018 2 2167979.8）。

Development and Application of a New Type of Inlet Filter Separator

Miao Jian1

，F(xiàn)u Jun2

，Wu Erliang1

，Li Junlong2

，Gu Shikai2

（1. Deepwater Development of CNOOC (China) Co., Ltd，Zhuhai，Guangdong 519050，China；

2. Shenzhen Branch of CNOOC China Limited.，Shenzhen，Guangdong 518052，China）

Abstract: In the dehydration process of natural gas field, the natural gas treatment system adopting triethylene

glycol dehydration process needs to remove solid impurities, heavy hydrocarbon components and free water droplets

through the inlet filter separator to reduce the downstream dehydration load. In daily production, the traditional inlet

filter separator has problems such as unstable liquid level in the chamber, freezing and blocking of pipeline throttling,

and natural gas flowing into the flare tank. The main reasons for the unstable liquild level of the traditional inlet filter

separator are the large pressure difference of the liquid level regulating valve and the small volume of the liquid

collecting chamber, are a new inlet filter separator device is innovatively proposed to solve this problem. The on-site

field application shows that the device can effectively increase the back pressure of the liquid level regulating valve

of the inlet filter separator, buffer the impact of the upstream liquid to ensure the stability of its liquid level, reduce

the venting of the flare, and achieve good results in energy conservation and emission reduction. It can be widely

2024 年 2 月·第 9 卷·第 1 期 >> 過程優(yōu)化 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

引用格式：苗建，付峻，吳二亮，等．一種氣田新型入口過濾分離裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 [J]．石油石化綠色低碳，2024，9（01）：63-67.

- 64 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

在目前比較普遍的海上天然氣田脫水工藝中，過

濾單元在天然氣凈化工藝中起著十分重要的作用[1-4]，

通過入口過濾分離裝置能夠脫除濕氣中的固體雜質(zhì)、

重?zé)N組分、游離水滴，以減少下游脫水負(fù)荷，從而

保證后續(xù)天然氣凈化裝置的正常運(yùn)行[5-8]。天然氣入

口過濾分離裝置是過濾單元的核心設(shè)備，其內(nèi)部介

質(zhì)的合理流動(dòng)是實(shí)現(xiàn)天然氣過濾的基礎(chǔ)。目前的研

究多關(guān)注過濾濾芯材料、結(jié)構(gòu)及性能[9-14]，對(duì)高壓氣

田的過濾器液相控制和節(jié)能減排方面的研究較少。

在日常生產(chǎn)中，存在液位無法穩(wěn)定、管線節(jié)

流凍堵、天然氣竄入火炬罐等問題，從而導(dǎo)致大量

天然氣放空，污染環(huán)境。經(jīng)分析，傳統(tǒng)入口過濾分

離裝置液位無法穩(wěn)定的原因主要是液位調(diào)節(jié)閥壓差

大、集液腔體積小。為此，從降壓方式、調(diào)節(jié)模

式、集液方式等方面入手，提出一種新型入口過濾

分離裝置。該裝置具有可降低調(diào)節(jié)閥前后壓差、液

封效果好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠減少天然氣大量燃燒放

空，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，為其他天然氣田脫水工藝的類

似問題提供良好的借鑒應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)工藝現(xiàn)狀

南海某氣田天然氣脫水工藝包括3套臥式入口

過濾分離裝置，每套過濾分離器包含過濾腔和分離

腔。高壓天然氣經(jīng)過冷卻后進(jìn)入入口過濾分離裝

置，在過濾腔將濕氣中的固體雜質(zhì)進(jìn)行過濾分離，

在分離腔中進(jìn)行聚結(jié)分離，將重?zé)N組分、游離水滴

與天然氣分離，分離后的天然氣進(jìn)入下游三甘醇接

觸塔中進(jìn)行脫水。在入口過濾分離裝置里分離出來

的物質(zhì)分別進(jìn)入各自的集液腔，通過液位調(diào)節(jié)閥進(jìn)

入常壓的高壓火炬分液罐進(jìn)行回收循環(huán)處理。入口

過濾分離裝置的工作流程如圖1所示。

1.1 傳統(tǒng)過濾分離器普遍存在問題

1.1.1 液位調(diào)節(jié)閥失效

入口分離器因液位調(diào)節(jié)閥發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)漏，腔室

無液封作用，大量氣體竄到下游高壓火炬分液罐放

空燃燒，導(dǎo)致資源浪費(fèi)及大氣污染增加。

1.1.2 維修備件費(fèi)用增加

從使用效果來看，一般更換新閥到閥門內(nèi)漏至

不能有效控制調(diào)節(jié)液位僅為3～6個(gè)月；進(jìn)口高壓的

液位調(diào)節(jié)閥約15萬元/個(gè)，且采購周期較長。且更

換內(nèi)漏閥門需要單套設(shè)備隔離及檢修，增加了液位

調(diào)節(jié)閥備件費(fèi)用和維修人員工作量。

1.1.3 設(shè)備安全等級(jí)降低

閥門氣竄比較厲害時(shí)，需人為把入口分離器液

位控制閥的前后隔離閥關(guān)閉，當(dāng)液位高于設(shè)點(diǎn)后再

手動(dòng)開閥排液，同時(shí)液位無法穩(wěn)定導(dǎo)致液位開關(guān)無

法正常工作，需要旁通該設(shè)備的液位低低信號(hào)，導(dǎo)

致了系統(tǒng)的自動(dòng)化和安全等級(jí)減低。

1.1.4 管線凍堵及其他影響

因液位調(diào)節(jié)閥節(jié)流作用，導(dǎo)致下游管線溫度急

劇下降，管線表面產(chǎn)生較多凝結(jié)水滴落至甲板面，

不利于甲板面的防腐。當(dāng)閥門內(nèi)漏到一定程度時(shí)，

管線凍堵突然解堵，并伴隨管線較大振動(dòng)，容易引

起法蘭螺栓松懈及管線應(yīng)力疲勞變形，存在一定的

泄露安全隱患。

1.2 根據(jù)工藝流程配置，造成以上問題的原因分析。

1.2.1 液位調(diào)節(jié)閥壓差大

入口過濾分離裝置操作壓力 10 MPa左右，液

位調(diào)節(jié)閥下游高壓火炬分液罐為常壓罐，調(diào)節(jié)閥前

后壓差大，長時(shí)間動(dòng)作出現(xiàn)內(nèi)漏。在控制閥打開排

液的瞬間，受到巨大壓差的液體沖擊，在壓力降至

液體飽和蒸汽壓時(shí)，析出氣體產(chǎn)生氣蝕，并在長時(shí)間

的高壓差的沖刷下，閥芯沖蝕嚴(yán)重，閥門容易內(nèi)漏。

1.2.2 集液腔體積小

在正常工況下，日脫水量約為6 m3

，3套并聯(lián)

投用，每臺(tái)入口分離器脫液僅2 m3

/d，來液不穩(wěn)定。

used in the triethylene glycol dehydration process system of natural gas fields.

Keywords: inlet filter separator；gas field；level control valve；buffer tank；effusion chamber

圖1 南海某氣田入口過濾分離裝置工作流程

LV SDV

LV

來自天然氣

冷卻器 入口過濾分離器

去接觸塔

2024 年.第 1 期 苗建，等．一種氣田新型入口過濾分離裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 - 65 -

同時(shí)入口過濾分離裝置兩個(gè)腔室總體積約0.11 m3

，

體積很小，集液量不穩(wěn)定，液位波動(dòng)較大導(dǎo)致液位

調(diào)節(jié)閥小開度動(dòng)作頻繁，不利于液位平穩(wěn)。

2 新型裝置簡介

為了從設(shè)計(jì)上根本性解決入口過濾分離裝置液

相控制問題，提出一種新型入口過濾分離裝置。裝

置設(shè)計(jì)示意見圖2。

位達(dá)到控制點(diǎn)，調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)換為全開狀態(tài)；液位下降

到低點(diǎn)，調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)換為全關(guān)狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)閥開關(guān)

將緩沖罐液位穩(wěn)定在恒定范圍內(nèi)。

2.3 新型裝置優(yōu)勢(shì)

2.3.1 根本解決低液量過濾分離器液封困難問題

該新型入口過濾分離裝置與常規(guī)裝置最大的不

同，在于集液裝置由低容量集液腔變更為大容量緩

沖罐。常規(guī)裝置儲(chǔ)存液量少，在小管徑液位調(diào)節(jié)閥

下仍存在過流量大的問題，導(dǎo)致液位控制困難，頻

繁發(fā)生液封失效，引發(fā)氣體竄流。

該新型裝置在不增加集液腔容積的條件下，創(chuàng)

新通過U型管和動(dòng)態(tài)壓差驅(qū)動(dòng)的方式保持了過濾分

離器集液腔的有效液封，根本解決了氣竄問題。

2.3.2 有效減緩高壓差調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏加劇問題

由于常規(guī)裝置集液腔小，液相調(diào)節(jié)閥工作范圍

壓縮在極窄區(qū)間，調(diào)節(jié)閥頻繁開關(guān)，加之高壓氣流

和液流連續(xù)沖刷，閥門密封元件受損，內(nèi)漏加劇。

在新型裝置下，調(diào)節(jié)閥上下游的高壓差被固定角閥

承擔(dān)，調(diào)節(jié)閥工作壓差大幅縮小，液流沖刷程度顯

著降低。同時(shí)，調(diào)節(jié)閥在全開和全關(guān)兩種模式下運(yùn)

行，液流穩(wěn)定，介質(zhì)形態(tài)單一，再次降低沖刷程度，

使調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏的情況得以改善，工作壽命顯著延長。

3 現(xiàn)場改造應(yīng)用

3.1 南海某氣田裝置升級(jí)改造方案

南海某氣田采用新型入口過濾分離裝置的設(shè)計(jì)

思路，對(duì)原有入口過濾分離裝置相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)

改造。考慮到增加緩沖罐帶來的施工工期及費(fèi)用問

題，將備用凝析油聚結(jié)分離器作為緩沖罐。通過變

更工藝流程，將三套入口過濾器底部過濾腔和分離

腔的液體，集中到備用凝析油聚結(jié)分離器中處理，

如圖4所示。從海管干氣引入壓力源保持備用凝析

圖2 新型入口過濾分離裝置示意

接觸塔

SDV 天然氣

冷卻器

角閥 SDV

緩沖罐

穩(wěn)壓管

入口過濾分離器分離腔

過濾腔

2.1 新型裝置組成

該臥式入口過濾分離裝置包括入口過濾分離裝

置主體、緩沖罐及其他附屬裝置。入口過濾分離裝

置主體包括過濾腔和分離腔，過濾腔和分離腔出口

合并后經(jīng)過 U 型管線進(jìn)入緩沖罐，確保實(shí)現(xiàn)液封，

緩沖罐液相經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥和手動(dòng)角閥進(jìn)入高壓火炬

分液罐。入口過濾分離裝置主體通過穩(wěn)壓管線和緩

沖罐連通。

2.2 新型裝置運(yùn)行原理

新型入口過濾分離裝置將新增緩沖罐作為集液

裝置，對(duì)裝置整體液位進(jìn)行控制。緩沖罐在壓差控

制閥下保持與入口過濾分離裝置主體恒定的壓差，

用以向過濾分離器主體液相流通提供動(dòng)力。過濾和

分離產(chǎn)生的液流通過U型管線實(shí)現(xiàn)液封，并且在設(shè)

計(jì)壓差下保持相對(duì)固定的液相高度，在U型管和恒

定壓差控制下使過濾分離器主體產(chǎn)生的液相平穩(wěn)進(jìn)

入緩沖罐。集液腔液封原理如圖3所示。

新增緩沖罐液相控制采用液位調(diào)節(jié)閥加角閥組

合的模式。緩沖罐本體與下游高壓火炬分液罐間高

壓差，通過恒定開度的角閥實(shí)現(xiàn)梯度控制，確保角

閥上游液位調(diào)節(jié)閥前后壓差最小化運(yùn)行。緩沖罐液

圖3 集液腔液封原理

U 型管內(nèi)液柱壓力與

容器壓差 ?P 平衡

?P

來自天然氣冷卻器 去接觸塔

緩沖罐

入口過濾分離器

- 66 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

油聚結(jié)分離器壓力穩(wěn)定，備用凝析油聚結(jié)分離器出

口液相經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥到高壓火炬分液罐。為保證備

用凝析油聚結(jié)分離器油水均進(jìn)入高壓火炬分液罐，

原有水包液位計(jì)及液位開關(guān)浮子更換為油相浮子。

保留原有三套入口過濾分離裝置液位調(diào)節(jié)閥，其液

位開關(guān)關(guān)斷邏輯不變，備用凝析油聚結(jié)分離器液位

低關(guān)斷邏輯不變，液位高高關(guān)斷邏輯增加關(guān)閉上游

所有的液相來源相關(guān)的關(guān)斷閥。

表 1 入口過濾分離裝置升級(jí)前后的放空量

日放

空量 /m3

年放

空量 / 萬 m3

年經(jīng)濟(jì)

效益 / 萬

元

折算年

CO2 排放

量 /t

折算年

標(biāo)準(zhǔn)煤 /t

升級(jí)前 533 19.19

35 227 467

升級(jí)后 0 0

4 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)施如上措施后，通過備用凝析油聚結(jié)分離器

作為緩沖罐，能有效增加入口過濾分離裝置液位調(diào)

節(jié)閥的背壓，減緩上游來液沖擊閥芯而保障其液位

相對(duì)穩(wěn)定，減少調(diào)整頻次，有效解決入口過濾分離

裝置腔室液位無法穩(wěn)定、天然氣竄入火炬罐大量放

空、管線節(jié)流凍堵等問題，達(dá)到了排液穩(wěn)定、火炬

減少、管線無凍堵的效果。

平臺(tái)通過合理利用現(xiàn)有設(shè)備，降低了工程投

入。液位調(diào)節(jié)閥原計(jì)劃更換4臺(tái)，項(xiàng)目實(shí)施后差壓

減小，2臺(tái)調(diào)節(jié)閥可正常使用，僅需更換2臺(tái)，可節(jié)

約備件費(fèi)用20萬元。

依據(jù)歷史數(shù)據(jù)，入口過濾分離裝置升級(jí)前每

天平均放空533 m3

，升級(jí)后放空量降為0 m3

，一年

（按360天計(jì)算）可減少天然氣放空量19.19萬m3

，

35 萬元 / 年，即取得持續(xù)性效益 35 萬元 / 年，對(duì)比

詳見表1。

綜上所述，通過入口過濾分離裝置升級(jí)，取得

一次性效益20萬元，持續(xù)性效益35萬元/年。

4.2 社會(huì)效益

通過減少天然氣放空量，可節(jié)約標(biāo)煤 227 噸，

減少碳排放量467噸/年，減少大氣污染，達(dá)到節(jié)能

減排和保護(hù)環(huán)境的目的。

徹底消除了因閥門內(nèi)漏導(dǎo)致的管線凍堵和振動(dòng)

對(duì)工藝系統(tǒng)的不利影響，確保了設(shè)備的本質(zhì)安全，

在保障現(xiàn)場工藝系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，消除了因

凍堵和振動(dòng)導(dǎo)致的安全隱患，從根本上保證了現(xiàn)場

安全。

5 結(jié)論

（1）傳統(tǒng)入口過濾分離裝置液位無法穩(wěn)定的原

圖4 某氣田新型入口過濾分離裝置的應(yīng)用流程

天然氣冷卻器

天然氣冷卻器

天然氣冷卻器 去接觸塔 A/B

去接觸塔 A

引壓管線 海管干氣來 SDV

去火炬罐

去火炬罐

去火炬罐

SDV

SDV

SDV LV

去接觸塔 B

入口過濾分離器 A

入口過濾分離器 B

入口過濾分離器C

備用凝析油聚結(jié)器

（緩沖罐） 高壓火炬分液罐

2024 年.第 1 期 苗建，等．一種氣田新型入口過濾分離裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用 - 67 -

因多為液位調(diào)節(jié)閥壓差大、集液腔體積小，應(yīng)從降

壓方式、調(diào)節(jié)模式、集液方式等方面入手采取應(yīng)對(duì)

措施。

（2）新型入口過濾分離裝置，從液位無法穩(wěn)定

的相關(guān)原因出發(fā)，通過在傳統(tǒng)臥式入口過濾分離裝

置的基礎(chǔ)上增加緩沖罐及相關(guān)附件，可有效應(yīng)對(duì)傳

統(tǒng)入口過濾分離裝置存在的問題。

（3）新型入口過濾分離裝置經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐應(yīng)用，

能有效保持液位穩(wěn)定，解決閥門內(nèi)漏導(dǎo)致的液位不

穩(wěn)、大量放空、管線凍堵等相關(guān)問題，可在油氣行

業(yè)處理相關(guān)專業(yè)中的高壓系統(tǒng)設(shè)備的排液流程中推

廣應(yīng)用。

高壓工藝系統(tǒng)向低壓工藝系統(tǒng)內(nèi)漏天然氣的

問題，在油氣行業(yè)中廣泛存在，壓力越高問題越突

出。新型入口過濾分離裝置液思路和方法，在工藝

和安全方面具有極大的可行性，廣泛適用于油氣行

業(yè)處理相關(guān)專業(yè)中的高壓系統(tǒng)設(shè)備的排液流程，對(duì)

行業(yè)中同類型設(shè)備提供了借鑒和參考，同時(shí)對(duì)新建

設(shè)施的設(shè)計(jì)提供了現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持，具備很強(qiáng)

的推廣性。

參考文獻(xiàn)

[1] 程曉明，朱慶龍，陳奉華．天然氣凈化廠循環(huán)冷卻水

旁流過濾器選型探討[J]．天然氣與石油，2017，35（6）：

80-84．

[2] 曹文全，韓曉蘭，劉釗，等．旋流分離技術(shù)在高含硫

天然氣凈化廠的應(yīng)用[J]．天然氣與石油，2017，35（2）：

47-52．

[3] 王保群，林燕紅，焦中良．我國天然氣管道現(xiàn)狀與發(fā)

展方向[J]．國際石油經(jīng)濟(jì)，2013，21（8）：76-79+110.

[4] 張劍波，翁軍利，宋麗麗，等．不同類型溶液過濾器

在天然氣凈化裝置中的應(yīng)用[J]．天然氣工業(yè)，2006，

26（9）：147-149+180．

[5] 楊福武．高含硫天然氣過濾單元提升優(yōu)化研究[J]．低

碳世界，2017（3）：100-101．

[6] 劉震，姬忠禮，吳小林，等．高含硫天然氣過濾單元

性能優(yōu)化[J]．天然氣工業(yè)，2016，36（3）：87-92．

[7] 肖連，古自強(qiáng)，常程，等．天然氣凈化用過濾元件性

能測(cè)定與分析[J]．石油機(jī)械，2015，43（12）：81-85.

[8] 李春亮，張麗鳳，曹國軍，等．天然氣凈化脫硫裝置

過濾器的應(yīng)用與優(yōu)化[J]．石化技術(shù)，2017，24（3）：

267．

[9] 邵春明．天然氣壓縮機(jī)干氣密封濾芯性能測(cè)定與分析

[J]．石油機(jī)械，2017，45 （4）：102-106．

[10] 姬忠禮．天然氣輸送用過濾分離設(shè)備性能測(cè)定與分析

[J]．中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，37（5）：

145-150．

[11] 何策，劉慕雙，張海龍．復(fù)合金屬濾材過濾性能試驗(yàn)

研究[J]．石油機(jī)械，2006，34（6）：1-3+2．

[12] 宋雙和，周欣．圓筒折疊式濾芯在高清潔度液壓油

生產(chǎn)中的應(yīng)用 [J]．合成潤滑材料．2013，40（2）：

19-21．

[13] 張昱威，李方?。烊粴鉃V芯性能試驗(yàn)方法的探討

[J]．當(dāng)代化工，2016，45（12）：2856-2858+2868．

[14] 李熹，郭益，米力田．新型過濾器結(jié)構(gòu)分析及改進(jìn)

[J]．天然氣與石油，2005，23（1）：7-10+65．

八面來風(fēng)

Paragon FCC 催化劑提高煉廠利潤

為幫助煉廠生產(chǎn)碳排放更低的運(yùn)輸燃料，W. R. Grace公司最近推出了Paragon催化裂化（FCC）催

化劑技術(shù)。Paragon FCC催化劑在催化裂化裝置的高載體表面積催化劑中加入了稀土基釩。公司表示，

Paragon技術(shù)可以幫助煉廠擴(kuò)大其FCC操作窗口，提高處理各種原料的靈活性，從而提高盈利能力。該

技術(shù)可以最大限度提高原料的塔底升級(jí)，同時(shí)在恒定的焦炭產(chǎn)量下提高轉(zhuǎn)化率，使煉廠能夠以更可持

續(xù)的方式生產(chǎn)燃料。Paragon 催化劑是一項(xiàng)多年研發(fā)項(xiàng)目的成果，該項(xiàng)目旨在開發(fā)先進(jìn)的釩捕集劑，并

且需要考慮催化劑的金屬耐受性。

（王加欣 摘譯）

摘? 要：該文總結(jié)了某石化企業(yè)1#

重整裝置再生器歷次檢修內(nèi)網(wǎng)損壞及檢修情況，分析再生器內(nèi)網(wǎng)損壞的

原因主要是再生系統(tǒng)燒焦能力與反應(yīng)系統(tǒng)規(guī)模不匹配、程控閥頻繁故障、系統(tǒng)粉塵量大、熱偶檢測(cè)

不具有代表性等引起的床層局部超溫，并針對(duì)損壞原因提出了增設(shè)柔性熱偶、降低程控閥故障率、

“不停車”換閥等改進(jìn)措施，應(yīng)用效果表明各項(xiàng)措施能夠明顯降低床層局部超溫風(fēng)險(xiǎn)，防止再生內(nèi)

網(wǎng)損壞，能夠顯著提升1#

重整再生系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：重整再生器內(nèi)網(wǎng) 局部超溫 內(nèi)網(wǎng)堵塞 程控閥故障 柔性熱偶

重整再生器內(nèi)網(wǎng)損壞原因分析及改進(jìn)措施

張娜

（中國石化揚(yáng)子石油化工有限公司，江蘇南京 210044）

收稿日期：2023-07-11

作者簡介：張娜，碩士，工程師。目前從事化工工藝技術(shù)管理工作。

通訊聯(lián)系人：張娜，zhangna.yzsh@sinopec.com。

某石化企業(yè) 1#

重整裝置采用的是由美國 UOP

公司開發(fā)的第一代連續(xù)重整技術(shù)，原設(shè)計(jì)加工能力

105.7萬t/a，配套催化劑常壓再生裝置最大處理能

The Cause Analysis of Damage and Improvement Measures

of Reforming Regenerator Inner Net

Zhang Na

（SINOPEC Yangzi Petrochemical Co., Ltd，Nanjing，Jiangsu 210044，China）

Abstract: This paper summarizes the damage and maintenance of the regenerator inner net in 1#

reforming unit of a

petrochemical enterprise. The main reasons for the inner net damage of the regenerator are the local overtemperature

of the bed caused by the mismatch between the carbon-burning capacity of the regeneration system and the scale

of the reaction system, frequent failure of the program control valve, large amount of dust in the system, and

unrepresentative thermocouple detection. According to the causes of damage, adding flexible thermocouple, reduceing

the failure rate of program control valve and changing the valve with \"no stop\" are proposed. The application results

show that all measures can significantly reduce the risk of local overtemperature of the bed, prevent the damage of the

inner net, and significantly improve the operation stability of the 1#

reforming regeneration system.

Keywords: the inner net of regenerator；local overtemperature；inner net plugging；failure of program control

valve；flexible thermocouple

力907 kg/h，于1990年2月首次開車。再生裝置主

要是將活性較低的待生催化劑經(jīng)過燒焦、氧氯化、

干燥、還原等步驟，恢復(fù)催化劑活性。1997年9月

2024 年 2 月·第 9 卷·第 1 期 >> 安全運(yùn)行 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

引用格式：張娜．重整再生器內(nèi)網(wǎng)損壞原因分析及改進(jìn)措施 [J]．石油石化綠色低碳，2024，9（01）：68-72.

2024 年.第 1 期 張娜．重整再生器內(nèi)網(wǎng)損壞原因分析及改進(jìn)措施 - 69 -

1#

重整裝置完成139.35萬t/a擴(kuò)能改造并投產(chǎn)，但催

化劑再生裝置并未同步擴(kuò)能。自1997年以來，再生

器過渡區(qū)內(nèi)網(wǎng)共計(jì)發(fā)生7次損壞或變形，內(nèi)網(wǎng)更換

了3次，嚴(yán)重制約了1#

重整裝置優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

1 1# 重整再生器概況

1#

重整再生器為UOP第一代再生器。內(nèi)件主要

有與再生器同軸布置的內(nèi)外約翰遜篩網(wǎng)，以及在底

部均勻分布的催化劑導(dǎo)流板及干燥空氣分布器。再

生器主要分為四個(gè)區(qū)域，從上到下依次為再生區(qū)、

氯化區(qū)、過渡區(qū)和干燥區(qū)。1#

重整再生器與重整反

應(yīng)器結(jié)構(gòu)相似。催化劑自上而下移動(dòng)，氣流則從四

周向中心流動(dòng)，穿過催化劑床層。再生器主體分兩

部分，上部有兩個(gè)垂直的環(huán)形區(qū)，而直徑縮小的下

部除了催化劑導(dǎo)流錐體外是全空的。反應(yīng)器內(nèi)篩網(wǎng)

直徑1 680 mm，外篩網(wǎng)直徑2 135 mm，由垂直的網(wǎng)

絲構(gòu)成，保證最少的催化劑磨損。再生器示意結(jié)構(gòu)

見圖1。

催化劑再生器內(nèi)原設(shè)計(jì)自上而下單點(diǎn)單側(cè)布置

13 支套管式熱偶，其中燒焦區(qū) 6 支、過渡區(qū) 3 支、

氯化區(qū)4支，用于檢測(cè)床層溫度，確保催化劑再生

裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。自1997年以來，再生器過渡區(qū)

內(nèi)網(wǎng)共發(fā)生7次損壞或變形。

2 1# 重整再生器內(nèi)網(wǎng)損壞原因分析

再生內(nèi)網(wǎng)歷年損壞的直接原因主要為床層局部

超溫導(dǎo)致內(nèi)網(wǎng)過燒損壞，深入分析導(dǎo)致床層局部超

溫的原因主要有以下四點(diǎn)。

2.1 再生系統(tǒng)燒焦能力與反應(yīng)系統(tǒng)規(guī)模不匹配

1#

重整裝置在1997年擴(kuò)能改造時(shí)，處理能力由

105 萬t/a擴(kuò)大至139.35萬t/a，催化劑積碳量較改造

前增加了30%；而再生系統(tǒng)并未同步改造，導(dǎo)致再

生燒焦能力不足。同時(shí)2010—2020年重整進(jìn)出料換

熱器改用板殼式換熱器（以下簡稱板換），由于板

換抗波動(dòng)能力差，為保護(hù)板換，重整裝置負(fù)荷最低

只能降至210 m3

/h（2010年前，再生器檢修期間重

整裝置負(fù)荷最低可降至160 m3

/h），導(dǎo)致再生器檢修

期間反應(yīng)器內(nèi)催化劑碳含量偏高。受再生燒焦能力

限制以及檢修時(shí)高負(fù)荷運(yùn)行影響，催化劑碳含量長

期偏高，床層上部燒焦不徹底，含碳催化劑進(jìn)入氧

含量（14%～17%（φ））較高的過渡區(qū)產(chǎn)生局部超

溫，導(dǎo)致內(nèi)網(wǎng)局部變形，甚至網(wǎng)間隙變大張口，發(fā)

生催化劑跑損[2]。

2.2 程控閥故障導(dǎo)致再生系統(tǒng)頻繁熱停車

程控閥頻繁故障，再生系統(tǒng)熱停車次數(shù)多。程

控閥經(jīng)常由于閥芯磨損內(nèi)漏、膜片損壞、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

異常等種種原因發(fā)生故障，再生裝置不得不停車換

閥。2016—2019 年分別停車 28、20、23 和 16 次，

除計(jì)劃停車消缺外，程控閥故障是影響再生裝置開

工率的主要原因。每次停車，燒焦床層溫度從580

℃快速降至450 ℃左右，熱停車期間床層溫度變化

速率達(dá)120 ℃/20min。由于內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的熱膨脹和

收縮程度不同[3]，溫度驟變對(duì)再生器內(nèi)網(wǎng)強(qiáng)度有較

大影響，也會(huì)導(dǎo)致催化劑強(qiáng)度下降，加劇了粉塵產(chǎn)

生。系統(tǒng)粉塵增多，內(nèi)網(wǎng)堵塞加劇，催化劑燒焦不

完全，高碳催化劑進(jìn)入高溫高氧氯化區(qū)，引起超

溫，損壞再生器內(nèi)網(wǎng)和催化劑[4]。

2.3 內(nèi)網(wǎng)堵塞引起燒焦區(qū)軸向有效長度減小導(dǎo)致燒

焦能力下降

受工藝技術(shù)限制，1 圖1 再生器示意結(jié)構(gòu) #

重整催化劑在反應(yīng)器和再

催化劑進(jìn)口

氯化循環(huán)氣出口 再生循環(huán)氣出口

氯化循環(huán)氣進(jìn)口

再生循環(huán)氣進(jìn)口

催化劑導(dǎo)向裝置

催化劑出口

壓力平衡管

外網(wǎng)

內(nèi)網(wǎng)

催化劑流動(dòng)椎體

干燥空氣

隔板

再生區(qū)氯化區(qū)干燥區(qū)過渡區(qū)

- 70 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

生器內(nèi)的流動(dòng)均為間歇式。此外 1#

重整再生系統(tǒng)

催化劑兩根提升管由垂直管和水平管組成，其間由

90°圓弧連接，曲率半徑為750 mm，催化劑提升過

程中經(jīng)過彎頭會(huì)發(fā)生折射、反彈多次撞擊管壁，造

成催化劑不同程度的磨損而產(chǎn)生粉塵，相比于其他

再生裝置，該裝置催化劑粉塵量較大；同時(shí)由于上

述程控閥故障頻繁，熱停車次數(shù)多，加劇了粉塵產(chǎn)

生。粉塵量大導(dǎo)致再生器內(nèi)網(wǎng)堵塞，進(jìn)而造成燒焦

區(qū)軸向有效長度減小，燒焦能力下降，催化劑床層

上部燒焦不徹底，局部超溫[5-6]，損壞內(nèi)網(wǎng)。

2.4 再生床層熱偶分布不合理導(dǎo)致局部超溫

對(duì)歷年過渡區(qū)過燒位置進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)

2016年、2017年與2019年過燒區(qū)域基本相同，均

在燒焦區(qū)熱偶分布對(duì)側(cè)，如圖2所示。熱偶分布位

置的網(wǎng)面無過燒痕跡，這表明在燒壞部位的一側(cè)存

在燒焦峰值下移，含碳量較高，催化劑進(jìn)入高溫高

氧的過渡區(qū)中部發(fā)生劇烈燃燒，進(jìn)而產(chǎn)生局部超

溫。這主要是由于熱偶分布不合理，測(cè)得的局部床

層溫度不具代表性，未檢測(cè)到局部超溫點(diǎn)，不能為

燒焦操作提供有效指導(dǎo)。

計(jì)劃，避免1#

重整裝置長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行。2020年

檢修時(shí)，重整進(jìn)出料換熱器板換原位更換為抗干擾

更強(qiáng)的纏繞管換熱器[7]；重整裝置最低負(fù)荷不再限

制于 210 m3

/h。停車期間可適當(dāng)提高循環(huán)氫流量，

降低重整反應(yīng)溫度，視情況降低重整反應(yīng)負(fù)荷，避

免催化劑碳含量升高。

3.2 降低程控閥故障率，減少再生熱停車次數(shù)

對(duì)再生程控閥運(yùn)行可靠性進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，總結(jié)

提煉出“不停車”換閥標(biāo)準(zhǔn)化操作法。將故障率較

高的程控閥（BV–3#

、BV–5#

）更換為質(zhì)量較高、適

用于較苛刻工況的優(yōu)質(zhì)閥門。做好程控閥故障情況

的收集，進(jìn)一步摸清故障規(guī)律，在每年的計(jì)劃性消

缺時(shí)檢修、更換故障閥門，提高再生系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定

性；同時(shí)對(duì)再生裝置具體操作步驟進(jìn)行研究和探

索，總結(jié)出了再生裝置“不停車”換閥和更換濾袋

標(biāo)準(zhǔn)化操作，該措施實(shí)施后大大降低了再生裝置頻

繁停車更換程控閥次數(shù)，避免了催化劑粉塵增大、

堵塞內(nèi)網(wǎng)孔隙、降低流通面積、局部過燒對(duì)再生內(nèi)

網(wǎng)強(qiáng)度造成影響。上述一系列措施實(shí)施后，2020年

全年因程控閥故障僅熱停車一次，2021年全年1#

重

整再生系統(tǒng)未發(fā)生熱停車，再生系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性得

到明顯提升。

3.3 及時(shí)清除系統(tǒng)粉塵防止再生內(nèi)網(wǎng)堵塞

針對(duì)系統(tǒng)粉塵量較大問題，優(yōu)化淘析系統(tǒng)操

作，提高粉塵淘析效果，必要時(shí)進(jìn)行過量淘析，確

保系統(tǒng)產(chǎn)生的催化劑粉塵及時(shí)淘析干凈；同時(shí)在日

常生產(chǎn)運(yùn)行中，密切監(jiān)控催化劑粉塵中整顆粒、碎

顆粒與粉塵的比例[8]，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整淘析

氣量，確保既能將粉塵盡量淘析干凈，又不過多的

損失催化劑。根據(jù)再生循環(huán)氣量下降情況及時(shí)停車

清理再生器內(nèi)網(wǎng)，目前平均每年停車一次對(duì)再生器

內(nèi)外網(wǎng)進(jìn)行刷洗清理。該措施實(shí)施后，再生單元再

生循環(huán)氣量年下降率由8.7%下降至4.2%，氯化循

環(huán)氣年下降率由7.6%下降至2.7%，再生內(nèi)網(wǎng)堵塞

程度降低明顯，系統(tǒng)粉塵量顯著降低。

3.4 新增柔性熱偶擴(kuò)大床層監(jiān)測(cè)范圍

利用 2020 年停車消缺時(shí)機(jī)，在再生器內(nèi)增設(shè)

12 支柔性熱偶，即現(xiàn)有燒焦區(qū) 6 支熱偶保持不變，

在超溫風(fēng)險(xiǎn)較高的一側(cè)，與原熱偶同等床層高度增

設(shè) 6 支柔性熱偶，同時(shí)將現(xiàn)有過渡區(qū) 3 支熱偶取消

（作為新增熱偶的測(cè)溫口），超溫風(fēng)險(xiǎn)較高區(qū)域的過

圖2 熱偶分布與超溫區(qū)域位置

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3 改進(jìn)措施和應(yīng)用效果

針對(duì)導(dǎo)致再生床層局部超溫造成內(nèi)網(wǎng)過燒損壞

的原因，提出以下四點(diǎn)改進(jìn)措施；各項(xiàng)措施實(shí)施后

已初見效果，具體如下。

3.1 合理控制重整反應(yīng)負(fù)荷

對(duì)再生燒焦能力進(jìn)行評(píng)估，合理下調(diào)待生催化

劑碳含量控制指標(biāo)。根據(jù)碳含量情況確定重整排產(chǎn)

2024 年.第 1 期 張娜．重整再生器內(nèi)網(wǎng)損壞原因分析及改進(jìn)措施 - 71 -

渡段增設(shè) 6 支柔性熱偶（兩兩互為 180°），如圖 3

所示，以擴(kuò)大床層溫度監(jiān)測(cè)范圍，為操作提供有效

指導(dǎo)。同時(shí)增加燒焦床層溫度高再生熱停車的高聯(lián)

鎖，防止再生床層局部超溫。

2020年8月投用后，可以看到新增熱偶燒焦區(qū)

中部溫度明顯高于原有熱偶，表明在新增熱偶一側(cè)

上部燒焦緩慢，原未被檢測(cè)到的高溫點(diǎn)被新熱偶檢

測(cè)出，床層溫度分布狀況如圖 4 所示。2021 年 12

月，1#

重整再生單元計(jì)劃性檢修，內(nèi)網(wǎng)抽出后，原

易損壞區(qū)域及其它區(qū)域均未發(fā)現(xiàn)局部變形、損壞

等現(xiàn)象，這說明新增熱偶為燒焦操作提供了有效指

導(dǎo)，避免了高碳催化劑帶入高溫高氧的過渡區(qū)劇烈

燃燒，產(chǎn)生局部超溫，實(shí)現(xiàn)了重整再生系統(tǒng)安全穩(wěn)

定性的提升。

4 結(jié)論

1#

重整再生器內(nèi)網(wǎng)損壞主要原因是再生系統(tǒng)

燒焦能力與反應(yīng)系統(tǒng)規(guī)模不匹配，程控閥頻繁故障

導(dǎo)致再生系統(tǒng)熱停車次數(shù)多以及再生器內(nèi)熱偶檢測(cè)

不具有代表性。通過根據(jù)碳含量情況確定重整排產(chǎn)

計(jì)劃，降低程控閥故障率和提出“不停車”換閥標(biāo)

準(zhǔn)化操作，減少再生系統(tǒng)熱停車次數(shù)，提高粉塵淘

析效果，定期停車清理再生內(nèi)外網(wǎng)，在超溫風(fēng)險(xiǎn)較

圖4 再生器床層溫度分布

新增雜性熱偶 原有熱偶

燒

焦

區(qū)

過

渡

區(qū)

T3509A 406.875 T3509 406.874 TS3530 406.874

T3510 563.515 T3531 563.515

T3511 549.635 T3532 549.842

T3512 483.954 T3533 483.908

T3513 478.758 T3534 478.784

T3514 483.01 TS3535 482.895

T3538 486.464 T3517 484.224

T3537 479.488 T3516 479.973

T3536 479.183 T3515 479.82

T3510A 563.493

T3511A 577.494

T3512A 499.099

T3513A 479.945

T3514A 479.996

圖3 再生器新增熱偶分布示意

TI2 TI1 TI3

燒焦區(qū)

6 支

氯化區(qū)

4 支

過渡區(qū)

3 支

新增熱偶

12 支

35° 35°

（取消）

高的一側(cè)增設(shè)柔性熱偶等措施，可以有效降低床層

局部超溫導(dǎo)致內(nèi)網(wǎng)過燒變形損壞的風(fēng)險(xiǎn)。措施實(shí)施

后，再生系統(tǒng)安全穩(wěn)定性得到大幅提升，降低了內(nèi)

網(wǎng)因超溫發(fā)生局部變形而損壞的風(fēng)險(xiǎn)以及再生系統(tǒng)

跑劑事件發(fā)生的可能性，確保了裝置高負(fù)荷安穩(wěn)運(yùn)

行，也大幅度降低了檢修作業(yè)的安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，為

同行業(yè)類似問題提供了有效參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 李學(xué)軍，陳國平．重整再生器內(nèi)網(wǎng)堵塞的危害與對(duì)策

[J]．揚(yáng)子石油化工，2001，（6）：17-19.

[2] 陳國平．連續(xù)重整長周期生產(chǎn)中存在的問題及措施

- 72 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

Conversion Characteristics in Catalytic Cracking of Coal

Tar in the Presence of Dolomite-Supported Catalysts[J].

Energy & Fuels，2019，33（6）：5102-5109.

[36] 田文君，張磊，宋海濤，等．新型硫轉(zhuǎn)移劑在不完全

再生催化裂化裝置上的工業(yè)應(yīng)用[J]．石油煉制與化工，

2017，48（4）：62-68．

[37] Maya-Yescas R，Villafuerte-Macías E F，Aguilar R，et

al. Sulphur oxides emission during fluidised-bed catalytic

cracking [J]. Chemical Engineering Journal，2005，106

（2）：145-152.

（上接第 38 頁）

[J]．石油煉制與化工，2010，（45）：19-24.

[3] 重整反應(yīng)器及再生器內(nèi)約翰遜網(wǎng)破裂原因及維修 [J].

化學(xué)工程與裝備，2022，（5）：156-157.

[4] 陳國平．重整裝置催化劑循環(huán)過程典型故障分析及對(duì)

策[J]．揚(yáng)子石油化工，2009，（24）：28-29.

[5] 連續(xù)重整再生器約翰遜內(nèi)網(wǎng)破損原因分析及處理 [J].

煉油技術(shù)與工程，2019，（4）：34-37.

[6] 劉青建．重整再生器約翰遜網(wǎng)泄漏的處理方案[J]．化

工機(jī)械，2009，（6）：604-606.

[7] 王猛.高效單旋式換熱器在連續(xù)重整裝置上的應(yīng)用[J].

石油石化綠色低碳，2021，（5）：49-54.

[8] 連續(xù)重整再生系統(tǒng)幾起典型事故分析[J]．石油石化節(jié)

能與減排，2014，（5）：10-13.

八面來風(fēng)

新的電催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)室溫下二氧化碳制甲醇

據(jù)報(bào)道，一種新的電催化技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了在室溫常壓下的商用反應(yīng)裝置中利用二氧化碳生產(chǎn)甲醇。

美國Oxylus能源公司近期推出了一個(gè)5 cm2

的電解池，可以通過電催化將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。

耶魯大學(xué)研究人員和Oxylus能源公司首席技術(shù)官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Conor Rooney對(duì)酞菁鈷催化劑進(jìn)行了

特殊改性，使電催化二氧化碳反應(yīng)能夠在更溫和的工藝條件下運(yùn)行，同時(shí)也顯著提高了甲醇選擇性。

Oxylus能源公司首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Perry Bakas表示，沒有其他催化劑可以將低溫低壓二氧

化碳電解成甲醇。催化劑的第一次迭代包括將酞菁鈷分散在碳納米管上、在催化電極結(jié)構(gòu)上添加微孔

層、在酞菁鈷的配體上胺的修飾。研究表明，微孔層極大地促進(jìn)了一氧化碳的傳質(zhì)，使得法拉第效率

從40%提高到66%。Perry Bakas表示，目前二氧化碳制甲醇技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了80%以上的甲醇選擇性。目

前，Oxylus公司正在圍繞該催化劑構(gòu)建膜電極組裝反應(yīng)器。反應(yīng)器類似于典型的質(zhì)子交換膜（PEM）電

解槽裝置，但在陰極一側(cè)，有一個(gè)用于二氧化碳轉(zhuǎn)化的氣體擴(kuò)散電極。除了推出5 cm2的電解池外，研

究團(tuán)隊(duì)目前正在對(duì)50 cm2的電解池進(jìn)行測(cè)試。

（王加欣 摘譯）

摘? 要：針對(duì)苯乙烯裝置冷凍機(jī)組運(yùn)行中存在的儀表及控制系統(tǒng)故障率高的問題，分析其原因，包括現(xiàn)場檢

測(cè)儀表設(shè)計(jì)選型不當(dāng)、單點(diǎn)聯(lián)鎖儀表可靠性低、現(xiàn)場可編程控制器（PLC）市電供電不穩(wěn)、PLC中

央處理器（CPU）、輸入輸出模塊（I/O單元）、通訊單元、供電模塊非冗余設(shè)計(jì)，PLC現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)

境惡劣等。通過采取現(xiàn)場檢測(cè)儀表設(shè)計(jì)改型、單點(diǎn)聯(lián)鎖邏輯變更為二取二聯(lián)鎖邏輯、機(jī)組控制由

PLC改為分散控制系統(tǒng)（DCS）控制、現(xiàn)場儀表供電由市電改為不間斷電源（UPS）等措施，冷凍

機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障引起機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)降為零，為苯乙烯裝置安穩(wěn)長運(yùn)行提供了保障。

關(guān)鍵詞：機(jī)組儀表 控制系統(tǒng) 儀表供電 原因分析 對(duì)策

冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障原因分析及對(duì)策

余庭輝

（中國石化湖南石油化工有限公司，湖南岳陽 414014）

收稿日期：2023-06-06

作者簡介：余庭輝，學(xué)士，高級(jí)工程師。目前從事自動(dòng)化儀表技術(shù)管理工作。

通訊聯(lián)系人：余庭輝，yuth7.hnsh@sinopec.com。

某石化公司苯乙烯裝置冷凍機(jī)組為該裝置精餾

系統(tǒng)提供合格的低溫冷凍水，維持負(fù)壓塔系統(tǒng)壓力

Cause Analysis and Countermeasures of Instrument and

Control System Failure of Refrigeration Unit

Yu Tinghui

（SINOPEC Hunan Petrochemical Co., Ltd，Yueyang，Hunan 414014，China）

Abstract: In view of the high failure rate of instrument and control system in the operation of freezing unit in styrene

plant, the causes are analyzed, including improper design selection of on-site detection instrument, low reliability of single

point interlocking instrument, unstable power supply of on-site programmable controller (PLC), nonredundant design

of PLC CPU, input/output module (I/O unit), communication unit and power supply module, and poor on-site operation

environment of PLC. By taking measures such as improving the design of on-site detection instrument, changing the single

pointinter locking logic to two out of two interlocking logic, changing the unit control from PLC to decentralized control

system (D) and changing the power supply of on-site instrument to uninterruptible power supply (UPS), the number of

unplanned shutdowns caused by instrument and control system failure of freezing unit has been reduced to zero, providing

a guarantee for the stable and long operation of styrene plant.

Keywords: unit instrument；control system；instrument power supply；analysis of causes；countermeasure

正常，避免苯乙烯產(chǎn)品因溫度過高而造成產(chǎn)品不合

格。冷凍機(jī)組由A、B兩套機(jī)組構(gòu)成，正常一開一

2024 年 2 月·第 9 卷·第 1 期 >> 安全運(yùn)行 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

引用格式：余庭輝．冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障原因分析及對(duì)策 [J]．石油石化綠色低碳，2024，9（01）：73-77.

- 74 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

備。每套機(jī)組由螺桿壓縮機(jī)、油分離器、冷凝器、

節(jié)流裝置、蒸發(fā)器、控制系統(tǒng)、輔助單元等組成，

主機(jī)采用螺桿制冷壓縮機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。冷凍機(jī)組

儀表及控制系統(tǒng)包括現(xiàn)場檢測(cè)儀表、現(xiàn)場可編程控

制器（PLC）、電磁閥、控制閥、電控單元等。長期

以來，機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)在使用過程中存在現(xiàn)場

檢測(cè)儀表及電控單元故障多發(fā)、PLC運(yùn)行不穩(wěn)定等

問題，導(dǎo)致機(jī)組故障跳停頻繁，影響苯乙烯裝置安

穩(wěn)運(yùn)行。該文針對(duì)機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)存在的問題

及原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)改進(jìn)措施，實(shí)施

后效果較好。

1 現(xiàn)狀及存在問題

1.1 機(jī)組控制原理

冷凍機(jī)組控制系統(tǒng)由3套PLC實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)場設(shè)有

A 機(jī)組和 B 機(jī)組兩個(gè)分控臺(tái)和A 機(jī)組、B機(jī)組公用

的總控臺(tái)，分控臺(tái)和總控臺(tái)均裝有壓力傳感器等控

制元件。A機(jī)組和B機(jī)組的分控臺(tái)分別實(shí)現(xiàn)本機(jī)組

的運(yùn)行監(jiān)控和聯(lián)鎖保護(hù)；總控臺(tái) PLC 負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)乙

二醇水溶液、循環(huán)水、密封氮?dú)獾冉橘|(zhì)的壓力、溫

度、流量參數(shù)檢測(cè)和相應(yīng)控制閥門（循環(huán)水出冷凝

器開關(guān)閥、乙二醇水溶液出蒸發(fā)器開關(guān)閥、乙二醇

水溶液供裝置壓力控制閥）的控制以及乙二醇泵變

頻調(diào)節(jié)；總控臺(tái)PLC還負(fù)責(zé)將上述控制參數(shù)傳輸至

分控臺(tái)，負(fù)責(zé)A、B機(jī)組的協(xié)調(diào)控制。三套PLC系

統(tǒng)監(jiān)控參數(shù)通過RS485接口通訊到控制室分散控制

系統(tǒng)（DCS），供操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控。圖1為機(jī)組控

制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意。

機(jī)組出現(xiàn)排氣壓力超過設(shè)定值、機(jī)組油壓差低于設(shè)

定值、主電機(jī)故障等異常情況時(shí)，機(jī)組緊急停機(jī)。

1.2 存在問題

1.2.1 機(jī)組儀表問題

機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)用的流量開關(guān)可靠性低，故障

率高。每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)兩臺(tái)流量開關(guān)，其中1臺(tái)流量

開關(guān)安裝于機(jī)組冷凝器出口循環(huán)水管線上，用于檢

測(cè)機(jī)組冷卻水流量。當(dāng)機(jī)組冷卻水流量低于設(shè)定值

時(shí)，流量開關(guān)觸發(fā)機(jī)組保護(hù)停機(jī)；另外1臺(tái)流量開

關(guān)安裝于機(jī)組蒸發(fā)器入口乙二醇管線上，用于檢測(cè)

乙二醇流量，當(dāng)機(jī)組乙二醇流量低于設(shè)定值時(shí)，觸

發(fā)機(jī)組保護(hù)停機(jī)。機(jī)組投入運(yùn)行以來，4臺(tái)流量開

關(guān)均發(fā)生過故障停機(jī)事件，并且流量開關(guān)故障后無

法在線切出維修。

機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)用的油壓差開關(guān)故障頻次高，油

壓差開關(guān)因泄漏等原因?qū)е铝藱C(jī)組 7 次故障停機(jī)。

油壓差開關(guān)用于檢測(cè)機(jī)組潤滑油壓力與機(jī)組排氣壓

力的差值，當(dāng)差值低于100 kPa時(shí)，觸發(fā)機(jī)組故障

保護(hù)停機(jī)。

熱繼電器、空開、中間繼電器等電氣元件工作

不穩(wěn)定，存在誤動(dòng)現(xiàn)象，引發(fā)總控臺(tái)和分控臺(tái)失電

和潤滑油泵停運(yùn)等問題，導(dǎo)致機(jī)組故障停機(jī)3次。

1.2.2 控制系統(tǒng)問題

PLC控制器運(yùn)行不穩(wěn)定，出現(xiàn)CPU死機(jī)、輸入

和輸出通道失效等問題，引起由總控臺(tái)PLC控制的

機(jī)組乙二醇變頻泵調(diào)速信號(hào)丟失，變頻泵跳停，導(dǎo)

致機(jī)組故障停機(jī)5次。

機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用普通電源（GPS），

并且與潤滑油泵電機(jī)為同一供電回路，控制系統(tǒng)供

電不穩(wěn)定，因油泵電機(jī)供電問題導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)

失電發(fā)生過1次。

機(jī)組距離操作室大約200米，機(jī)組啟動(dòng)、負(fù)荷

調(diào)整、機(jī)組切換、機(jī)組停機(jī)等正常操作均需操作人

員趕往現(xiàn)場進(jìn)行操作，增加了員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 原因分析

機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障原因包括現(xiàn)場檢測(cè)儀

表及電氣元器件不可靠、儀表安裝位置不當(dāng)、現(xiàn)場

運(yùn)行環(huán)境較為惡劣、聯(lián)鎖條件單一可用性低、PLC

及其輸入輸出模塊非冗余配置、系統(tǒng)供電不穩(wěn)定

等?？刂葡到y(tǒng)故障引發(fā)的機(jī)組跳停事件超過 20 余

圖1 機(jī)組控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

A 機(jī)組 A 機(jī)組

分控臺(tái)

總控臺(tái)

PLC 分控臺(tái)

B 機(jī)組

公用

系統(tǒng)

控制室

DCS

B 機(jī)組

機(jī)組控制程序包括啟動(dòng)、正常停機(jī)和故障停機(jī)

程序。當(dāng)機(jī)組滿足啟動(dòng)條件并接收到信號(hào)時(shí)，機(jī)組

按照程序啟動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)正常運(yùn)行的機(jī)組出現(xiàn)冷凍水

或循環(huán)冷卻水流量低于設(shè)定值、機(jī)組潤滑油溫超過

限定值、機(jī)組出口冷凍水溫度低于設(shè)定值或人為手

動(dòng)摁下停機(jī)按鈕時(shí)，程序停止運(yùn)行。當(dāng)正常運(yùn)行的

2024 年.第 1 期 余庭輝．冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障原因分析及對(duì)策 - 75 -

（5）PLC供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為市電220 V，與機(jī)組

油泵、油加熱器等共用電源。現(xiàn)場檢測(cè)儀表使用現(xiàn)

場開關(guān)電源24 V供電，非冗余設(shè)計(jì)。整個(gè)控制系統(tǒng)

電源質(zhì)量和可靠性不高。

3 對(duì)策

3.1 改造現(xiàn)場檢測(cè)儀表

（1）流量開關(guān)重新選型并移位至上水閥內(nèi)，便

于故障時(shí)檢修。每臺(tái)機(jī)組有2個(gè)用于斷水保護(hù)、聯(lián)

鎖停機(jī)的流量開關(guān)，其中1個(gè)安裝于冷凝器循環(huán)水

管線上，移至上水閥內(nèi)，故障時(shí)可以切出系統(tǒng)進(jìn)行

檢修；另外1個(gè)安裝于乙二醇系統(tǒng)，即蒸發(fā)器進(jìn)水

線上，故障時(shí)無法在線檢修，需要移位。在聯(lián)鎖邏

輯設(shè)置方面，增加機(jī)組循環(huán)水總管流量計(jì)流量低

低和去裝置乙二醇總管流量計(jì)流量低低聯(lián)鎖判斷條

件，分別與 2 個(gè)流量開關(guān)組成二取二邏輯。圖 3 為

乙二醇流量開關(guān)移位示意。

圖2 RT260A開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意

泄漏點(diǎn)

起，分析其主要影響因素有以下幾個(gè)方面：

（1）4臺(tái)流量開關(guān)在機(jī)組投用不到一年時(shí)間先

后出現(xiàn)故障，拆開檢查發(fā)現(xiàn)流量開關(guān)的疊片斷裂或

彈簧失效，應(yīng)屬于產(chǎn)品制造質(zhì)量問題。更換為同型

號(hào)的產(chǎn)品，流量開關(guān)故障率明顯降低。

（2）每臺(tái)機(jī)組設(shè)置3個(gè)壓力或差壓開關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)

組控制和聯(lián)鎖保護(hù)，分別為機(jī)組排氣壓力開關(guān)、過

濾器差壓開關(guān)、油壓差開關(guān)。檢測(cè)元件為彈簧加波

紋管，其中油壓差開關(guān)故障率最高，圖2為油壓差

開關(guān)RT260A內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意。

DCS ???

к≤?

?????

???

PLC

DCS PLC

A??

???

B??

???

???

?????

??????

???

????

???

????

???

????

???

????

圖3 乙二醇流量開關(guān)移位示意

（2）取消每臺(tái)機(jī)組的油壓差開關(guān)、排氣壓力開

關(guān)、吸氣壓差開關(guān)；新增機(jī)組潤滑油壓力變送器、

排氣壓力變送器、吸氣壓力變送器；將機(jī)組潤滑油

壓力聯(lián)鎖改為二取二邏輯，將排氣壓力與潤滑油壓

力差值聯(lián)鎖改為二取二邏輯，圖4為機(jī)組壓差及壓

力開關(guān)流程示意。

3.2 改造機(jī)組控制系統(tǒng)，提高控制系統(tǒng)可靠性

將現(xiàn)場機(jī)組PLC控制改為室內(nèi)DCS控制，DCS

控制器、輸入/輸出（I/O）單元、通訊單元、供電

模塊等均為冗余配置，機(jī)組儀表電源改為冗余直流

電源（UPS 供電）。一方面改善了機(jī)組控制系統(tǒng)運(yùn)

機(jī)組潤滑油泵為轉(zhuǎn)子柱塞泵，潤滑油在管路中

產(chǎn)生高頻脈動(dòng)，并且油泵輸送的介質(zhì)存在氣、液兩

相的轉(zhuǎn)換，油泵產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)，高頻脈動(dòng)和

振動(dòng)通過管路傳導(dǎo)至油壓差開關(guān)，導(dǎo)致油壓差開關(guān)

的定位桿上下竄動(dòng)。一方面定位桿的竄動(dòng)使得壓差

開關(guān)信號(hào)輸出不穩(wěn)定，產(chǎn)生“油壓低”聯(lián)鎖停機(jī)信

號(hào)，機(jī)組誤停；另一方面定位桿的高頻竄動(dòng)導(dǎo)致油

壓差開關(guān)測(cè)量部位的波紋管因伸縮應(yīng)力疲勞破裂，

使得波紋管腔內(nèi)潤滑油和制冷劑泄漏，差壓開關(guān)檢

測(cè)信號(hào)失真，機(jī)組聯(lián)鎖跳停。

（3）現(xiàn)場環(huán)境溫度、濕度的變化影響PLC系統(tǒng)

穩(wěn)定工作。PLC、開關(guān)電源、安全柵、繼電器、溫

度變送器等安裝在防爆箱內(nèi)，夏季溫度高，熱量散

發(fā)不出去，加速電子元器件老化失效，容易出現(xiàn)

PLC死機(jī)、開關(guān)電源、繼電器、空開誤動(dòng)現(xiàn)象，造

成機(jī)組故障停機(jī)。

（4）PLC系統(tǒng)為S7-300，CPU、輸入/輸出（I/

O）單元、通訊單元、供電模塊等都是非冗余設(shè)計(jì)，

控制系統(tǒng)可靠性不高。一旦某個(gè)卡件故障，整個(gè)控

制系統(tǒng)失去作用，機(jī)組就會(huì)跳停，PLC的可靠性直

接影響機(jī)組的安穩(wěn)運(yùn)行。

- 76 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

行環(huán)境，提高機(jī)組控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)穩(wěn)定性；另

一方面，操作人員在操作室就能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的遠(yuǎn)程

監(jiān)視和控制，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（1）機(jī)組PLC I/O點(diǎn)數(shù)

A、B機(jī)組PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)見表1，其中模擬

量輸入（AI）50點(diǎn)，數(shù)字量輸入（DI）30點(diǎn)，模擬

量輸出（AO）3點(diǎn)，數(shù)字量輸出（DO）31點(diǎn)，總

共114點(diǎn)。

Sm01_03和Sm02_04備用I/O點(diǎn)數(shù)為823點(diǎn)，可以滿

足冷凍機(jī)組控制系統(tǒng)改造需要?？紤]A、B機(jī)組共

用控制點(diǎn)極少，為了平衡兩個(gè)控制器負(fù)荷，A機(jī)組

I/O信號(hào)處理由Sm01_03控制器實(shí)現(xiàn)；B機(jī)組和公共

點(diǎn)的I/O信號(hào)處理由Sm02_04控制器實(shí)現(xiàn)?？紤]機(jī)

組聯(lián)鎖控制的安全性和可靠性，機(jī)組控制和聯(lián)鎖點(diǎn)

的AI、DI、AO、DO卡件冗余配置。

（3）DCS當(dāng)前運(yùn)行負(fù)荷

DCS當(dāng)前負(fù)荷裕量，除PSA單元Sm03_PSA控

制器負(fù)荷裕量53.25%接近設(shè)計(jì)規(guī)范臨界值之外，其

余控制器負(fù)荷裕量空間較大。Sm01_03控制器負(fù)荷

裕量69.24%，Sm02_04控制器負(fù)荷裕量68.98%，均

可滿足A、B機(jī)組I/O所增加的運(yùn)行負(fù)荷。

（4）儀表直流電源負(fù)荷

DCS儀表電源配置有三組冗余直流電源，分別

給安全柵柜、端子柜、繼電器柜、浪涌保護(hù)器柜、

網(wǎng)絡(luò)柜、現(xiàn)場其他儀表等提供24 V直流電源，單邊

額定容量為440 A，當(dāng)前運(yùn)行負(fù)荷39.77 A，負(fù)荷率

9%。冷凍機(jī)組現(xiàn)場儀表改為DCS控制，增加I/O點(diǎn)

數(shù)114點(diǎn)，增加直流電源負(fù)荷不超過10 A。因此當(dāng)

前配置的儀表直流電源負(fù)荷完全滿足機(jī)組儀表及控

制系統(tǒng)改造需要。

（5）主要設(shè)備控制方案

螺桿壓縮機(jī)：在現(xiàn)場分控臺(tái)設(shè)置緊急停機(jī)按

鈕，信號(hào)進(jìn)DCS?，F(xiàn)場不設(shè)操作柱，壓縮機(jī)啟動(dòng)、

停機(jī)由DCS遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)，電機(jī)故障信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)信

號(hào)由電氣送至DCS。

潤滑油泵：現(xiàn)場不設(shè)操作柱，油泵電機(jī)啟動(dòng)、

停機(jī)由DCS遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)，電機(jī)故障信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)信

號(hào)由電氣送至DCS。

乙二醇泵：現(xiàn)場增設(shè)操作柱，電機(jī)啟動(dòng)、停機(jī)

可由操作柱和DCS實(shí)現(xiàn)。當(dāng)運(yùn)行泵故障停機(jī)或出口

壓力低于0.4 MPa時(shí)，備用泵能實(shí)現(xiàn)自啟。電機(jī)故

表 1 冷凍機(jī)組 I/O 統(tǒng)計(jì)

I/O 類型 AI/點(diǎn) DI/點(diǎn) AO/點(diǎn) DO /點(diǎn)

A 機(jī)組 15 15 0 11

B 機(jī)組 15 15 0 11

公共點(diǎn) 20 0 3 9

合計(jì)（點(diǎn)） 50 30 3 31

表 2 DCS 備用 I/O 統(tǒng)計(jì)

卡件

控制器 AI_HART/點(diǎn) AI_HL/點(diǎn) AI_LLMUX/點(diǎn) DI/點(diǎn) AO/點(diǎn) DO/點(diǎn)

Sm01_03 99 38 84 102 17 25

Sm02_04 137 13 114 127 17 46

Sm03_PSA 27 0 30 7 3 48

Sm04_GDS 0 43 0 0 0 0

（2）DCS備用I/O點(diǎn)數(shù)

苯乙烯 DCS 現(xiàn)有備用 I/O 點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)見表 2。

DCS 共有 4 對(duì)控制器，Sm01_03 和 Sm02_04 為通

用控制器；Sm03_PSA 為 PSA 單元專用控制器；

Sm04_GDS 為可燃有毒氣體報(bào)警器專用控制器。

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圖4 機(jī)組壓差及壓力開關(guān)流程示意

2024 年.第 1 期 余庭輝．冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障原因分析及對(duì)策 - 77 -

障信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)由電氣送至DCS。

電加熱器：其啟用、停止由DCS遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)，運(yùn)

行狀態(tài)信號(hào)由電氣送至DCS。

苯乙烯DCS為霍尼韋爾PKS系統(tǒng)，其控制器、

電源模塊、通訊模塊、帶控制的輸入輸出卡件均冗

余配置，DCS運(yùn)行的可靠性遠(yuǎn)比PLC高。通過上述

統(tǒng)計(jì)分析，DCS備用點(diǎn)數(shù)、控制器負(fù)荷裕量、儀表

直流電源裕量等方面均符合機(jī)組控制系統(tǒng)PLC改造

條件，按照主要設(shè)備控制方案實(shí)施機(jī)組儀表及控制

系統(tǒng)改造就能消除故障，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性。

4 實(shí)施效果

2021年苯乙烯裝置檢修期間，對(duì)機(jī)組儀表及控

制系統(tǒng)實(shí)施改造。將機(jī)組儀表信號(hào)引入DCS，取消

機(jī)組現(xiàn)場分控臺(tái)和總控臺(tái)PLC控制，保留機(jī)組原有

控制方案，優(yōu)化機(jī)組操作模式，改造取得預(yù)期效果。

一是機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)改造以后，機(jī)組儀表

及控制系統(tǒng)故障引起的非計(jì)劃停機(jī)次數(shù)降為零，冷

凍機(jī)組長周期安穩(wěn)運(yùn)行有了較大保障。

二是機(jī)組操作方式由現(xiàn)場操作改為遠(yuǎn)程操作，

在DCS操作站畫面上就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，無

需去現(xiàn)場點(diǎn)擊PLC監(jiān)視屏，員工的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降

低，機(jī)組操作的可靠性得到進(jìn)一步提升。

5 結(jié)論

（1）引起冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障的具體

因素包括現(xiàn)場檢測(cè)儀表設(shè)計(jì)選型不當(dāng)、單點(diǎn)聯(lián)鎖儀

表可靠性低、PLC市電供電質(zhì)量不穩(wěn)、CPU、輸入

輸出模塊（I/O單元）、通訊單元、供電模塊非冗余

設(shè)計(jì)、PLC現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境惡劣等。

（2）通過采取現(xiàn)場檢測(cè)儀表設(shè)計(jì)改型、單點(diǎn)聯(lián)

鎖邏輯變更為二取二聯(lián)鎖邏輯、機(jī)組控制由PLC改

為 DCS 控制、現(xiàn)場儀表供電由市電改為 UPS 等措

施，冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)故障次數(shù)、機(jī)組非計(jì)

劃停機(jī)次數(shù)均降為零，為苯乙烯裝置安穩(wěn)長運(yùn)行提

供了保障，且降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）冷凍機(jī)組為撬裝設(shè)備，對(duì)于新改擴(kuò)建項(xiàng)目，

在項(xiàng)目前期優(yōu)化機(jī)組控制方式和儀表設(shè)計(jì)選型顯得

十分重要。基于在役裝置，通過改造和優(yōu)化儀表及

控制系統(tǒng)，降低故障率，實(shí)現(xiàn)機(jī)組安穩(wěn)運(yùn)行。實(shí)踐

表明，冷凍機(jī)組儀表及控制系統(tǒng)改造兩年以來，冷

凍機(jī)組與主裝置同步運(yùn)行率 100%，未發(fā)生一起因

儀表及控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停機(jī)事故，改造

效果明顯，可為同類裝置改造提供借鑒。

（上接第 16 頁）

產(chǎn)，發(fā)揮單套規(guī)模大、氫資源有效利用等優(yōu)勢(shì)。但

單裝置也受原料、產(chǎn)品單一盈利空間有限；同時(shí)，

PDH裝置占比提升，增強(qiáng)了對(duì)丙烷的依賴。石化行

業(yè)利潤預(yù)計(jì)在2023年下半年或者2024年觸底反彈。

因過度的產(chǎn)能擴(kuò)張，整個(gè)石化行業(yè)低谷期延長。而

丙烯產(chǎn)業(yè)鏈過剩的局勢(shì)將愈演愈烈，其走出低谷的

時(shí)間預(yù)計(jì)比乙烯產(chǎn)業(yè)鏈要晚。競爭力較差的 PDH

項(xiàng)目可能面臨虧損或項(xiàng)目投產(chǎn)延期，甚至擱置。

PDH 行業(yè)開工將低負(fù)荷運(yùn)行，小規(guī)模 PDH 生存能

力更弱。

圖3 2018-2023年中國丙烯PDH裝置稅前毛利

數(shù)據(jù)來源：中國石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院

3 000

2 500

2 000

1 500

1 000

500

0

–500

–1 000

–1 500

–2 000

日 期

毛利 /（元 /噸）

2018/01/02 2018/05/25 2018/10/15 2019/03/05 2019/07/22 2019/12/09 2020/04/28 2020/09/10 2021/01/27 2021/06/16 2021/11/01 2022/03/17 2022/08/01 2022/12/15 2023/05/05 2023/09/14

摘? 要：該文從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展入手，從現(xiàn)有基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)、模型和應(yīng)用4個(gè)層面介紹了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石

化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的現(xiàn)狀、問題和發(fā)展趨勢(shì)。參考相關(guān)領(lǐng)域的成熟技術(shù)或可行性研究，從完善工業(yè)互

聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、水氣污染物在線監(jiān)測(cè)提升、分級(jí)控制、固體廢物風(fēng)險(xiǎn)管控、場地污染風(fēng)險(xiǎn)管控、環(huán)保綠

色低碳管理和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控等7個(gè)方面提出推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋環(huán)?！痹谑袠I(yè)落地的對(duì)策建議，

并對(duì)未來進(jìn)行了適度展望。

關(guān)鍵詞：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 環(huán)保 石化

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用與展望

李煥

（中國石化安全工程研究院有限公司，化學(xué)品安全全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266100）

收稿日期：2023-06-06

作者簡介：李煥，工學(xué)碩士，高級(jí)工程師?，F(xiàn)主要從事石化行業(yè)環(huán)保智能優(yōu)化減排研究工作。

Application and Prospect of Industrial Internet in Environmental

Protection Field of Petrochemical Industry

Li Huan

（State Key Laboratory of Chemical Safety，SINOPEC Research Institude of Safety Engineering Co., Ltd，

Qingdao，Shandong 266100，China）

Abstract: Based on the development of industrial internet technology. The current situation, problems and

development trend of industrial internet in the field of environmental protection in petrochemical industry are

introduced from 4 aspects: existing foundation, data, models and applications. Considering proven technologies and

feasibility studies in related fields, countermeasures and suggestions are put forward to promote the implementation

of \"industrial internet+ environmental protection\" in the petrochemical industry from seven aspects, including

improving the industrial internet framework, online monitoring improvement of water and gas pollutants, hierarchical

control, solid waste risk control, soil and groundwater pollution risk control, green and low-carbon environmental

protection management, ecological risk prevention and control, and a moderate outlook is made for the future.

Key words: industrial internet；environmental protection；petrochemical

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為第四次工業(yè)革命的基石 [1]。

在我國，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已進(jìn)入快速發(fā)展期[2]。目

前，擁有完備工業(yè)基礎(chǔ)和可觀存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的?；奉I(lǐng)

域已率先實(shí)現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的落地應(yīng)用[3]。據(jù)安

全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)智能表征與分級(jí)預(yù)警應(yīng)用平臺(tái)上線后的

數(shù)據(jù)顯示，以山東省為例，全省企業(yè)報(bào)警次數(shù)同比

下降76.8%，監(jiān)管部門發(fā)送風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警次數(shù)同比下降

82.3%，企業(yè)重大風(fēng)險(xiǎn)源安全運(yùn)行狀況改進(jìn)明顯[4]。

2024 年 2 月·第 9 卷·第 1 期 >> 能源管理 <<

石油石化綠色低碳

Green Petroleum & Petrochemicals

引用格式：李煥．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用與展望 [J]．石油石化綠色低碳，2024，9（01）：78-84.

2024 年.第 1 期 李煥．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用與展望 - 79 -

此深入推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧環(huán)保建設(shè)是石化行業(yè)

環(huán)保信息化發(fā)展的客觀要求和理性選擇[7]。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用

1.1 工業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)

目前，石化企業(yè)環(huán)保信息系統(tǒng)已采用“數(shù)據(jù)＋

模型＋應(yīng)用”技術(shù)路線構(gòu)建了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基

礎(chǔ)平臺(tái)[8]，其數(shù)據(jù)來源包括污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)

據(jù)，基層員工錄入的各類環(huán)保數(shù)據(jù)等。在模型層設(shè)

置了環(huán)保指標(biāo)計(jì)算、監(jiān)測(cè)計(jì)劃編制等業(yè)務(wù)組件，以

組件組合方式滿足各類應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求?！肮I(yè)互

聯(lián)網(wǎng)＋環(huán)?！逼脚_(tái)體系架構(gòu)如圖1所示。

目前石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)還處

于起步階段，基本是散點(diǎn)式應(yīng)用，尚未成網(wǎng)。使得

現(xiàn)有的環(huán)保平臺(tái)無法確保企業(yè)合法合規(guī)經(jīng)營、無法

有效應(yīng)對(duì)新興風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)于源頭和過程的節(jié)能降碳減

污增效潛力尚未挖掘。特別在雙碳背景下，碳資產(chǎn)

管理已成為企業(yè)核心競爭力之一，需要依靠信息化

智能化手段實(shí)現(xiàn)能源、碳排放、碳資產(chǎn)的精細(xì)調(diào)控

與管理。相關(guān)領(lǐng)域已有較為成功的實(shí)踐，如城市污

水處理廠已普遍實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化控制[5]，能夠依據(jù)工

藝流程上各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的 COD、氨氮、溶解氧等指

標(biāo)，優(yōu)化調(diào)整曝氣量、污泥回流比等，從而降低污

水處理運(yùn)行成本，保證外排口出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)[6]。因

圖1 “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋環(huán)?！?平臺(tái)體系架構(gòu)

PssS 層 DaaS 層

邊緣層

SaaS 層

和工業(yè)

APP

LssS 層

1.2 數(shù)據(jù)層建設(shè)思考

在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)具有“6V”“三高”特

性，即海量規(guī)模（Volume）、形式種類繁多（Variety）、

處理速度快（Velocity）、高價(jià)值性（Value）、真實(shí)

性（Veracity）、易受攻擊性（Vulnerable）和高維、高

復(fù)雜性、高不確定性[9]。某石化企業(yè)應(yīng)用數(shù)字化環(huán)

保信息系統(tǒng)詳見圖 2，規(guī)范整合污染源在線監(jiān)測(cè)、

LIMS實(shí)驗(yàn)室信息管理、環(huán)保統(tǒng)計(jì)和建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保管

理等系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，將環(huán)保專業(yè)數(shù)據(jù)歸一化，解決

指標(biāo)口徑不一、信息孤島等問題，徹底摸清了污染物

底數(shù)，依托大數(shù)據(jù)初步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理和決策 [10]。

但在石化行業(yè)，環(huán)保專業(yè)的硬件基礎(chǔ)整體較差 [11]，

距離自動(dòng)化及智能化還有一定差距。而且，石化企

業(yè)業(yè)務(wù)范疇涵蓋了油氣勘探開發(fā)、石油煉制與化學(xué)

轉(zhuǎn)化、油氣產(chǎn)品銷售等全產(chǎn)業(yè)鏈，看似單一的環(huán)保

專業(yè)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)經(jīng)營息息相關(guān)。

為此，要在提升環(huán)保管控的基礎(chǔ)硬件能力水平

和打通生產(chǎn)與環(huán)保的界限上發(fā)力。目前的硬件設(shè)備

主要集中在末端，未來須在以下方面進(jìn)行提升：一

是推進(jìn)實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制和污污分治，在關(guān)鍵裝置的排

口設(shè)置數(shù)控儀表和感知設(shè)備，鑒于這部分?jǐn)?shù)據(jù)只用

于企業(yè)內(nèi)部管理，可考慮采用順序注射分析、微流

控等精度略低但時(shí)效性優(yōu)勢(shì)明顯的非國標(biāo)法廢水監(jiān)

測(cè)技術(shù)[12-13]；二是在末端擴(kuò)大在線監(jiān)測(cè)儀表的使用

- 80 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

場景，特別是對(duì)新污染物、溫室氣體、土壤地下

水、生態(tài)等新興環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知[14]；三是全

面建設(shè)固體廢物數(shù)據(jù)治理體系，對(duì)固體廢物全生命

周期信息進(jìn)行采集 [15]（這方面江蘇神采科技的產(chǎn)

品已經(jīng)在化工園區(qū)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用），同時(shí)安裝傳輸網(wǎng)關(guān)、

保密設(shè)備等確保信息的安全傳遞；四是研發(fā)兼具小

型化、低成本、高穩(wěn)定、長壽命等特點(diǎn)的特種傳感

器，對(duì)水體、氣體中的污染物指標(biāo)進(jìn)行精細(xì)化的監(jiān)

控檢測(cè)，對(duì)高溫高壓、酸堿性等惡劣環(huán)境中的關(guān)鍵

指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)等[16]。與生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享，可通過

建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、高度共享的石化企業(yè)數(shù)據(jù)資源池來

解決。

1.3 模型層建設(shè)思考

在科學(xué)研究中，實(shí)驗(yàn)科學(xué)、理論科學(xué)、計(jì)算機(jī)

科學(xué)分別被稱為第一范式、第二范式和第三范式。在

對(duì)前面三種研究范式有機(jī)統(tǒng)一和優(yōu)勢(shì)融合發(fā)展的基礎(chǔ)

上，逐步形成以計(jì)算機(jī)為主要載體進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整

理、分析和運(yùn)用的研究方式，被稱為第四范式[17]。在

數(shù)據(jù)密集型的第四范式研究中，數(shù)據(jù)信息所能產(chǎn)生

的效能，很大程度上取決于發(fā)掘隱藏在數(shù)據(jù)信息背

后的能力，即模型的構(gòu)建能力。目前石化企業(yè)環(huán)保

信息系統(tǒng)中大部分支撐決策的模型都是基于經(jīng)驗(yàn)和

法規(guī)的規(guī)則模型，數(shù)據(jù)利用尚不充分，缺少專業(yè)模

型支持，對(duì)于新興風(fēng)險(xiǎn)無法形成有效規(guī)避。中科宇

圖在其開發(fā)的流域非點(diǎn)源水污染排放清單估算平臺(tái)

中通過改進(jìn)的輸入系數(shù)法和 SWAT 模型模擬方法，

實(shí)現(xiàn)對(duì)流域非點(diǎn)源水污染的計(jì)算和可視化展示[18]。

接下來，模型算法層面的建設(shè)重點(diǎn)為運(yùn)用環(huán)

境綜合模擬、多業(yè)務(wù)協(xié)同建模等技術(shù)[19]開發(fā)6大類

專業(yè)算法模型，以充分利用“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”架構(gòu)下

的多元數(shù)據(jù)，高效支撐企業(yè)環(huán)保管理應(yīng)用。值得一

提的是，這些模型必須布設(shè)在云端，以利于迭代更

新。一是現(xiàn)狀評(píng)估模型：通過當(dāng)前的實(shí)時(shí)運(yùn)行或監(jiān)

測(cè)狀態(tài)，區(qū)分正常與異常狀態(tài)；二是溯源回歸模

型：當(dāng)關(guān)鍵環(huán)保指標(biāo)發(fā)生異常時(shí)，對(duì)異常的因果關(guān)

系進(jìn)行分析，追溯引發(fā)此次異常的裝置排口或過程

控制變量；三是趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型：通過對(duì)裝置運(yùn)行歷

史數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)等進(jìn)行回歸建模，預(yù)測(cè)

未來的數(shù)值，模型建立方法可參考文世勇等對(duì)海南

省海岸侵蝕方面的研究[20]；四是運(yùn)行優(yōu)化模型：通

過對(duì)裝置建立基于機(jī)理和數(shù)學(xué)系數(shù)的模型，對(duì)裝置

的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬，從而指導(dǎo)末端處置設(shè)

施的運(yùn)行，其中機(jī)理模型要以化工反應(yīng)過程為基

礎(chǔ)，數(shù)學(xué)模型則可完全利用數(shù)據(jù)，采用指標(biāo)體系

法，利用模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)方法構(gòu)建[21]；五是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

模型：結(jié)合廠界內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)場地、固廢、

水體、大氣等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)或污染程度進(jìn)行實(shí)時(shí)定量化

評(píng)估，常見的評(píng)價(jià)模型包括相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)模型（RRM）、

USEPA模型、PSR模型、R＝P×D模型，SI模型

等[22]；六是決策支撐模型：主要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法展

圖2 環(huán)保信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

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2024 年.第 1 期 李煥．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用與展望 - 81 -

示統(tǒng)計(jì)結(jié)果與趨勢(shì)，從而支撐環(huán)境管理的決策，對(duì)

于復(fù)雜問題的決策，還要考慮不確定性因素及決策

者對(duì)該因素造成損益的接受態(tài)度[23]。模型作為“工

業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋環(huán)?！逼脚_(tái)的核心技術(shù)應(yīng)進(jìn)行自主研發(fā)，

所研發(fā)的模型以組件形式封裝嵌入平臺(tái)，輸出結(jié)果

用于支撐上層平臺(tái)應(yīng)用。例如石化企業(yè)場地污染管

控系統(tǒng)，通過調(diào)取數(shù)據(jù)庫中的水文地質(zhì)資料和場地

污染調(diào)查數(shù)據(jù)，現(xiàn)狀評(píng)估模型完成場地污染的精細(xì)

刻畫，溯源回歸模型結(jié)合裝置生產(chǎn)數(shù)據(jù)完成污染物

的追溯，趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型結(jié)合地下水流場數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)污

染物隨時(shí)間和空間的遷移擴(kuò)散動(dòng)態(tài)變化[24]，運(yùn)行優(yōu)

化模型結(jié)合溯源回歸模型和趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型的結(jié)果提

出生產(chǎn)裝置和處置設(shè)施的操作建議，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型

綜合考慮敏感受體、控制措施和現(xiàn)狀評(píng)估模型的結(jié)

果完成實(shí)時(shí)定量化評(píng)估，決策支撐模型綜合上述模

型結(jié)果展示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，將管控建議措施推送至相關(guān)

人員，支撐管控建議決策。企業(yè)土壤地下水可視化

管控系統(tǒng)模擬見圖3。

用戶需求完成模型的修正和展示界面的更新，因此

能夠大大縮短開發(fā)周期。四是與其他系統(tǒng)的互動(dòng)更

加頻繁?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)保應(yīng)用已經(jīng)深入生產(chǎn)

裝置，因此需要隨時(shí)調(diào)取生產(chǎn)、計(jì)劃等系統(tǒng)數(shù)據(jù)；

同時(shí)，其輸出結(jié)果也不僅僅是達(dá)標(biāo)或超標(biāo)，而是針

對(duì)工藝、設(shè)備等專業(yè)的優(yōu)化操作建議。例如催化裂

化環(huán)保智能管控系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)源不僅包括再生煙氣

治理設(shè)施的出口煙氣污染物濃度、含硫污水濃度數(shù)

據(jù)，還包括原料性質(zhì)、產(chǎn)品分布、溫度、壓力等生

產(chǎn)數(shù)據(jù)，依據(jù)煙氣預(yù)測(cè)、蒸汽優(yōu)化、催化劑活性預(yù)

測(cè)等模型能夠輸出未來一段時(shí)間后的裝置環(huán)保狀況，

提前推送管控建議，更好為生產(chǎn)服務(wù)，詳見圖4。

圖3 在產(chǎn)企業(yè)場地污染羽模擬

1.4 應(yīng)用層建設(shè)思考

與現(xiàn)有石化企業(yè)環(huán)保信息系統(tǒng)相比，基于工業(yè)

互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的石化企業(yè)環(huán)保平臺(tái)要在應(yīng)用層體現(xiàn)以

下四個(gè)特點(diǎn)：一是對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘更深入。在保留現(xiàn)

有統(tǒng)計(jì)分析功能的基礎(chǔ)上，廣泛調(diào)用其他專業(yè)如生

產(chǎn)、設(shè)備、安全等數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范甚至新聞等互

聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，以更好地支撐決策。二是對(duì)于用戶的服

務(wù)更加定制化。面向操作人員、企業(yè)管理者和外來

參觀人員時(shí)，能夠提供不同的展示頁面，滿足其不

同的應(yīng)用需求。三是開發(fā)周期更短[25]。由于應(yīng)用全

部基于布設(shè)在云端的模型層輸出結(jié)果，只需要根據(jù)

圖4 催化裂化裝置環(huán)保智能管控系統(tǒng)

2 推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)＋環(huán)?！痹谑袠I(yè)落地的

對(duì)策建議

2.1 完善工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

提升感知器件硬件基礎(chǔ)，在現(xiàn)有環(huán)境在線監(jiān)測(cè)

數(shù)據(jù)和少量數(shù)控儀表數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，匯入其他邊緣

設(shè)備信息。依托我國“科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目”中

天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)的成果 [26]，建立融合遙感影

像、高點(diǎn)攝像、土壤地下水感知等“天地”一體化

全方位環(huán)境監(jiān)測(cè)感知體系。以“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”架構(gòu)

對(duì)已有的環(huán)保信息系統(tǒng)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)與開發(fā)，明確

平臺(tái)架構(gòu)和開發(fā)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)新老系統(tǒng)的無縫銜接，

完善平臺(tái)基礎(chǔ)，全面完成建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保管理、清潔

生產(chǎn)、政策法規(guī)、排污許可、污染源普查、環(huán)保統(tǒng)

計(jì)等模塊的系統(tǒng)提升，提升環(huán)保管理水平。

2.2 水體、大氣污染物在線監(jiān)測(cè)提升

以杜絕在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)報(bào)警為底線，研發(fā)在

線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)運(yùn)營、環(huán)保設(shè)施等參數(shù)之間的數(shù)

據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)廢水、廢氣在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)15～30

- 82 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

分鐘之前提前預(yù)警。

平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)滿足以下需求：一是提升大氣污

染監(jiān)測(cè)的走航在線監(jiān)測(cè)和密集網(wǎng)監(jiān)測(cè)能力 [27]，實(shí)

現(xiàn)多種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效融合；二是推動(dòng)異常排污溯

源模塊建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)異常超標(biāo)事件的快速定位與排

查；三是開發(fā)外排數(shù)據(jù)超標(biāo)預(yù)警模塊，推動(dòng)在線監(jiān)

測(cè)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)數(shù)據(jù)的有效融合，實(shí)現(xiàn)外排口超標(biāo)事

件的提前預(yù)警；四是開發(fā)智慧水務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)污水

處置設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)和處置過程的在線優(yōu)化[28]。

2.3 廢水廢氣分級(jí)控制

以強(qiáng)化源頭減排和過程優(yōu)化為手段，構(gòu)建主

要裝置、重點(diǎn)部位分級(jí)控制在線監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，研

發(fā)分級(jí)控制點(diǎn)位與外排口之間的機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模

型，實(shí)現(xiàn)對(duì)異味、超標(biāo)廢水等異常排污的快速定位

與溯源。

平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)滿足以下需求：一是推動(dòng)分級(jí)控

制模塊建設(shè)，實(shí)現(xiàn)主要生產(chǎn)裝置排水口污染指標(biāo)在

線監(jiān)測(cè)；二是針對(duì)污水場開展智慧水務(wù)提升改造，

可以學(xué)習(xí)跨國公司的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)[29]；三是針對(duì)無組織

廢氣，推動(dòng)異味溯源模塊的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)擾民事件

的快速排查和定位；四是開發(fā)氣體治理設(shè)施優(yōu)化模

塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體治理設(shè)施狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)和藥劑投

加量等的實(shí)時(shí)計(jì)算，提高達(dá)標(biāo)率并減少固體廢物的

產(chǎn)生。

2.4 固體廢物風(fēng)險(xiǎn)管控

應(yīng)用準(zhǔn)確獲取、傳遞、評(píng)估固體廢物數(shù)據(jù)信息

的電子標(biāo)簽、數(shù)采網(wǎng)關(guān)等硬件設(shè)備，開發(fā)準(zhǔn)確評(píng)估

固體廢物儲(chǔ)存運(yùn)輸安全環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的專業(yè)模型[30]，助

力“無廢城市”構(gòu)建。

平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)滿足以下需求：一是推動(dòng)實(shí)現(xiàn)危

廢清單的動(dòng)態(tài)更新，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的固體廢物/ 危

險(xiǎn)廢物數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)石化行業(yè)危險(xiǎn)廢物脫危策略的

“一盤棋”；二是建設(shè)固體廢物全生命周期信息管控

模塊，實(shí)現(xiàn)固體廢物從產(chǎn)生到出廠的數(shù)據(jù)有效傳遞

和系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管控，并與國家固體廢物管理體系無

縫銜接；三是圍繞“無廢城市”建設(shè)開發(fā)支撐工具，

實(shí)現(xiàn)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的分享和建設(shè)效果的持續(xù)跟蹤；四是

開發(fā)固體廢物特別是危險(xiǎn)廢物HSE風(fēng)險(xiǎn)管控模塊，

對(duì)廢物儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的重大安全環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)定量

評(píng)估，確保危廢管理滿足國家安全、環(huán)保雙重風(fēng)險(xiǎn)

管控的要求。

2.5 場地污染風(fēng)險(xiǎn)管控

布設(shè)支撐場地污染物遷移轉(zhuǎn)化的在線監(jiān)測(cè)體

系，研發(fā)支撐土壤和地下水污染快速評(píng)估、精細(xì)刻

畫、溯源回歸、趨勢(shì)預(yù)測(cè)和管控效果評(píng)價(jià)的專業(yè)模

型，實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)石化企業(yè)場地風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)分類科學(xué)管

控[31]。

平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)滿足以下需求：一是實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)

地塊污染域的精細(xì)刻畫與跟蹤，確保場地污染不出

廠界；二是對(duì)已有污染實(shí)現(xiàn)科學(xué)溯源，以采取有效

的源移除措施；三是開發(fā)場地污染發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)模

型，以制定有效的風(fēng)險(xiǎn)管控措施；四是開發(fā)治理技

術(shù)效果評(píng)估模塊，以篩選和評(píng)價(jià)工程技術(shù)的適用條

件和實(shí)施效果。

2.6 環(huán)保綠色低碳管理

以推進(jìn)“雙碳”行動(dòng)方案為抓手，建成環(huán)保綠

色低碳管理平臺(tái)，全面滿足企業(yè)依法合規(guī)經(jīng)營、風(fēng)

險(xiǎn)管控、新興業(yè)務(wù)支撐和示范引領(lǐng)的需求。

平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)滿足以下需求：一是對(duì)現(xiàn)有管理

需求進(jìn)行系統(tǒng)化提升，利用大數(shù)據(jù)、人工智能等實(shí)

現(xiàn)基于在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、傳感數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能

化計(jì)算，提高管理支撐的及時(shí)性與科學(xué)性；二是利

用網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)輿情信息監(jiān)控模塊，對(duì)

影響企業(yè)環(huán)保形象的事件進(jìn)行及時(shí)跟蹤，便于及時(shí)

掌握情況采取對(duì)策[32]；三是升級(jí)環(huán)保統(tǒng)計(jì)模塊的總

量核算方式，打通數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)排污許可等進(jìn)度與

在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能化計(jì)算和比對(duì)；四是針對(duì)“雙

碳”行動(dòng)升級(jí)碳資產(chǎn)管理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程、

用能形式、能耗水平等多渠道的統(tǒng)計(jì)，全面支撐

“雙碳”工作[33]。

2.7 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控

探索建立石化行業(yè)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)防控模式，建立生

態(tài)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、評(píng)估與防控的技術(shù)體系，研發(fā)生態(tài)損

害評(píng)估和恢復(fù)效果評(píng)估的專業(yè)模型，實(shí)現(xiàn)勘探、鉆

井、生產(chǎn)等過程對(duì)生態(tài)敏感地區(qū)和敏感受體的系統(tǒng)

保護(hù)[34]。

平臺(tái)建設(shè)重點(diǎn)滿足以下需求：一是建設(shè)企業(yè)所

在地區(qū)的生態(tài)紅線圖庫[35]，搜集整理重點(diǎn)保護(hù)的生

態(tài)敏感區(qū)域和對(duì)象；二是布設(shè)在線監(jiān)控儀表，掌握

廠界內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)場地、固廢、水體、大

氣等生態(tài)基準(zhǔn)值及變化程度進(jìn)行實(shí)時(shí)定量化評(píng)估與

記錄；三是建立標(biāo)準(zhǔn)化的生態(tài)影響評(píng)價(jià)方法，針對(duì)

2024 年.第 1 期 李煥．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在石化行業(yè)環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用與展望 - 83 -

企業(yè)生產(chǎn)帶來的噪聲、土壤、地下水等生態(tài)影響進(jìn)

行定期評(píng)價(jià)，確保風(fēng)險(xiǎn)可控；四是開發(fā)特殊污染物

的生態(tài)毒性在線監(jiān)測(cè)模塊[36]，在重點(diǎn)區(qū)域?qū)Χ喹h(huán)芳

烴（PAHs）、微塑料等對(duì)生態(tài)有持久影響的因素進(jìn)

行持續(xù)性監(jiān)測(cè)[37-38]，以積累數(shù)據(jù)自證清白；五是建

立生態(tài)恢復(fù)效果跟蹤模塊，對(duì)生產(chǎn)開發(fā)過程中易造

成影響的項(xiàng)目進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)措施評(píng)估和效果跟蹤，

以確保生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)不產(chǎn)生較大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

3 展望

展望未來，石化行業(yè)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域要基于企

業(yè)現(xiàn)有環(huán)保信息系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)，進(jìn)行“工業(yè)互聯(lián)

網(wǎng)＋”賦能?；诠I(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化已有系統(tǒng)功

能，填補(bǔ)數(shù)據(jù)感知層硬件差距，豐富模型算法，開

發(fā)針對(duì)性的專業(yè) APP，最終達(dá)到工業(yè) 4.0 應(yīng)具備的

設(shè)備水平與平臺(tái)能力。在數(shù)據(jù) & 服務(wù)層，以環(huán)保

專業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)等其它專業(yè)的數(shù)據(jù)融

合；以現(xiàn)有在線儀表為基礎(chǔ)，增加現(xiàn)場報(bào)警器、傳

感器、光譜設(shè)備等信號(hào)，拓寬多源數(shù)據(jù)獲取渠道；

構(gòu)建全面支撐環(huán)保專業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。在

模型&服務(wù)層，提升完善現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)管理、環(huán)保統(tǒng)

計(jì)等通用模型和專家經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?；引入開發(fā)多介質(zhì)污

染物溯源、遷移轉(zhuǎn)化等專業(yè)模型，建設(shè)滿足現(xiàn)狀刻

畫、溯源回歸、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、輔助決策等

需求的專業(yè)模型算法池。在應(yīng)用 & 服務(wù)層，堅(jiān)持

差異化管理需求導(dǎo)向，提升應(yīng)用展示界面的更新頻

次、決策建議的專業(yè)水平以及平臺(tái)模塊的迭代實(shí)施

周期，形成有競爭力的能源化工行業(yè)環(huán)保APP產(chǎn)業(yè)

生態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：第四次工業(yè)革命基石[J]．建設(shè)機(jī)

械技術(shù)與管理，2021，34（02）：26-33．

[2] 李燕．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的制約因素與推進(jìn)策略

[J]．改革，2019，308（10）：35-44．

[3] 楊哲．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)中的應(yīng)用與

展望[J]．安全、健康和環(huán)境，2021，21（08）：1-4．

[4] 楊哲．危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)智能表征與分級(jí)預(yù)警

技術(shù)應(yīng)用研究[J]．安全、健康和環(huán)境，2021，21（06）：

1-6．

[5] 張偉，喬俊飛．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的污水處理過程多目標(biāo)優(yōu)化控

制方法[J]．智能系統(tǒng)學(xué)報(bào)，2016，11（05）：594-599.

[6] Olsson G．ICA and me-A subjective review[J]． Water

research， 2012， 46（6）：1585-1624．

[7] 劉銳，劉文清，衛(wèi)晉晉，等．“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評(píng)

價(jià)指標(biāo)體系研究[J]．中國工程科學(xué)，2018，20（02）：

120-128．

[8] 趙欣梅．石化企業(yè)數(shù)字化環(huán)保管理系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

[J]．化工環(huán)保，2021，41（03）：350-355．

[9] 蔣洪強(qiáng)，盧亞靈，周思，等．生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)研究與

應(yīng)用進(jìn)展[J]．中國環(huán)境管理，2019，11（06）：11-15.

[10] 高陽，劉政偉，楊文玉，等．石化企業(yè)環(huán)保大數(shù)據(jù)智

能云平臺(tái)建設(shè)探討 [J]．現(xiàn)代化工，2022，42（07）：

15-20.

[11] 唐安中，焦赟儀，楊斌，等．石化行業(yè)污水處理廠智

能化建設(shè)與探索 [J]．工業(yè)水處理，2022，42（07）：

186-191.

[12] 徐明剛，韓士磊，李文，等．基于順序注射分析技術(shù)的

水質(zhì)快速監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)[J]．中國給水排水，2022，38（14）：

133-138.

[13] Jiang H，Sun B，Jin Y，et al. A Disposable Multiplexed

Chip for the Simultaneous Quantification of Key

Parameters in Water Quality Monitoring [J]. ACS Sensors，

2020，5（10）：3013-3018.

[14] 葛海虹，王燕飛，楊力，等．化學(xué)物質(zhì)環(huán)境信息調(diào)查

工作思路探討[J/OL]．生態(tài)毒理學(xué)報(bào)：1-9[2023-02-27].

[15] 靳曉勤，霍慧敏，賈佳，等．危險(xiǎn)廢物全過程信息化

可追溯管控[J]．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2021，46（04）：

99-104.

[16] 李慶劍，王野，車靜，等．特種傳感器現(xiàn)狀趨勢(shì)及對(duì)

能力建設(shè)需求[J]．傳感器與微系統(tǒng)，2019，38（08）：

157-160.

[17] 孟紅茹，孟二龍．基于第四范式的數(shù)據(jù)分析思考 [J]．

計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2021，49（10）：2083-2087．

[18] 李淼泉，田恬，陳奔，等．流域非點(diǎn)源水污染排放清

單估算系統(tǒng)構(gòu)建[J]．中國環(huán)境管理，2019，11（02）：

94-100.

[19] 劉銳，劉文清，謝濤，等．“互聯(lián)網(wǎng) +”智慧環(huán)保

技術(shù)發(fā)展研究 [J]．中國工程科學(xué)，2020，22（04）：

86-92．

[20] 文世勇，王紫竹，王濤，等．基于遙感技術(shù)的海南省

海岸侵蝕現(xiàn)狀與趨勢(shì)評(píng)估[J]．災(zāi)害學(xué)，2020，35（01）：

- 84 - 石油石化綠色低碳 2024 年.第 9 卷

138-143．

[21] 尹成紅．鐵嶺縣水資源開發(fā)現(xiàn)狀及優(yōu)化配置評(píng)估模型

探究[J]．水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2016，（02）：12-14．

[22] 譚娟，王敏，蘇敬華，等．基于相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)模型的崇明

島區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]．人民長江，2022，53（11）：

27-34．

[23] 周蘭庭，李玉菲．基于前景理論的水利工程灰靶投標(biāo)

決策模型與應(yīng)用[J]．水電能源科學(xué)，2022，40（11）：

176-180.

[24] 李久輝，盧文喜，常振波，等．基于不確定性分析的

地下水污染超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警[J]．中國環(huán)境科學(xué)，2017，

37（06）：2270-2277．

[25] 喬治強(qiáng)．混合移動(dòng)APP跨平臺(tái)混合開發(fā)綜述[J]．現(xiàn)代

信息科技，2020，4（10）：71-73.

[26] Sciping． Project Proposal for Major Project of Integrated

Information Network of Air and Ground[EB/OL]．[2018-

12-27]．

[27] 閆懷忠，趙繼峰，潘光，等．走航溯源耦合在線監(jiān)測(cè)

分析噴涂企業(yè)排放 VOCs 對(duì)大氣臭氧污染的影響 [J]．

中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2021，37（06）：62-73.

[28] 盧薇．污水處理過程多變量優(yōu)化控制方法研究[J]．控

制工程，2021，28（02）：258-265.

[29] SIMATIC PCS neo，打造智慧水務(wù)新標(biāo)桿[J]．自動(dòng)化

博覽，2021，38（10）：18-19．

[30] 丁祿彬．煉化企業(yè)危險(xiǎn)廢物貯存風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

構(gòu)建與應(yīng)用[J]．石油石化綠色低碳，2022，7（02）：

68-72．

[31] 王昕喆，張志遠(yuǎn)，劉政偉，等．一種石油石化場地污

染快速評(píng)估方法探究[J]．安全、健康和環(huán)境，2022，

22（10）：44-48．

[32] 陳永東．人工智能時(shí)代的輿情分析與應(yīng)對(duì)策略[J]．新

媒體與社會(huì)，2021（01）：221-235．

[33] 孫志斌．應(yīng)對(duì)氣候變化與碳資產(chǎn)管理[J]．石油石化節(jié)

能與減排，2015，5（01）：1-8．

[34] 寇雙伍，盧培利，王峰文，等．頁巖氣開發(fā)大氣環(huán)境

影響與美國管理經(jīng)驗(yàn)及啟示[J]．環(huán)境影響評(píng)價(jià)，2017，

39（03）：15-19．

[35] 陳海嵩．“生態(tài)紅線”制度體系建設(shè)的路線圖 [J]．中

國人口·資源與環(huán)境，2015，25（09）：52-59．

[36] 萬成炎，藻類在線水體生態(tài)毒性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究．

湖北省，水利部中國科學(xué)院水工程生態(tài)研究所，2014-

03-14．

[37] 王超，黃肇章，邢占磊，等．在線固相萃取–液相色

譜法直接測(cè)定水中超痕量多環(huán)芳烴[J]．色譜，2019，

37（02）：239-245．

[38] 薛荔棟，張霖琳，于海斌，等．土壤微塑料監(jiān)測(cè)技術(shù)

現(xiàn)狀及方法標(biāo)準(zhǔn)化建議[J]．中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2022，38

（05）：9-17．

八面來風(fēng)

有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物燃料

據(jù)報(bào)道，瑞典Alfa Laval公司和英國Bisviridi公司正在合作提升有機(jī)和食品廢棄物回收的可持續(xù)潛

力。此次合作整合Alfa Laval公司的Prodec Oil Plus潷析器和厭氧消化（AD）系統(tǒng)，用于高效的油分離，

可將石油和脂肪廢棄物轉(zhuǎn)化為生物燃料。該工藝由Bisviridi公司開發(fā)并獲得專利，生產(chǎn)的生物原油可以

轉(zhuǎn)化為可持續(xù)航空燃料（SAF）。在甲烷生成之前，Prodec Oil Plus潷析器可以有效地從有機(jī)廢棄物中提

取油，剩余的殘?jiān)梢灾匦乱氲紸D系統(tǒng)中，對(duì)沼氣生產(chǎn)過程的影響最小。由此產(chǎn)生的生物原油純度

高達(dá)99.5%，使其成為煉廠為 SAF市場生產(chǎn)生物燃料的理想原料。AD 工廠產(chǎn)油產(chǎn)能可以高達(dá)300 升/小

時(shí)（或更多）。

（王加欣 摘譯）

《石油石化綠色低碳》期刊

征訂啟事

《石油石化綠色低碳》是由中國石油化工集團(tuán)

有限公司主管、中國石化集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有

限公司主辦，國內(nèi)公開發(fā)行的科技學(xué)術(shù)期刊，被

中國知網(wǎng)、萬方、超星、維普以及美國《化學(xué)文摘》

（CA）等學(xué)術(shù)資源庫收錄，是立足石化、輻射

上下游及相關(guān)能源化工領(lǐng)域的綜合學(xué)術(shù)期刊。

期刊為大 16 開，逢雙月 20 日出版，郵發(fā)代號(hào) : 80-399，每期定價(jià) 30 元，全年 6 期

共計(jì) 180 元。

“雙碳”目標(biāo)確立以來，石油石化行業(yè)掀起踐行綠色低碳發(fā)展熱潮。《石油石化綠色低碳》

（CN10-1378/TE）緊跟綠色低碳發(fā)展前沿，對(duì)國家綠色低碳政策導(dǎo)讀、石油石化行業(yè)熱

點(diǎn)問題透視、行業(yè)綠色科技、企業(yè)綠色低碳發(fā)展理念及經(jīng)驗(yàn)、國內(nèi)外綠色低碳技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

等內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)報(bào)道，以更好地支持石油石化企業(yè)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。

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雙月刊 第 9卷 第 1期 總第 49 期

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主　　　 辦：中國石化集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司

主　　　 編：傅 軍

常務(wù)副主編：王北星

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GREEN Petroleum & Petrochemicals

石油石化綠色低碳

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