轻烃主要包括在常温常压下呈气态的C1~C4气态轻烃和常温常压下呈液态的C5~C16液态轻烃。轻烃综合利用主要对其中的C2~C5气态轻烃进行资源化利用。目前我国烃利用率仍偏低,一些关键技术没有突破或下游应用没有打开,阻碍了轻烃资源的有效利用。量值准确可靠的标准溶液是优化轻烃综合利用项目中工艺、保证企业高质量发展规划、实现节能减排、和预定双碳目标的重要物质保证。本文重点介绍了天津先德科技有限责任公司在轻烃综合利用项目配套标准溶液定制方面的工作。
目前我国共有13个轻烃综合利用项目,主要分布在山东、江苏、广东、辽宁以及海南等地域。轻烃综合利用主要对其中的C2~C5气态轻烃进行资源化利用,以柴油、石脑油、碳三、碳四等轻烃产品为主要原料,主要产品为碳二烯烃、HDPE、LLDPE、PO、混合丁烯、苯、甲苯、二甲苯、C5、C6烷烃、C9、C12等。
轻烃综合利用项目中,需要使用标准溶液,对原料、中间产物、仪器性能评价、人员考核、产品检测以及贸易结算等供应链、产业链的关键环节进行质量控制。标准溶液的质量直接影响生产企业的产品质量、规格和效益。
石化生产企业为保证标准溶液质量、降低生产成本,将项目配套的标准溶液委托给有技术实力的单位。标准溶液研制生产对人员、仪器、原料、方法以及实验室环境都有严格的要求。
1.轻烃综合利用项目产业链简介
1.1 轻烃来源
轻烃主要包括在常温常压下呈气态的C1~C4气态轻烃和常温常压下呈液态的C5~C16液态轻烃。轻烃主要来源于天然气、油田、气田以及石化、炼厂、油气厂等的生产过程。
1.2 轻烃综合利用项目
轻烃综合利用主要对其中的C2~C5气态轻烃进行资源化利用,具体包括:
1) C2资源回收利用:炼化一体化企业主要采用PSA或浅冷分离回收炼厂干气中的乙烷、乙烯做乙烯裂解原料;炼油企业可利用炼厂干气中稀乙烯生产乙苯/苯乙烯或芳构化生产汽油。
2) C3资源回收利用:丙烯可作为生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、苯酚/丙酮、丁辛醇等原料;丙烷则可脱氢制丙烯、生产车用液化气或裂解成乙烯等。
3) C4资源回收利用:C4化学组分较多,因来源不同组成差异较大。炼厂C4一般含有异丁烯、正丁烯、正丁烷、异丁烷等组分;煤化工正顺反烯烃含量80-90%,异丁烯5%,丁二烯较低。可用于炼油或作为调油组分,如芳构化汽油、烷基化汽油、醚化反应生产甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)等汽油添加剂;其中的丁二烯、正丁烯、异丁烯以及异丁烷可通过不同反应用于橡胶、树脂、共聚单体、MMA等化工产品。
4) C5资源回收利用:可分别作为炼油资源化或裂解资源化利用。
1.3 轻烃综合利用项目主要问题
1) 炼厂轻烃利用率仍偏低,非炼化一体化企业回收手段不足:炼厂轻烃中,丙烯和异丁烯利用率较高,达到80%左右;部分炼油企业通过乙苯/苯乙烯装置回收利用了乙烯,但乙烷、乙烯和丙烷的总体利用率仍较低,尤其是对没有炼化一体化的企业利用更加困难。另外醚后碳四组分的利用率也较低。
2) 烯烃原料多元化使轻烃资源需求快速增长;
3) 对轻烃资源的需求增长导致液化石油气的进口快速增长,可能带来原料供应稳定性和原料价格上涨的风险;
4) 部分下游化工产品产能过剩或即将过剩,或受到国外低成本产品冲击,给轻烃资源的进一步利用带来难度;
5) 一些关键技术没有突破或下游应用没有打开,阻碍了轻烃资源的有效利用。
1.4 标准样品在轻烃综合利用项目中的作用
标准样品是实物标准,是科学制定与有效实施文本标准、提升产品质量、促进科技创新的重要技术基础,具有均匀性、稳定性、准确性和溯源性的基本特性。可用来校准仪器、评价测量方法和给材料赋值。石化行业标准样品是具有一种或多种化学的、物理的、工程技术的性能特征。
在轻烃综合利用项目中,对供应链、产业链的关键质量检测,如原料、中间产物、仪器性能评价、人员考核、产品检测以及贸易结算等环节都需要使用标准溶液。量值准确可靠的标准溶液是保证企业高质量发展规划、优化轻烃综合利用项目中工艺、实现节能减排和预定双碳目标的重要物质保证。
2.先德科技在轻烃综合利用项目方面的工作
2.1先德科技六大优势
1)全链条技术服务
可为用户根据项目生产目标,提供行业咨询报告、工艺先进性专利导航、标准物质定制、质量标准制定及项目风险分析等技术服务。
2)可信赖的技术团队
海归博士领衔,兼具丰富的石油化工及标准物质行业背景。
3)准确可靠的量值结果
严格遵照质量体系及程序文件要求,CRM可追溯至国家/国际标准。
4)丰富的定制经验
为石化、环境等领域提供BTC的定制服务,具有为炼化一体化项目、轻烃综合利用项目、水专项等项目定制标准物质的丰富经验。
5)稳定的行业供应链保障能力
拥有较丰富的标准物质产业链、供应链资源,具有稳定的标准物质合成、纯化及生产技术资源,为客户提供优于同行的供应链保障。
6)专业贴心的售后服务支撑
提供专业贴心的售后服务,并可根据项目需求为用户提供标准物质培训交流。
2.2 轻烃综合利用项目配套标准溶液定制
中石油某轻烃综合利用项目,主要包括:新建一套乙丙烷脱氢装置,一套HDPE/LLDPE装置,一套苯乙烯装置。
根据轻烃综合利用项目需求及定制方案,先德科技承担气相色谱仪用混合标准溶液的定制,代表性标准溶液58项,部分所列见表1,对应单标标准溶液148种,用于轻烃综合利用项目的质量控制,部分标准溶液的谱图如下图1所列。
表1 配套混标标准溶液清单汇总表
图1轻烃综合利用项目部分标准溶液谱图
2.3 相关国家标准样品申报立项
先德科技已申报国家标准样品18项,包括中药天然产物标准样品4种、替代能源标准样品5种以及石化行业标准样品9种,包括碳五产品、苯产品、乙苯产品、苯乙烯产品以及异丙醇产品、二乙二醇产品等标准样品。
先德科技作为烃加工协作组成员单位,将在烃加工协作组专刊系列大型石化项目提供标准溶液定制化服务的典型案例,敬请关注。