减压深拔

减压深拔（通用4篇）

减压深拔 篇1

摘要：随着社会经济的发展和科学技术的进步, 越来越多的人开始研究和探讨如何发挥原油的重质化的最大效益。加之, 世界经济一体化的发展趋势, 能源危机和环境问题日益成为经济发展中的瓶颈, 能源尤其是原油供需矛盾日益突出, 原油价格的不断上涨, 如何提高原油的利用率和石油开采效率与出产量, 成为了科学研究领域和经济领域关注的焦点。如今中国石油炼油企业也开始日益重视原油的质量及原油的采购情况, 并注重炼油工业的发展情况, 如何利用高科技和先进的技术设备来炼出优质、污染少、低碳环保的能源产品, 对经济的发展和人们生活水平的提高、保障生活的质量与品质有着重要的作用。装置设备是原油深度加工的基础, 常减压蒸馏装置拔出率提高的效率不仅能在其装置设备中体现出来, 同时也体现在下游的二次、三次加工、产品的调合和整个石化联合企业的效率上。国内外的炼油工作者和科学领域的研究者更是日益关注常减压蒸馏装置减压深拔技术的发展与使用。

关键词：常减压蒸馏装置,减压深拔技术,减压系统,供需矛盾

本文将从简析常减压蒸馏装置减压深拔技术, 简析国内常减压蒸馏装置减压深拔的现状及其发展, 简析如何提高常减压蒸馏装置减压深拔技术等几个方面做以简要的分析, 旨在了解常减压蒸馏装置减压深拔技术及其工艺构造的结构特点, 了解国内常减压蒸馏装置减压深拔技术发展的现状, 常减压蒸馏装置减压深拔的影响因素及其不足等, 了解常减压蒸馏装置减压深拔技术在实际炼油过程与炼油工业中的作用与价值, 通过科学的理论研究与实际经验的指导, 在实际应用中发展和改进该装置设备, 全面推广常减压蒸馏装置减压深拔技术在炼油工业中的应用, 以期缓解能源供需矛盾和能源危机, 提高社会经济效益, 促进社会经济和炼油企业经济的发展, 推动工业化与现代化建设的发展。

随着现代化化工工业生产的发展, 国内外开发了各种各样形式的填料, 并将其成功应用于实际的生产实践中.规整填料因其分离效率高、通过能力大、压降低、操作弹性大等优良的综合性能而表现出强大的生命力, 对大型减压塔压降为控制因素。对液体的不均匀极为敏感的填料塔, 液体的初始分布很大程度上制约着液体在填料塔内的性能以及最终的填料性能, 但实际运用中因其压降大, 增加了对水平度及原油的质量的要求, 造成了常减压蒸馏装置设备出现部分的减压系统超负荷, 蜡渣油分割不清, 蜡油馏分流失到渣油当中, 渣油量的增大又造成炼油厂重油装置能力吃紧和不必要的能量消耗, 部分企业还不得以出售渣油, 削弱了加工重质原油的应有效益。使加工原油变重而直接影响二次加工装置的正常运行, 影响重油加工装置的营运水平的提高, 降低原油采购重质化效益的正常发挥, 制约蒸馏装置减压系统的拔出率与整个设备运行的效率。

1 简析常减压蒸馏装置减压深拔技术

每一个设备装置的出现都是根据一定的工艺流程图制作出来的, 而每个装置设备图的设计非常重要, 其设计工艺流程必须符合一定的设计原理, 并在实际的制作中, 要保证设备装置的质量与性能, 因为常减压蒸馏装置设备的好坏直接影响原油的蒸馏效果和炼油的效率与水平, 影响着原油等资源能否发挥真正的效力和潜在价值。

常压蒸馏就是在常压下对原油进行加热气化分馏和冷凝后分馏出汽油、煤油、柴油等的过程;而减压蒸馏是将原料经过加热后, 在一定的真空条件下将高沸点的原油气化分馏再冷凝, 将常压塔底油进行减压蒸馏处理, 得到的馏分根据原油的性质和加工方案的不同, 可以作裂化原油和润滑油等原料, 可通过运用热裂化、催化裂化、加氢裂化等技术进行具体的裂化, 达到更好的炼油效果。同时将裂化的原油作为乙烯裂解原料。将减压塔的底油用于燃料油、沥青焦化及其他渣油加工的原料, 其过程可运用溶剂脱沥青、渣油催化裂化、渣油加氢裂化等方法, 分门别类的进行裂化和加工;常减压蒸馏在常压或减压的情况下, 依据原油各组分和物理化学沸点的不同, 对原油进行切割划分, 分成不同馏分的工艺过程。

我国的原油蒸馏装置通常情况下均在常压分馏塔前设置初馏塔或闪蒸塔, 通过该装置设备将原油在换热升温过程中汽化和蒸出, 避免进入常压加热炉造成的热负荷和原油换热系统的操作能力, 能够节省装置的能耗和降低操作费用及其成本负担。初馏塔或闪蒸塔因能使常压塔的操作保持稳定, 能将原油中的气体和水进行有效地去除, 保证常压分馏塔的操作平稳运行, 保证了多种生产产品例如煤油、柴油、汽油等侧线产品的安全与质量。初馏塔与闪蒸塔最大的区别在于初馏塔有冷凝和回流设施, 有出塔的塔顶产品。

染料型原油蒸馏的工艺特点:

(1) 常压塔最少要设置3个侧线, 各侧线要求必须设汽提塔, 为了各侧线产品闪点和馏程范围调整的方便, 保证汽油、溶剂油、煤油、柴油等产品生产的顺利进行;

(2) 减压塔侧线出催化裂化或加氢裂化原料时, 只需最少设2个侧线, 无需设汽提塔;

(3) 因减压塔顶的不凝气体负荷小, 在“干式”减压塔工艺中, 可采用三级蒸汽抽空器, 运用残压较低的减压系统提高拔出率。

润滑油馏分、裂化原料等的原油所含的高于360℃以上的高沸点馏分, 在常压塔里不能实现汽化, 只有在提高温度才能发生分解, 在减压情况下可进行分馏, 在温度较低的情况下可对重油进行汽化, 视情况不同将减压塔也分为两类, 以生产润滑油料为主的润滑油减压塔和以原料的二次生产加工为主的染料型减压塔。

2 简析国内常减压蒸馏装置减压深拔的现状及其发展

2.1 简析国内常减压蒸馏装置减压深拔的现状

就目前而言, 与国外的减压蒸馏装置减压深拔技术还有较大的差距, 减压蒸馏装置减压深拔的研究与发展还有很多的空间, 还有很多潜力需要科学攻关和科技创新进行挖掘。在国内还尚未真正掌握减压深拔的相关成套技术, 仅从国外引进了少数几套装置减压深拔工艺包, 但对真正常减压蒸馏装置减压深拔技术的精髓的吸收与掌握还需要一段时间。一般而言, 国外的减压深拔技术是指减压炉分支温度达到420oC以上, 原油的实沸点切割点达到565~620℃。近几年国内的相关管理及科技人员也发现了国内外技术上的差距, 因而中国石油天然气等相关集团或企业近几年也开始引进新的减压深拔技术, 并根据原油的实沸点切割点达到565℃的设计思路, 基于国外减压深拔技术发展水平进行技术革新与改造。由于多按原油实沸点切割点520~540℃的设计方案, 装置建成的也较早, 无法实现深层次的减压深拔技术。

2.2 简析减压塔各段的设计思路

因为减压塔各段在实际的蒸馏过程中作用不同, 需要对其设计的整体思路及其部分结构的功能进行简要的分析, 明了其设计思路, 方便实际的运行操作。节省成本与提高效率。

2.2.1 冷凝段

该部分的作用是将上升到该段的沸点较低的馏分进行油气冷凝, 抽出作为轻减压瓦斯油或重减压瓦斯油的部分。传热影响汽、液接触单元的主要任务, 直接影响冷凝的好坏与减压瓦斯油的产率和塔顶的真空度。根据以上的条件, 设计采用空塔喷淋传热冷凝, 在无分离要求的塔顶的冷凝段、减压瓦斯油冷凝段均不设填料, 依靠流油喷淋和气体接触冷凝, 以期减少全塔的总压降, 但是要保证好的空塔传热效果就必须增加塔的高度。

2.2.2 分馏段

生产的常压渣油, 会循环回流在减压瓦斯油的分馏段之间, 使轻减压瓦斯油馏分出柴油。分馏段必须采用填料作为补充, 并且对填料的高度与综合性能和处理能力等方面都有严格的要求, 包括压降要小、传质性能好、不能泛液等。

2.2.3 洗涤段

根据减压系统的实际情况和设备的相关指标要求, 在相应的设计要求上需要注重对塔径及其填料高度进行重点考虑, 一般塔径设计为6m, 填料高度为1.2m, 当然也可就具体情况进行具体分析, 对填料的选择上也可采用成本较低, 质量较好的填料来强化对洗涤段的精馏作用。同时, 在该部分设计的温度必须有一定的限制, 一般闪蒸段的设计温度为380.5℃, 对温度有效、合理的控制有助于通过精馏作用净化闪蒸段汽化上去的馏分, 以期降低馏出油的残炭值和重金属的含量, 达到降低成本, 提高设备在实际中的运作效率, 保证常减压蒸馏装置减压深拔技术的顺利操作, 保证实际生产的顺利进行。

2.3 简析减压系统拔出率的影响因素

影响减压拔出深度的两个关键因素是减压塔汽化段的压力和温度。其次炉管注汽量、塔底吹汽量、进料量、洗涤段的效果等对总拔出率也有不同程度上的影响。

汽化段到塔顶总压降和塔顶抽真空系统操作决定了汽化段压力, 根据观察与实验得出:汽化段真空度越高, 油品汽化越容易, 减压拔出深度也随之相应的增加。同时, 炉管的结焦和高温进料的过热裂化倾向直接影响和限制着汽化段温度的提高, 根据实际的操作要求, 在汽化段压力不变的情况下, 以保证不形成结焦和过热裂化为前提下应尽量提高汽化段温度。使汽化段的温度升高, 将油品汽化到最大程度, 提高减压拔出深度, 实现最好的操作效果与最佳的操作状态。

2.4 简析常减压蒸馏装置减压深拔技术存在的问题

在了解了具体的思路与各段具体功能的基础上, 需要对该技术进行客观合理的评价, 新技术只有在不断地探讨与应用中才方显其存在的缺陷与不足, 通过了解其发展的空间, 有助于将该技术进行合理、科学的完善, 推动该技术不断发展、创新、不断注入新的血液与活力。接下来通过对系统内相关减压深拔技术操作过程中的减压装置的函调数据进行分析与探讨, 在相关问题进行分析的同时, 先重点了解关于未达到深度拔出的装置而影响整个常减压蒸馏装置减压深拔技术实际应用效果的问题的表现与特征, 其主要表现在以下几个方面:

2.4.1 常压系统拔出率不足造成减压系统超负荷

多数装置的常压渣油350℃馏出为5%以上, 最高达到15%。常压渣油中的柴油组分过多会增加减压炉的负荷, 相应的减压塔的汽相负荷和减压塔填料层 (或塔盘) 的压降也会随之增大, 从而直接影响到减压塔汽化段的真空度。

2.4.2 减压炉出口温度较低造成油品汽化率较低

多数减压装置为了减少炉管结焦的风险, 减少渣油发生热裂化反应, 减压炉分支温度多设计和要求在400℃以下, 减压塔汽化段温度多在385℃以下, 造成常压渣油在此温度下的汽化程度不足而严重影响成品油的汽化效率。而炉管的材质、炉管吊架材质、注汽流程、减压炉负荷等因素制约着减压炉出口温度的提高。多数装置的减压炉辐射管采用传统管道材质Cr5Mo, 已无法适应和满足提温后的炉管热强度条件, 也不能抵抗高温下的环烷酸腐蚀, 需要对管道材质进行优化升级, 尤其是对扩径后的几根炉管的优化与选择上;设计时减压炉的炉管吊架材质选择一般比炉管材质要低, 但是无法满足真正的常减压蒸馏装置减压深拔技术的实际操作要求, 需要对其进行合理的优化升级以期适应和提高炉温后的炉膛辐射温度;通常, 多数装置都有注汽流程, 但部分装置在日常操作中没有投用, 只是形式而已。注汽操作在日常生产中仅作为低炼量或事故状态下防止炉管结焦的手段, 而不是为了防止大炼量高炉温下的油品结焦。还有将部分炉管注汽点设在减压炉的进料线上, 致使蒸汽在炉管内的气化作用加大了油品的总压降, 因而进一步影响到减压汽化段的真空度, 就此问题需要通过合理设计注汽的位置, 可将其设在对流转辐射的炉管内, 以期达到很好降低炉管内的油膜温度和缩短油品停留时间的效果与作用, 降低油品在炉管内的结焦风险, 弥补和完善常减压蒸馏装置减压深拔技术在实际中的应用水平;部分设备过于老化、陈旧, 这种老装置老设备的减压炉炉管表面热强度超过了实际的设计值, 无法按照相应的技术要求对其进行进一步的提温深拔, 因而需要对减压炉进行扩能技术改造, 来大幅度的提高减压炉的出口温度。

2.4.3 汽化段的真空度较低造成油品汽化率不足

部分装置减压进料段的真空度较低, 直接影响了常压渣油的汽化率和减压系统的拔出深度。塔顶真空度和塔内件压降限制和影响着汽化段的真空度。根据物理相关知识可知, 塔顶的真空度越高, 在一定的填料 (或塔盘) 压降下, 进料段真空度越高, 因而需要保证塔顶有较高的真空度;减少塔顶至进料段之间的压降是提高进料段真空度的关键, 塔板与填料混用、填料段数多、填料高度大及减压塔塔径小、汽相负荷大等影响和制约着塔内件的压降效果。

2.4.4 急冷油流程是控制和避免提温后塔底结焦风险的关键因素

老装置由于设计时未充分考虑减压深拔技术的实际操作情况, 若无法顾及提高进料段温度会造成塔底温度升高, 将直接会对管线、换热器、控制阀、塔底结焦、减压塔塔底泵抽空等造成影响。由于很多减压装置未设置急冷油流程, 无法控制提温后塔底的结焦风险和塔底裂解气的产生, 若对该装置和塔顶真空度进行长期运行可能会对整个的操作流程及其实践效果产生不利影响;由于部分装置没有设置专门的急冷油流程, 需要对经过一次换热后的减压渣油作为燃料油进行设计, 设计其返回减压塔底的流程, 以期通过该方法来降低塔底温度的作用。

2.4.5 机泵封油的性质和流量影响着减压渣油的馏出

一般而言, 减压塔塔底泵采用减压侧线油作为封油。但特殊情况下仍有部分装置使用直馏柴油作封油。直馏柴油或封油 (蜡油) 量较大会提高减压渣油中500℃馏出量, 但可能会造成减压塔塔底泵被抽空。

2.4.6 塔底的提馏效果受减压塔底汽提蒸汽

过小或未投等因素的影响

部分装置减压塔的负荷过大, 为避免降低塔顶真空度而未投减压塔底吹汽或吹汽量较小或者少量的装置本来按湿式操作设计, 但在生产中为了降低装置能耗而停止吹汽, 都会影响塔底的提馏效果。

3 简析如何提高常减压蒸馏装置减压深拔技术

科技是第一生产力, 如何发挥科技的力量服务于现代化的生产与建设, 是科技不断发展和存在的前进动力与发展的目的。每一项技术的应用都是在实践中不断发展和完善起来的, 通过实践的检验, 来为其他科技提供借鉴和相应的指导, 并在实践的基础上, 将技术不断地加以应用和推广, 促进社会经济的发展, 缓解能源危机, 满足供需矛盾, 实现资源的最大最优化配置, 实现科技本身的能量与价值。通过研究与分析发现:提高常减压蒸馏装置减压深拔技术的关键是提高减压系统的拔出率, 而作为一项综合工程的减压系统的拔出深度, 要从完善减压塔的设计方案及塔内件的选择方面进行, 同时也要根据原油性质的变化及其相应的操作参数, 在确保安全和不影响装置正常运行的前提下, 来提高常减压蒸馏装置减压深拔技术。下面对其方法与措施做以简要的分析, 以供参考:

(1) 提高蒸馏装置减压系统的设计水平, 通过系统设计可知减压炉和转油线的设计对汽化段的压力有较大影响, 而炉管扩径, 注汽、转油线温降小等可提高汽化段温度及炉出口的汽化率, 提供高拔出率所需的温度, 保证生产的顺利运行。

(2) 在操作中采用低压降、高分馏效率、大通量的塔盘和填料等方法可提高馏分油的收率和切割精度及分馏塔的处理能力;为提高塔顶真空度可通过改进抽真空系统装置设备, 优化减压塔顶抽空器和抽空冷却器, 保证抽空系统的密闭;还可通过对炉管注汽和塔底吹汽的流量进行合理分配, 以控制减压系统总注汽量, 来提高真空度。

(3) 通过对减压进料分布器的结构进行设计改造, 增加进料口的自由空间高度, 对减压塔底部设置急冷油流程, 保证控制塔底温≤370℃。

(4) 常压塔的设计要着力全面考虑降低塔底重油中350℃以前馏分的含量, 防止过量的柴油组分进入减压塔, 造成塔顶负荷过大, 影响真空度和总拔出率。

(5) 优化洗涤段的操作, 合理的喷淋密度能够保证总拔出率和减压馏分油的质量, 能够降低过汽化率, 提高拔出率;同时对减压塔的取热优化分配, 以期降低减压塔下部中段回流取热量, 增加上部气相负荷等。

参考文献

[1]李秀芝, 林敏杰, 王玉亮, 李凭力.常减压蒸馏装置减压深拔的研究

[2]李利辉, 姜斌, 严錞.常减压蒸馏装置减压深拔效益初探

[3]陈建民, 杨娜, 罗铭芳, 张敬, 李文镇, 姜斌.常减压装置减压深拔技术研究进展

[4]赵晓敏.浅谈常减压蒸馏装置的减压拔出现状和改进措施

减压深拔 篇2

由表1可以看出,由于长岭石化公司常减压蒸馏装置实际加工的原油性质偏重,所以采用减压深拔技术具有显著经济效益。常减压蒸馏装置减压蒸馏系统采用全填料微湿式蒸馏工艺,设4条侧线,减一线抽出柴油馏分,作为加氢装置的原料使用;减二线抽出轻蜡油,作为催化裂化装置的原料使用;减三线抽出重蜡油,作为催化裂化及渣油加氢装置的原料使用;减四线抽出过汽化油。塔底减压渣油作为渣油加氢和焦化装置的原料使用。减压塔共装填减一中段、柴油分馏段、减二中段、减三中段和洗涤段5段规整填料,进料设有汽液分配器。在常减压蒸馏装置中,减压渣油的设计切割点为大于565℃,按深拔技术设计减压塔。汽化段温度和压力是决定减压塔减压拔出率的关键因素,降低汽化段压力和提高汽化段温度均能使减压部分的拔出率提高。自2010年12月开工投产以来,长岭石化公司常减压蒸馏装置已累积运行了800多天,减压系统运行情况良好,各项技术指标均达到要求。

1影响减压深拔的因素

1.1 设计水平

减压塔进料段的油气分压和温度是影响减压蒸馏装置拔出率的主要因素。进料温度越高或烃分压越低,进料段的汽化率就越大,总拔出率就越高。温度和压力对美国德克萨斯州常压渣油减压拔出率的影响如图1所示[1]。

提高减压炉出口温度虽可提高进料温度,但受限于塔内及炉管结焦。减压塔内生焦是由烃的热裂解产生的。由于热裂解程度受烃在加热炉、塔底、闪蒸区及回流区温度及停留时间影响,所以为避免油品分解,保证减压蒸馏产品的质量,需对减压炉出口温度加以限制。深拔主要通过降低进料段的油气分压来实现。

影响减压深拔的另一重要因素是进料段的雾沫夹带量。这主要影响减压塔侧线产品的质量。另外,被夹带上去的油滴还会使闪蒸段以上部分的塔内件严重结焦。减少进料段雾沫夹带量的主要途径:(1)降低气相动能因子;(2)提高分离空间高度;(3)进料分布器设计合理[2]。这些都决定于装置的设计水平。

闪蒸段压力/kPa:1—0.800;2—0.933;3—1.067;4—1.200;5—1.333;6—1.600;7—1.867;8—2.133

1.2操作因素

工人的操作技能也是影响减压深拔的因素。减压深拔能否实现,取决于操作过程中影响深拔的各项工艺参数是否可以达标,例如炉出口温度、减压塔顶真空度、常压拔出率等。这些都与操作者的责任心和操作技能息息相关。

1.3其他因素

待加工原油是否适合深拔、减压塔的侧线加工方案等也会对减压蒸馏装置的深拔产生影响。

2减压深拔的技术特点

2.1采用全填料减压塔

填料塔是以填料为气液接触元件,气液2相在填料中逆向连续接触,这对气体吸收、真空蒸馏、处理腐蚀性流体等操作均比较有利[3]。全填料减压塔技术包括高效规整填料、高效液体分配器、液体收集器等内件。减压塔是蒸馏装置的核心设备之一,担负着为下游装置提供合格减压蜡油进料和提高装置总拔出率的重任。在塔顶真空度一定的情况下,在减压塔中采用规整填料可有效降低全塔压降,通过降低闪蒸段压力而使拔出率提高,实现减压深拔。

2.2向减压塔底注入适量蒸汽

向减压塔底注入适量蒸汽,采用微湿式带汽操作,注入的蒸汽进入塔底,使塔底油气分压降低,将塔底渣油中的蜡油组分携带上去,使收率和产品质量提高。向塔底注入蒸汽的压力为0.5MPa,流量约为1.7t/h。由表2可以看出,微湿式带汽提操作最好。

2.3向减压炉管注入适量蒸汽

向减压炉管中注入适量蒸汽可降低油气分压,提高介质在加热炉管内的流速,在一定程度上可避免炉管结焦及油品裂解。在相同压力下,当温度低于400℃时,温度每升高1℃,汽化率约增加0.35%;当温度高于400℃时,温度每升高1℃,汽化率约增加0.30%[4]。汽化率足够才能保证减压深拔。减压炉是为减压蒸馏装置提供热量的核心设备,要深拔必须提高减压炉的出口温度。要想保证装置长周期运行,需在避免炉管结焦的前提下实现减压深拔。

由图2[5]可以看出,由于介质油膜的温度越高,在炉管内的停留时间(t)越长越容易结焦,所以在保证一定油膜温度的前提下,减少介质在炉管内的停留时间,可使加热炉在安全区域内运行。在长岭石化公司减压蒸馏装置中,减压炉8路进料入口均设有炉管注汽线, 在 日 常 生 产 中,每路注汽量控制在0.1t/h,保证了介质在炉管内可高速流动,使介质在炉管内的停留时间减少,避免了结焦。

2.4设置净洗段

洗涤段的作用是对闪蒸上来的油气进行洗涤,除去油气中夹带的重组分、重金属、残炭和沥青质,同时对油气中的重组分进行冷凝,以保证减压蜡油的性质,尤其是重金属及残炭含量应满足下游装置要求。净洗段良好可有效降低减压渣油中蜡油的含量和蜡油中重组分的含量。

2.5在进料口设置进料分配器

采用深拔工艺时,由于提高蜡油质量的关键是减少雾沫夹带,所以需要在减压塔进口设置雾沫夹带量小、气体分布均匀的进料分配器。长岭石化公司减压蒸馏装置由于采用了分布均匀、雾沫夹带量少、压降小的双列叶片式进料分配器(如图3所示),所以对实现减压深拔有利。

2.6用急冷油控制塔底温度

在长岭石化公司减压蒸馏装置,减压渣油顺次从渣油-初底油换热器(E 126 A,B,C,D)、渣油-初底油换热器(E 122 A,B)、渣油-原油换热器(E 117)通过后,分2路,一路流动至焦化系统,另一路顺次从渣油-原油换热器(E 119)、渣油-原油换热器(E 105 A,B)通过,换热至150℃后再分为2部分,一部分作为渣油加氢装置的原料使用,另一部分作为急冷油返回减压塔。用急冷油将减压塔底温度控制在365℃以下,以防止塔底渣油大量裂化。

2.7采用低速转油线-减压炉管逐级扩径-炉管吸收转油线热膨胀技术

减压炉设有8路进料。8路炉管在辐射室内经过4次扩径后集合于转油线,通过低速转油线进入减压塔内。希望在闪蒸段温度一定的情况下,尽可能降低转油线的压降和温降,从而降低减压炉的出口温度,降低油品的内膜温度,减少结焦。采用低速转油线、炉管吸收热膨胀技术,可使减压炉与减压塔间的转油线距离最小,使转油线的压降和温降减少。

2.8采用高效减压抽真空成套技术

长岭石化公司减压蒸馏装置采用高效喷射式蒸汽抽真空系统,要求减压塔的绝对压力应小于2.0kPa。由于一级抽真空难以满足要求,所以采用一、二级蒸汽抽真空与液环式真空泵联用抽真空系统,三级蒸汽抽真空备用。抽真空用蒸汽压力为1.0MPa蒸汽,蒸汽用量约为11.5t/h,可将减压塔真空度控制为99.2～100.5kPa。

3减压深拔操作要领

3.1塔顶真空度

减压深拔的前提是塔顶真空度高。在闪蒸段温度一定的情况下,提高塔顶真空度就意味着汽化率提高。长岭石化公司减压塔设计塔顶绝压小于2.0kPa。提高减压塔顶真空度的措施:(1)优化比例-积分-微分(PID)控制器参数,实现减压系统的先进控制。(2)提高常压拔出率。尽可能将柴油从常压塔中拔出,使减压塔进料中柴油组分的含量减少,使塔顶油气压力降低。(3)根据生产环境调整抽真空蒸汽用量。冬、夏季气温相差很大,夏季温度高,塔顶真空度较低,可适当提高抽真空蒸汽用量。冬季循环水温度较低,可适当降低抽真空蒸汽用量。(4)停止向减压炉炉管中注汽。当装置满负荷运行时,减压炉8路进料达到最大值,每路进料流量也达到设计最高值,原料在路管内停留时间短,不易结焦,可关闭炉管注汽,以降低减压塔顶负荷。(5)为塔顶冷凝器增加循环水增压泵。新增循环水泵的型号为KQS N 400-M 19/377(F),流量为2400m3/h,转速为1480r/min,功率为200kW,扬程为16m。设置增压泵后,可将冷凝器入口循环水压力由0.2MPa提高至0.4MPa,冷却后塔顶油气温度可由42℃下降至38℃,使减压塔顶的真空度增加约1个百分点。

3.2塔底吹蒸汽

向减压塔底注蒸汽的主要目的是为了降低塔底油气分压,降低渣油中蜡油组分的含量。2012年8月至2013年2月,减压塔底蒸汽注入量对侧线产品质量平均分析值的影响如表3所列。

由表4可以看出,塔底注汽量增大时,虽然可使整个装置的总拔出率提高,使渣油中小于500℃馏分含量降低,但会使减三线重蜡油中残炭的含量增大。注汽量过大还会使塔顶负荷增加。塔底注汽量应适当,不宜太大,在正常生产过程中,一般将减压塔塔底注汽量控制为1.2～1.8t/h,可根据实际生产需要予以控制。

3.3进料温度

减压炉出口温度提高时,减压塔进料的汽化率增加,闪蒸段压力一定时闪蒸段温度相应提高,渣油收率减少,减压塔拔出率提高。长岭石化公司减压蒸馏装置减压炉出口设计温度为408℃。受炉管结焦和炉膛温度(炉膛温度应低于810℃)限制,也为了减少渣油裂解的生焦量,在实际深拔操作过程中,一般将减压炉出口温度控制为390～395℃。此外,减压炉出口温度还与减三线产品及渣油的去向有关。减三线产品去催化裂化、渣油去焦化装置时,减压炉出口温度为390～395℃,总拔出率为73.11%。减三线产品去渣油加氢装置,部分渣油去催化裂化、另一部分渣油去渣油加氢装置时,拔出深度不需要很高(总拔出率为71.79%),可适当将减压炉出口温度降低为382～385℃,以降低装置能耗。

3.4过汽化油控制

减压塔设置洗涤段的目的是从闪蒸段上升的蒸汽中脱除所携带的焦油残液。这些蒸汽中含有的焦油会使洗涤段上方的侧线产品中带有镍、钒和残炭,致使减三线蜡油中残炭含量过高。过汽化油从过汽化段抽出,经离心泵(P 117 A,B)加压,一路与减三线产品合并出装置,一路并入减压炉进料段中。

开工初期,过汽化油的流程是与减三线产品合并为一路出装置。减三线泵出口压力高,致使过汽化油流量偏小,液位一直处于高位状态,对减压深拔不利。现在,过汽化油的流程是与常压渣油合并后一同进入减压炉,一般将流量控制在30～40t/h。

将过汽化油循环到减压炉前的好处:(1)使减压蒸馏系统进料的密度变小,黏度降低,使减压炉结焦的可能性降低。(2)在深拔模式下,洗涤油温度较高,洗涤油循环后可提高减压炉的入口温度。(3)洗涤油循环后减压蒸馏系统进料变轻,相同拔出率时加热炉出口温度可降低3～4℃,加热炉负荷可降低约2.09MW(约降低5%),能耗[m(标准油)/m(原油)]可降低0.21kg/t。(4)有利于改善侧线产品质量。当循环至减压炉前时,蜡油中重金属、胶质含量均会降低,对后续装置的二次加工有利。

3.5塔顶温度

控制减压塔顶温度可直接影响塔顶负荷。在长岭石化公司减压蒸馏装置中,塔顶温度与一中回流组成1个控制回路。投入自动运行时,可较好地由一中冷回流量(FIC 40201)来控制塔顶温度(TIC 40201),如图4所示。正常生产时将塔顶温度控制为50～60℃。

3.6塔底温度

减压塔底采用缩径设计,渣油在塔内的停留时间缩短。不宜将塔底温度控制得过高,否则容易发生裂解。可用急冷油将减压塔底温度控制为358～362℃。一般将急冷油流量控制为25t/h。

4存在问题

虽然长岭石化公司800万t/a常减压蒸馏装置按减压深拔工况操作时可达到设计指标,但装置运行2年多以来仍存在一些制约减压深拔的问题。

4.1二中蒸汽发生器内漏

二中蒸汽发生器产生的蒸汽(压力为0.5MPa),经常压炉对流段加热后用于塔底吹汽。自装置开工以来,蒸汽发生器多次出现内漏,二中蒸汽发生器是否运行直接影响着二中回流温度,进而影响到塔顶温度和真空度。需进一步摸索操作参数,保持蒸汽发生器长周期运行。

4.2装置能耗较高

要实现减压深拔,一方面需提高减压炉出口温度,增加瓦斯用量;另一方面要提高减压塔的真空度。抽真空蒸汽和冷凝器循环水用量增加导致装置能耗增加。虽然减压炉提供的热量会在换热网络予以一定回收,但受“窄点”限制,约有20%热量被转换为低温热而无法回收。由于装置的总拔出率(C,%)与能耗(E,MJ/t)间呈线性关系(E=3.5132 C+206.68)[4],所以总拔出率每增加1个百分点,能耗就增加3.51MJ/t。2012年常减压蒸馏装置的平均能耗为10.13kg/t。能耗较大的主要原因之一是由减压深拔引起的。

4.3瓦斯压力不稳定

在长岭石化公司,随着新装置的全面建成投产,瓦斯用量增大。当瓦斯压力降低时,系统会补入一定量汽化气。汽化气的热值比瓦斯的热值高,会在短时间内导致减压炉炉膛温度骤升。减压炉出口温度不稳定,过高或过低均会给减压塔操作带来不利影响,使减压炉出口温度难以实现自动化控制。

4.4工艺参数需进一步优化

操作工人水平有限,对一些工艺参数不够敏感。随着美国KBC公司网上炼油厂技术的引进,技术人员须加强学习,对减压系统进行模拟,进一步优化操作参数。

5结束语

长岭石化公司800万t/a常减压蒸馏装置实施深拔操作后,减压渣油中低于500,520℃馏分含量均可达到工艺指标要求,渣油收率较低,经济效益显著。可根据生产方案不同而灵活地控制工艺操作。当一部分渣油去焦化装置,另一部分渣油去渣油加氢装置,重蜡油全部去渣油加氢装置时,减压塔可不按深拔工艺操作,以减小装置的能耗。

摘要：介绍了中国石油化工股份有限公司长岭分公司800万t/a常减压蒸馏装置减压塔深拔操作的技术特点和操作要领。采用全填料减压塔,向减压塔注入压力为0.5 MPa的蒸汽,分8路向减压炉管中注入0.1 t/h蒸汽,在进料口设置进料分配器,用急冷油将塔底温度控制为358～362℃,采用2级蒸汽-1级液环泵抽真空系统将减压塔压力控制为小于2.0 kPa等深拔操作措施后,拔出率提高,减渣中轻组分含量下降。

关键词：减压蒸馏,减压塔,深拔,常减压蒸馏

参考文献

[1]Martin G R.Understand vacuum system fundamentals[J].Hydro-carbon Processing,1994,73(10):91-98.

[2]李凭力,李秀芝,白跃华,等.常减压蒸馏装置的减压深拔[J].化工进展,2003,22(12):1290-1294.

[3]中国石油化工集团公司人事部.炼油基础知识[M].北京:中国石化出版社,2011.

[4]庄肃青,畅广西,张海燕.常减压蒸馏装置的减压深拔技术[J].炼油技术与工程,2010,40(5):6-11.

减压深拔 篇3

1 减压深拔方案

2008年12月3日对3#常减压装置进行工艺调整,10∶00减压炉出口温度提高至390℃,12∶45提高至392℃,并保持操作至12月4日9∶00。2008年12月4日9∶50轻洗油量由75t/h降至65t/h,10∶30减底汽提蒸汽由3.2t/h提至4t/h,12∶20提至4.8t/h,并保持操作到12月5日。12月5日7∶00由于减底泵发生抽空现象,减压炉出口温度降低至388℃,15∶10～16∶20增开减顶一级抽空器。

2 减压深拔对产物的影响

2.1 渣油收率

表1为减压深拔后渣油收率与总拔的数据。由表1可见,蒸馏减压深拔后12月4日10∶00至5日10∶00渣油收率达到最低。减压深拔后渣油收率从29.71%下降至26.82%,下降了2.89个百分点,总拔出率从70.29%提高到73.18%,表明减压深拔不仅能提高常减压装置的经济效益,而且能提供更多的裂化原料。

注:工况1为2008-12-02 10∶00至2008-12-03 10∶00;工况2为2008-12-03 10∶00至2008-12-04 10∶00;工况3为2008-12-04 10∶00至2008-12-05 10∶00;工况4:2008-12-05 10∶00至2008-12-05 18∶00。

2.2 渣油性质

表2列出了减压深拔后减压渣油的性质。由表2可见,深拔前后减压渣油530℃馏出量由9%下降到6%,考虑到减底泵采用柴油作封油,其500℃馏出量变化较小,仅下降了1%,可认为减压深拔后,在原料油性质相同的情况下,渣油中蜡油质量分数减少约2个百分点,渣油中残炭质量分数从18.08%增加到19.78%,增加了1.70个百分点。

3 减压深拔对延迟焦化生产的影响

3.1 循环比

在加热炉出口温度、焦炭塔顶温度、分馏塔蒸发段温度等主要操作条件基本不变的情况下,焦化装置焦炭塔油气进入分馏塔后,直接进入塔底的循环油增加8t,即循环比有所增加,表明装置的处理能力下降。但随着焦化装置操作的调整,循环比稳定后,处理量仍维持在 3100～3200t/d。

3.2 分馏塔和加热炉

随着深拔温度的提高,非烃化合物含量增多,在高温下容易裂解,缩合生成焦炭,将会导致加热炉管结焦等问题[1]。延迟焦化装置经过 1个月深拔油的加工,分馏塔操作未发现明显影响。由于渣油黏度增加,焦化装置在加热炉分支进料量不变的情况下,可通过将进料控制阀开度由15%提高至25%的方法,降低由于黏度增大对装置压力的影响。

3.3 生焦高度

生焦的高度受处理量、原料性质、工艺操作条件等因素的影响,装置现场实测生焦高度由22.0m 增至 22.5m,这主要是由于深拔后渣油残炭含量增加所致。

3.4 产品收率

表3为深拔前后延迟焦化装置产物组成对比,可以看出减压深拔后的渣油经延迟焦化装置加工后,汽柴油收率基本不变,蜡油收率降低约2.10个百分点,石油焦收率增加约2.30个百分点,这表明减压深拔操作在一定程度上降低了延迟焦化装置的液体收率。

4 结论

a.减压深拔可使蒸馏的总拔出率从70.29%提高至73.18%,渣油的收率从29.71%降至26.82%,渣油中蜡油组分减少2个百分点,残炭的质量分数从18.08%增加到19.78%。

b.减压深拔后延迟焦化产物中蜡油收率降低约2.10个百分点,石油焦收率增加约2.30个百分点,但使延迟焦化装置循环比增加,处理量降低,加热炉管结焦速度加剧,同时也降低了液体收率。

摘要：分析了中国石化上海高桥分公司常减压蒸馏装置减压深拔后对渣油收率、残炭含量及延迟焦化的影响。结果表明,减压深拔可使蒸馏的总拔出率从70.29%提高至73.18%,渣油的收率从29.71%降至26.82%,渣油中蜡油组分减少2.0个百分点,渣油中残炭质量分数从18.08%增加到19.78%;减压深拔后延迟焦化产物中蜡油收率降低约2.1个百分点,石油焦收率增加约2.3个百分点,但延迟焦化装置循环比增加,降低了液体收率。

关键词：减压蒸馏,深拔,延迟焦化,渣油

参考文献

[1]崔毅.辽河减压渣油深拔技术及深拔油加工工艺的研究[J].天然气与石油,2003(12):34-38.

[2]梁朝林,沈本贤,谢颖,等.减压渣油性质对焦化反应产物收率的影响[J].炼油技术与工程,2008,38(2):1-5.

减压深拔 篇4

1 深拔前后的主要工艺操作参数变化

从表1可以看出, 减压深拔技术是围绕着提升减炉出口温度开展的。随着减炉出口温度的提高, 换热系统会有一定的温升, 其主要原因是由于减压侧线的产品收率提高以后, 在换热网络中贡献的热量增加;同时为保证塔内汽液相平衡, 中段回流的取热量也会有相应增加;炉管注汽量是为防止结焦而设置的[1], 自开工初期就调整到了1.5 t/h的设计值;塔底的吹汽量、抽真空的用汽量是根据操作的变化做出了相应的调整。

2 深拔前后的物料平衡收率对比

从表2可以看出, 装置在达到100%的负荷条件下, 深拔操作后的物料平衡数据与深拔前的数据有了很大的变化, 尤其是减压产品的收率提高了不少。减三线重蜡油的收率甚至超出了设计值将近1%, 减二线轻蜡油、减一线柴油收率也相应增加。从收率的变化可以简单地判断出蜡油切割点已经有了很大的提高, 后续将利用减压各个侧线产品的分析结果来对该技术进行工业应用的评价。

3 深拔后减压侧线产品质量分析

从表3可以看出, 实际操作中各个产品的分析结果均达到甚至优于设计指标, 表明塔的设计、施工和操作都非常好。减三线蜡油的重金属 (镍+钒) 含量只有1.6×10-6, 说明洗涤段的设计效果较好。减压深拔技术应用以来, 每周在减压塔测量洗涤段床层的压降平均只有4.0 kPa, 说明洗涤段实际运行良好。

注:减压负荷为设计负荷的100%。

3.1 减一线

从表3减一线产品分析结果可以看出, 减一线95%点一般都在355℃左右, 均小于365℃, 符合产品质量要求。

3.2 减二线

根据掺炼原油的实沸点数据, 做出原油收率曲线。将小于减二线产品的质量收率70.02%标于图1上, 得到减二线切割点为511℃, 超过510℃, 符合产品质量要求。

根据采样分析的结果, 减二线Ni+V的结果均小于0.2×10-6, Fe含量最大值为0.4×10-6, C7不溶物最大值为70×10-6, 残炭最大值为0.09%, 均符合减压深拔技术的要求, 产品质量合格。

3.3 减三线

根据掺炼原油评价数据, 采用Petro-SIM流程模拟软件将其合成为原油, 并将两种原油50%轻质油和50%重质油的比例混合后和设计原油的实沸点蒸馏曲线进行了对比, 见图2。从图2可以看出, 两条曲线除实沸点在260℃以下的轻组分外其余部分吻和的相对好, 这说明实际标定的原油和设计原油基本一致。

渣油质量收率为23.87%, 减三重蜡油前馏分质量收率为76.13%, 在图3中, 标出收率为76.13%的点, 其对应的TBP切割点即为减三重蜡油与渣油的切割点。如图3所示, 基于渣油质量收率23.87%对应到原油上的切割点温度是566℃, 即减三重蜡油与渣油的切割点温度为566℃, 高于565℃的保证值, 符合减压深拔技术要求。

根据分析的结果, 减三线Ni+V的结果均小于1.6×10-6, Fe含量最大值为0.4×10-6, C7不溶物最大值为130×10-6, 残炭最大值为2.48%, 均符合减压深拔技术的要求, 产品质量合格。

3.4 减渣油

500℃馏出量 (体积) 的分析结果为2%, 由于减压渣油泵需要注入减二线封油才能正常运行, 所以需要从渣油中将减二线封油的馏分去掉。按照每小时需注入4 t封油计算, 封油在渣油中的含量为: (4/0.919) / (282.7/0.9998) =1.54%。

校正后, 500℃馏出量 (体积) 的结果应为2%-1.54%=0.46%, 小于性能保证值不大于0.5%的指标。

4 深拔后减压炉运行状态分析

在深拔工况下的一个重要内容是确保减压炉的长周期运行。减压加热炉的平均进料温度为349℃, 比设计温度358℃值低9℃, 主要原因是常压炉出口温度偏低, 造成常压塔底的温度低。减压炉平均进料量663.8 t/h为设计值的101%左右, 这两项原因均增加了加热炉的热负荷 (表4) 。正常工况下的减压炉负荷为51 MW。

深拔期间减压加热炉氧体积含量一直控制在2.5%~3.2%, 两个炉膛的温度分别为728℃和717℃, 排烟温度控制在145℃。

加热炉炉管金属表面温度除有一个点的温度为507℃外 (经检查属仪表故障) , 其余的炉管金属表面温度在440℃到475℃之间, 较低的炉管金属表面温度为更进一步的减压深拔提供了有力的依据, 同时也为装置长周期运行奠定了基础。

5 结束语

2010年4月—2011年4月, 在天津分公司3#常减压装置上完成了减压深拔技术的工业应用。在应用该技术的过程中, 制订了详细的方案, 明确了操作条件、分析项目及方法、物平能耗计算方法等, 整个过程有序、合理, 分析数据及时准确。结果表明:各个产品质量合格, 符合减压深拔的技术要求, 设备、仪表运行平稳, 全塔的压降和设计值基本一致, 减压塔各床层填料的压降分布比较均匀, 具备使用该技术长周期操作的条件。下一步将继续做好优化减压深拔操作、挖掘潜力及提高装置运行效益的工作。

参考文献