目前，受国内地方炼化一体化企业新建和扩能影响，化工市场竞争激烈，化工板块盈利能力大幅下滑，乙烯装置作为化工板块龙头，在原料结构、产品结构和能耗指标上进行经济性分析，对于提升乙烯装置经济运行水平和盈利能力有重要意义。原料成本通常占乙烯装置变动成本的90%，占企业化工板块原料总成本50%以上，乙烯原料结构的变化对于乙烯下游产品收率影响较大，进而影响整个化工板块的产品结构和盈利能力；能源消耗约占乙烯装置变动成本的9%，是乙烯装置经济运行的第二大影响因素。

某大型炼化一体化企业乙烯装置原料按来源可分为自产和外购，自产主要有石脑油、尾油、轻烃等，外购主要有液化天然气（LNG）、乙烷和轻烃等；按原料性质和用途可分为石脑油、重裂解料和轻烃等。不同性质的乙烯原料在不同裂解炉加工，加工工艺参数和产品结构也不同。

2017–2019年，国内化工市场较好，该企业乙烯装置保持较高生产负荷，在充分利用炼油自产石脑油、尾油和轻烃的基础下，不断提高外购轻烃使用量和轻烃类投料比例；2020年以后，受疫情影响，化工市场行情逐步转差，乙烯负荷下降，同时受成品油市场竞争压力加剧影响，企业加大“油转化”力度，石脑油投料比例大幅提升（见表1）。

跟踪了该企业炼油加工的科威特、图皮、桑格斯和国内等不同性质的原油，分别对一次加工常减压装置直馏石脑油和二次加工焦化、加氢裂化、连续重整等装置的22种石脑油进行了链烷烃含量分析，利用SPYRO模拟软件测算了22种石脑油高附加值产品收率。为进一步反映该企业化工产品结构下，各石脑油组分加工实际效益情况，利用PIMS流程模拟软件，建立了化工板块全流程模拟方案，根据2020年6月价格体系（见表2），测算了各石脑油组分的吨原料边际效益（见表3）。

按吨原料边际效益排序，从表3看出，当链烷烃含量大于65%时，裂解高附加值产品收率大于55%，吨原料边际效益高于1650元/吨。因此，石脑油链烷烃含量越高，裂解高附产品收率越高，越适宜做裂解原料，吨原料经济性越好。

综合考虑22种石脑油的性质、加工产品结构和经济性3方面因素，在日常炼油生产中，优先把链烷烃含量高的石脑油流向乙烯原料。如表4所示，乙烯原料石脑油中链烷烃含量由2018年68.53%逐步提高至2021年的70.99%，在整体原料结构基本稳定的情况下，乙烯收率、高附加值产品收率也相应提高至35.02%、61.61%。这充分发挥了炼化一体化企业优势，实现乙烯装置原料结构、产品结构最优化和经济效益最大化。

该企业乙烯装置能耗686千克标油/吨，高于能耗限额基准水平（640千克标油/吨）。根据国家发展改革委等部门发布《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》的通知要求，在规定时限内将能效改造升级到基准水平以上，力争达到能效标杆水平，对于不能按期改造完毕的项目进行淘汰。坚决遏制高耗能项目不合理用能，对于能效低于本行业基准水平且未能按期改造升级的项目，限制用能。因此，降低乙烯装置能耗，既能提高装置经济性，又是达到国家能耗限额的必要条件。

如表5所示，该企业乙烯装置能耗686.34千克标油/吨，与国内同等规模先进企业相差104.42千克标油/吨，其中，主要差距是占能耗总量84%的燃料能耗较高，比先进企业高96.34千克标油/吨。

裂解炉热效率是反应乙烯装置裂解炉燃料消耗水平的重要指标。该企业裂解炉热效率91.95%，比国内先进企业低2.71%，比国内平均水平低2.15%。裂解炉热效率低，导致热损失大，燃料消耗高，装置能耗高。裂解炉热效率与裂解原料质量、裂解炉加工能力和燃料系统等因素密切相关，该企业在相关方面采取了有效措施，实施了技术改造和新技术应用。

a.改善裂解原料质量

优质的裂解原料可以延长裂解炉运行周期，提高乙烯和高附加值产品收率。近几年，该企业不断提升轻烃类原料比例和石脑油链烷烃含量，经测算，如果按投入等量的石脑油计算，通过改善裂解原料质量，乙烯收率每提高1%，可降低乙烯装置能耗19千克标油/吨。

b.推进技术改造和新技术应用

技术改造和新技术应用是装置节能降耗和实现绿色低碳的有效途径。

1）实施裂解炉节能改造。采用中国石化工程建设公司的CBL技术对热效率低的单台裂解炉进行节能改造，裂解炉负荷由40.0吨/小时恢复至原设计的49.6吨/小时，热效率由93.0%提高至95.1%，运行周期由60天提高至85天以上，解决了裂解炉排烟温度高、热效率较低等问题，提高了裂解炉投油负荷。该裂解炉节约能量2445吨标油/年，降低能耗2.89千克标油/吨。

2）推进低温余热综合利用。低温余热利用改造以稀释蒸汽系统优化为基础，乙烯装置增设蒸汽压缩机，将装置部分过剩的低压蒸汽提压至0.6MPa，直接补入稀释蒸汽中，替代原中压蒸汽补入稀释蒸汽的用量，避免过剩的低压蒸汽直接放空造成的浪费，可节约中压蒸汽用量20吨/小时，节能12800吨标油/年，降低能耗15.15千克标油/吨。

3）优化燃料系统和裂解炉运行。平衡燃料气系统压力，甲烷气过剩时，及时外送公司燃料气管网，避免甲烷气放空火炬造成浪费，降低燃料消耗；排烟温度高的裂解炉对对流段炉管进行水利清焦或在线清焦，降低裂解炉排烟温度；加强裂解炉火嘴管理，优化低氮火嘴改造后的调整运行工作，提高裂解炉燃烧状况，降低燃料消耗；加强裂解炉的内衬检维修力度，减少裂解炉热损失；加强裂解炉漏风情况的处理，减少过剩空气量，降低燃料消耗。