提高預加氫反應溫度

蘭州石化公司煉油廠長征QC小組提高預加氫系統(tǒng)反應溫度重整加氫聯(lián)合車間重整裝置自一九九九年一月投產(chǎn)，由60萬噸/年的重整和40萬噸/年的芳烴抽提組成。重整裝置是石化公司煉油廠重要的生產(chǎn)裝置。裝置的主要產(chǎn)品有：苯、甲苯、二甲苯、車用汽油、航空汽油、6#溶劑油、120#溶劑油、180#航空汽油等；重整裝置為多家生產(chǎn)裝置提供氫氣；進入千萬噸煉廠以來，重整裝置預加氫加工能力的大小，將影響產(chǎn)氫量的大小，也制約其它生產(chǎn)裝置的發(fā)展。裝置簡介【目錄】小組概況選擇課題現(xiàn)狀調(diào)查設定目標分析原因確定主因制訂對策實施對策檢查效果制訂鞏固措施總結及下一步打算一、小組概況1.小組名稱:重整加氫聯(lián)合車間長征QC小組2.課題名稱:提高預加氫系統(tǒng)反應溫度3.小組成立時間:2006年３月4.課題完成時間:2007年8月5.注冊時間：2006年３月6.注冊編號：QC/51.15-03-20067.QC小組長編號：甘質(zhì)協(xié)2000

00108.小組類型：攻關型9.小組成員:序號姓名組內(nèi)分工年齡文化程度TQM教育時間備注1胡沁春全面負責35大專72小時2馮邵艷技術指導30本科72小時工程師3高曉燕技術指導33本科72小時工程師4竇克儉協(xié)調(diào)檢查42高中72小時技師5蔡立棟實施操作34本科72小時工程師6李源實施操作32大專72小時7王強操作記錄32中技72小時8石垣操作記錄34中技72小時(制表王強2006年3月)表-1小組成員一覽表

10.小組集體活動次數(shù)：28次分散活動次數(shù)：10次出勤率：100％11.小組成員共提合理化建議4條采納、實施3條一、小組概況12.資料、記錄、卡片齊全13.發(fā)表人：胡沁春14.活動計劃進度表序號建議人建議內(nèi)容采納情況實施情況1胡沁春進一步提高加熱爐熱效率采納實施2蔡立棟增設一臺換熱器，提高換熱效果采納實施3王強改善瓦斯組成，以提高加熱爐出口溫度采納實施4竇克儉加強員工培訓，提高技術素質(zhì)否否表-2合理化建議表(制表王強2006年3月)計劃進度實際進度(制表王強2006年3月)表-3活動計劃進度表

任務名稱負責人2006年2007345678910111212345678

小組概況胡沁春

選擇課題蔡立棟

現(xiàn)狀調(diào)查蔡立棟

P設定目標馮邵艷

分析原因馮邵艷

確定主因胡沁春

制訂對策竇克儉

D實施對策竇克儉

C檢查效果高曉燕

制訂鞏固措施高曉燕

A總結及下步打算馮邵艷

鞏固期胡沁春

二、選擇課題重整加氫聯(lián)合車間重整裝置盡快解決生產(chǎn)瓶頸，達到千萬噸煉廠的發(fā)展要求煉油廠要求預加氫反應溫度指標控制在300℃

車間指標提高預加氫系統(tǒng)反應溫度小組選題(制表王強2006年3月)

裝置問題進入2005年年底以來隨著千萬噸煉廠的發(fā)展要求，重整加氫聯(lián)合車間重整裝置預加氫加工量提高，但是暴露出裝置預加氫反應溫度低達不到指標，使系統(tǒng)加工量無法提高。表-42005年4月-2006年3月數(shù)據(jù)表（平均值）時間（月）4567894-9月平均加工量t/d1520150015301500151015301515反應溫度℃300302299298301300300時間（月）10111212310月-3月平均加工量t/d1600168017001715167016901676反應溫度℃276280278279278277278結論：從表中看，2005年4月至9月預加氫加工量為1515t/d，反應溫度達到300℃，滿足生產(chǎn)要求；2005年10月至2006年3月隨著加工量的提高1676t/d，反應溫度下降至278℃，達不到車間指標。由于反應溫度低，將直接影響預加氫催化劑的壽命，故此重整裝置將無法再提高加工量。三、設定目標圖-3預加氫反應溫度目標值圖小組目標：提高預加氫反應溫度目標值：反應溫度由278℃提高到300℃(制圖石垣2006年5月)現(xiàn)狀278目標300四、目標可行性分析由選題理由得知：1、車間要求預加氫反應溫度指標為300℃。2、目前實際反應溫度為278℃。實際溫度與要求溫度相差22℃。目前生產(chǎn)現(xiàn)狀是：(制圖石垣2006年4月)加熱爐鉑料反應器換104爐102

圖-1工藝流程圖流程簡介：鉑料首先進入換104換熱，然后送入加熱爐，經(jīng)過加熱后進入反應器。

小組成員高曉燕收集了2005年12月至2006年2月影響預加氫反應溫度低的各項目頻數(shù)進行分析，并做頻數(shù)表和排列圖：表-5影響預加氫反應溫度低的各項目頻數(shù)統(tǒng)計表編號項目頻數(shù)(次)累計頻數(shù)累計百分數(shù)（%）A加熱爐出口溫度低404080B進料硫含量高54590C催化劑失活44998D其他150100

累計數(shù)5050100(制表王強2006年4月)結論：通過排列圖我們可以看出，加熱爐出口溫度低是導致預加氫反應溫度低的關鍵問題。(制圖石垣2006年4月)圖-２排列圖

80%98%90%累計百分數(shù)﹪頻數(shù)（次）n＝50···通過對設備原理和其他生產(chǎn)條件分析，充分證明：只要解決了問題的80%，就能將預加氫反應溫度提高到300℃以上。因此，小組目標是可以實現(xiàn)的！！五、分析原因針對爐出口溫度低這一問題我們從人、機、料、法、環(huán)五個方面進行因果分析：(制圖石垣2006年5月)誤操作爐出口溫度低冬夏氣溫變化大工藝問題入爐溫度低爐熱效率低人機法環(huán)料缺乏經(jīng)驗培訓不合格責任心不強技術水平低

加熱爐完好率低原料水雜含量超標瓦斯熱值低圖-4因果圖六、確定主因因素１責任心不強公司規(guī)定工藝違反率≯2％，現(xiàn)場巡檢率≮95％竇克儉查閱工藝紀律檢查臺帳，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：時間工藝違反率現(xiàn)場巡檢率2006年2月199.62006年3月099.7平均0.599.7結論：工藝違反率、現(xiàn)場巡檢率全部符合公司規(guī)定的要求，故責任心不強是非要因。(制表王強2006年6月)

因素２培訓不合格公司規(guī)定所有操作員必須持證上崗。高曉燕查閱培訓檔案：司爐崗位全體操作員１０人均有上崗證。車間還定期對操作員進行培訓。2006年2月對操作員培訓后考核如下：(制表石垣2006年6月)結論:操作員培訓考核均合格，培訓不合格是非要因表-7考核成績表序號成績?nèi)藬?shù)合格情況190以上６合格280以上3合格370以上１合格460以上０合格表-6工藝違反率和現(xiàn)場巡檢率（%）六、確定主因結論：因此操作人員缺乏經(jīng)驗是非要因。(制表王強2006年6月)因素3缺乏經(jīng)驗司爐操作員都在此崗位工作7年以上，2006年3月2日對崗位全體操作員進行季度技能測試考核，如下：因素4加熱爐完好率低

煉油廠規(guī)定加熱爐完好率必須達到≮

98%,小組成員李源查閱設備臺帳2005年4月-2006年3月加熱爐完好率：表-9加熱爐完好率（%）時間（月）2005年2006年45678910111212完好率10099.910010099.810099.7100100100100

結論:加熱爐完好率均≮

98%的指標要求,因此加熱爐完好率低是非要因。(制表王強2006年6月)表-8技能測試考核表參加人數(shù)不合格人數(shù)合格人數(shù)優(yōu)秀人數(shù)合格率%10028100六、確定主因因素5原料水雜含量超標

原料水雜含量高會造成加熱爐溫度下降，因此原料分析指標為：透明無水雜。此項由化驗室對原料進行分析后，將分析數(shù)據(jù)輸入分析臺帳。小組成員胡沁春收集2005年4月－2006年3月原料分析水雜含量分析臺帳統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：原料水雜分析均達到透明無水雜。結論:原料水雜含量超標是非要因。因素6加熱爐熱效率低

預加氫加熱爐熱效率指標:≮

89%,李源收集2005年4-2006年2月爐102熱效率數(shù)據(jù)入下:結論:熱效率均達到≮89%的指標要求,熱效率低是非要因。(制表王強2006年6月)表-10加熱爐熱效率時間（月）2005年2006年45678910111212熱效率89.690.391.590.291.489.890.29089.992.191.2六、確定主因因素7入爐溫度低入爐溫度的高低直接影響加熱爐出口溫度變化。在同等加工量、同等熱源下入爐溫度高，爐出口溫度將提高；反之亦然。車間指標入爐溫度：260℃。(制圖石垣2006年6月)加熱爐鉑料反應器換104爐102(制表王強2006年7月)結論:從統(tǒng)計表看2005年4月-2005年9月入爐溫度263℃，爐出口溫度達到指標300

℃

；2005年10月-2006年3月隨著千萬噸煉廠發(fā)展要求，車間提高加工量后入爐溫度僅為233℃，遠遠達不到車間指標。因此入爐溫度低是要因。表-112005年4月-2006年3月（平均值）時間（月）4567894-9月平均入爐溫度℃262265263266263261263出口溫度300302299298301300300時間（月）10111212310月-3月平均入爐溫度℃248233228226230231233出口溫度276280278279278277278圖-5工藝流程圖六、確定主因因素8瓦斯熱值低

提高瓦斯用量或者提高瓦斯熱值均可以達到提高爐出口溫度的目的。小組成員蔡立棟收集加熱爐操作參數(shù)發(fā)現(xiàn)：爐子瓦斯控制閥閥位已開到95%以上（閥位范圍0%-100%）,瓦斯用量達到365nm3/h以上,操作已經(jīng)沒有調(diào)節(jié)余地，可是爐出口溫度僅為278℃，無法通過提高瓦斯用量來提高爐出口溫度。只能通過提高瓦斯熱值來達到提高爐出口溫度的目的。結論:瓦斯熱值低是要因。因素9冬夏氣溫變化大

小組成員馮邵艷查看氣溫和操作大帳的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：結論：外界氣溫溫度差為45℃，而爐出口溫度差僅為4℃，爐出口溫度變化不大，因此冬夏氣溫變化大是非要因。(制表王強2006年7月)表-122005年冬夏氣溫與反應溫度對比表（℃）時間（2月）冬季環(huán)境溫度反應溫度時間（8月）夏季環(huán)境溫度反應溫度1日-112771日292785日-102785日3128010日-927610日2827615日-1328015日3227920日-1127920日30280六、確定主因七、制訂對策表

針對以上問題分析，經(jīng)過我小組成員共同分析討論，按5W1H要求制訂對策計劃表：表-13對策計劃表序號要因對策目標措施時間地點負責人1入爐溫度低現(xiàn)場改流程提高入爐溫度至260℃增加一臺換熱器2006年7月-2006年11月操作室胡沁春蔡立棟王強高曉燕2瓦斯熱值低提高瓦斯比重降低瓦斯用量至300nm3/h利用回歸分析，確定瓦斯用量和爐出口溫度2006年11月-2007年3月操作室竇克儉李源馮邵艷石垣(制表王強2006年7月)

小組對因果圖中9條末端要因進行了逐條確認后，得到主要要因：1.入爐溫度低；2.瓦斯熱值低1.入爐溫度低2.瓦斯熱值低主要要因確定八、對策實施

（1）對策1的實施：經(jīng)過小組成員共同討論分析，并采納成員蔡立棟的合理化建議：增加一臺換熱器。換熱器由進料與塔101頂物換熱,一方面降低了塔101頂物溫度降低了塔頂空冷的負荷;另一方面提高了進料入爐溫度達到車間指標260℃。(制圖石垣2006年8月)塔101換104爐102換101回流罐空冷鉑料反應器加熱爐新增換熱器結論：通過對策1的實施，進料入爐溫度提至了263℃，進而爐出口溫度達到了291.8℃。提高入爐溫度至260℃的對策目標實現(xiàn)了，要因1得到了解決。表-142006年11月進料入爐溫度統(tǒng)計表

時間（日）3456789101112入爐溫度(℃)266262265263261263265260261262爐出口溫度291289290288290292289290291293時間（日）131415161718192021平均入爐溫度(℃)265263261264263262264264263263爐出口溫度291290288292293291294289290291.8(制表王強2007年2月)圖-6工藝流程改造圖此方案實施效果見表-14：八、對策實施（2）對策2的實施:爐出口溫度低可以通過提高瓦斯量或提高瓦斯熱值解決，可是實際生產(chǎn)中瓦斯控制閥開度達到95%（控制閥開度范圍為0%-100%），操作已沒有調(diào)節(jié)余地。因此小組采納成員王強的建議，將瓦斯的比重由0.62㎏/m3提至0.85㎏/m3，從而改變瓦斯組成，提高了瓦斯熱值。那么瓦斯熱值改變了，小組將重新尋找加熱爐出口溫度與瓦斯用量的配比關系、適宜的對應數(shù)據(jù)。因此小組成員王強收集了30組預加氫加熱爐出口溫度與瓦斯用量數(shù)據(jù)進行分析：X-瓦斯用量Y-加熱爐出口溫度(制表王強2006年8月)表-15爐出口溫度與瓦斯用量數(shù)據(jù)序號XY序號XY序號XY116522011255280212282502270286123353282240036532282631321023523270296433532014235260242402665290305152902552535033863603421619024026290300716522517350333271902458415375182552722821024093103021938034829270345103803552031031830290260r=Lxy/√Lxx·√Lyy=0.93

查表ra=0.361因r﹥ra故X與Y線性關系顯著，且呈正強相關計算a,b值:

根據(jù)剩余標準偏差，建立瓦斯用量與加熱爐出口溫度之間相關關系界限√V余

=√(Lyy-Lxy·b)/n-2=16.3Y上=a+bx+2√V余=0.61x+152.8Y下=a+bx-2√V余=0.61x+87.5通過計算得：Lxx=∑X2－(∑X)2/N=1399620.8Lyy=∑Y2－(∑Y)2/N=59349.4Lxy=∑XY-(∑X)(∑Y)/N=85046.6八、對策實施b=Lxy/Lxx=0.61a=y－

b·x=120.1y=0.61x－

120.1加熱爐瓦斯用量與加熱爐出口溫度的相關數(shù)據(jù)計算設直線方程：Y=a+bx結論1：通過進行相關分析，我們明確加熱爐瓦斯用量與加熱爐出口溫度之間存在著正強相關的關系。

結論2：從上圖看爐出口溫度控制在300℃時,瓦斯用量為

250-350nm3/h。結合生產(chǎn)實踐決定瓦斯用量控制在300nm3/h

。（閥位65%）八、對策實施結論：通過問題2的實施，瓦斯用量降至到300nm3/h

，爐出口溫度達到了300.5℃。第二個要因得到了解決。根據(jù)以上兩組方程，畫出回歸直線和管理界線圖(制圖石垣2006年9月)圖-7回歸直線和管理界線圖表-162007年1月加熱爐出口溫度統(tǒng)計表時間（日）3456789101112瓦斯用量（nm3/h）299305297289295300302308312306爐出口溫度(℃)300301300299302300302301299302時間（日）131415161718192021平均瓦斯用量（nm3/h）296299301295300307310289288300爐出口溫度(℃)300302298299300301304301299300.5九、效果檢查2.反應溫度活動前278℃，小組目標為300℃，活動后300℃，達到了小組的目標與目標值。

預加氫反應溫度(制圖石垣2007年4月)1.流程改造及操作參數(shù)（瓦斯用量300

nm3/h）兩個方案實際應用后的效果可見下表：表-18

2007年2月－4月預加氫加工量數(shù)據(jù)表時間（2月）上旬中旬下旬加工量(t/d)186018401875時間（3月）上旬中旬下旬加工量(t/d)186718531865時間（4月）上旬中旬平均加工量(t/d)186218581860(制表王強2007年4月)

結論：從表-17、表-18中我們看到預加氫反應溫度達

300℃，預加氫加工量提到了1860t/d。表-172007年2月-4月預加氫反應溫度數(shù)據(jù)表時間（2月）上旬中旬下旬反應溫度302301298時間（3月）上旬中旬下旬反應溫度299300301時間（4月）上旬中旬平均反應溫度300299300(制表王強2007年4月)活動后小組目標活動前300300278

九、效果檢查經(jīng)濟效益鑒定書小組名稱：重整加氫聯(lián)合車間長征QC小組 內(nèi)容:本小組以《提高預加氫反應溫度》為題，自2006年3月開展QC攻關活動，通過小組成員的共同努力，2007年8月按期完成課題，且經(jīng)濟效益顯著。經(jīng)濟效益計算如下：1.年鉑料增加量:

（1860-1700）/24×8000×10-4

＝5.33萬噸三苯比例47.3％三苯與石腦油的差價：336元增產(chǎn)三苯產(chǎn)量＝5.33×84％×47.3％＝2.12萬噸年效益＝336×2.12＝712萬元2.瓦斯單價：750元／噸自調(diào)整操作后預加氫加熱爐-102瓦斯用量：活動前365nm3/h活動后降至到300nm3/h

年效益＝750×（365－300）×0.2×10-3×8000×10-4

＝7.8萬元3.改造流程、增加一臺換熱器共投資60萬元

全年效益＝712+7.8-60＝659.8萬元車間鑒定：技術部門鑒定：財務部門鑒定:經(jīng)濟效益顯著1.年鉑料增加量:（1860-1700）/24×8000×10-4

＝5.33萬噸三苯比例47.3％三苯與石腦油的差價：336元增產(chǎn)三苯產(chǎn)量＝5.3