淺談常減壓蒸餾裝置的減壓拔出現(xiàn)狀和改進措施

1、淺談常減壓蒸餾裝置的減壓拔出現(xiàn)狀和改進措施論文關(guān)鍵詞:常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)拔出論文摘要:著重介紹了中國石化系統(tǒng)內(nèi)蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出現(xiàn)狀和提高拔出率的措施,指出在加工原油重質(zhì)化的趨勢下,提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出水平可發(fā)揮原油重質(zhì)化的效益。隨著原油供需矛盾趨緊和原油價格持續(xù)走高,中國石化煉油企業(yè)原油采購日益重質(zhì)化,造成部分常減壓蒸餾裝置的減壓系統(tǒng)超負荷,蠟渣油分割不清,蠟油餾分流失到渣油當中,渣油量的增大又造成煉油廠重油裝置能力吃緊和不必要的能量消耗,部分企業(yè)還不得以出售渣油,削弱了加工重質(zhì)原油的應有效益。為了緩解加工原油變重對二次加工裝置的影響,提高重油加工裝置的營運水平,充分發(fā)揮

2、原油采購重質(zhì)化的效益,提高蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出水平顯得尤為重要。l國內(nèi)蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出現(xiàn)狀目前,國內(nèi)還未真正掌握減壓深拔成套技術(shù),少數(shù)幾套裝置雖然從國外SHELL和KBC 公司引進了減壓深拔工藝包,但對該項技術(shù)的吸收掌握還需要一段時間。通常來講,國外的減壓深拔技術(shù)是指減壓爐分支溫度達到420oC以上,原油的實沸點切割點達到565620。中國石油化工股份有限公司近幾年新引進的減壓深拔技術(shù)是按原油的實沸點切割點達到565設(shè)計,也即是國外減壓深拔技術(shù)的起點,其余減壓裝置未實現(xiàn)深度拔出的主要原因是裝置建成時問較早,當時多按原油實沸點切割點為520540設(shè)計,無法實現(xiàn)減壓深拔。2影響減壓系統(tǒng)拔出

3、率的因素減壓塔汽化段的壓力和溫度是影響減壓拔出深度的兩個關(guān)鍵因素。爐管注汽量、塔底吹汽量、進料量、洗滌段的效果等對總拔出率也有影響。汽化段壓力由汽化段到塔頂總壓降和塔頂抽真空系統(tǒng)操作決定,汽化段真空度越高,油品汽化越容易,減壓拔出深度越高(國外的先進設(shè)計,汽化段殘壓可以達到1.332.00kPa。汽化段溫度的提高受限于爐管的結(jié)焦和高溫進料的過熱裂化傾向,在汽化段壓力不變的情況下,以不形成結(jié)焦和過熱裂化為前提,應盡量提高汽化段溫度。汽化段溫度升高,油品汽化程度也會增加,減壓拔出深度提高。3存在的主要問題通過分析系統(tǒng)內(nèi)有必要實施減壓深拔操作的20余套減壓裝置的函調(diào)數(shù)據(jù),未達到深度拔出的裝置主要表現(xiàn)

4、出以下幾個問題。3.1常壓系統(tǒng)拔出率不足造成減壓系統(tǒng)超負荷多數(shù)裝置的常壓渣油350oC餾出為5%以上,最高達到15%。常壓渣油中的柴油組分過多會增加減壓爐的負荷,增大減壓塔的汽相負荷,并加大減壓塔填料層(或塔盤的壓降,直接影響到減壓塔汽化段的真空度。3.2減壓爐出口溫度較低造成油品汽化率較低多數(shù)減壓裝置為了減少爐管結(jié)焦的風險,減少渣油發(fā)生熱裂化反應,減壓爐分支溫度多在400以下,減壓塔汽化段溫度多在385以下,常壓渣油在此溫度下的汽化程度不足。提高減壓爐出口的溫度主要受以下幾個因素制約。(1爐管的材質(zhì)。多數(shù)裝置的減壓爐輻射管采用Cr5Mo,已經(jīng)不能適應提溫后的爐管熱強度,也不能抵抗高溫下的環(huán)烷

5、酸腐蝕,應進行材質(zhì)升級,尤其是擴徑后的幾根爐管。(2爐管吊架材質(zhì)。通常,設(shè)計時減壓爐的爐管吊架材質(zhì)選擇一般比爐管材質(zhì)要低,需要升級以適應提高爐溫后的爐膛輻射溫度。(3注汽流程。多數(shù)裝置都有注汽流程,但部分裝置在日常操作中沒有投用,注汽操作在日常生產(chǎn)中僅作為低煉量或事故狀態(tài)下防止爐管結(jié)焦的手段,而不是為了防止大煉量高爐溫下的油品結(jié)焦。此外,部分爐管注汽點設(shè)在減壓爐的進料線上,蒸汽在爐管內(nèi)的氣化加大了油品的總壓降,進而影響到減壓汽化段的真空度。合理的注汽位置應設(shè)在對流轉(zhuǎn)輻射的爐管內(nèi),此點注汽能很好的起到降低爐管內(nèi)的油膜溫度和縮短油品停留時間的作用,降低油品在爐管內(nèi)的結(jié)焦風險。(4減壓爐負荷。部分老

6、裝置的減壓爐爐管表面熱強度已超過設(shè)計值,無法進一步提溫深拔,若要大幅提高減壓爐出口溫度,需對減壓爐進行擴能改造。3.3汽化段的真空度較低造成油品汽化率不足部分裝置減壓進料段的真空度較低,直接影響了常壓渣油的汽化率和減壓系統(tǒng)的拔出深度。汽化段的真空度主要受以下兩方面的限制。(1塔頂真空度。塔頂真空度越高,在一定的填料(或塔盤壓降下,進料段真空度越高。(2塔內(nèi)件壓降。提高進料段真空度的關(guān)鍵是減少塔頂至進料段之間的壓降。塔內(nèi)件壓降大的原因主要為塔板與填料混用、填料段數(shù)多、填料高度大及減壓塔塔徑小、汽相負荷大等。3.4無急冷油流程而無法控制提溫后塔底的結(jié)焦風險老裝置由于設(shè)計時未考慮減壓深拔操作,一般沒

7、有顧及提高進料段溫度后會造成塔底溫度升高,易造成管線、換熱器、控制閥、塔底結(jié)焦、減壓塔塔底泵抽空等影響,很多減壓裝置未設(shè)置急冷油流程,無法控制提溫后塔底的結(jié)焦風險和塔底裂解氣的產(chǎn)生,對裝置的長周期運行和塔頂真空度的控制有著不利影響;部分裝置雖沒有設(shè)置專門的急冷油流程,但設(shè)有經(jīng)過一次換熱后的減壓渣油作為燃料油再返回減壓塔底的流程,同樣可以起到降低塔底溫度的作用。3.5機泵封油的性質(zhì)和流量對減壓渣油5oo餾出有影響通常,減壓塔塔底泵采用減壓側(cè)線油作為封油,但仍有部分裝置使用直餾柴油作封油。直餾柴油或封油(蠟油量較大會提高減壓渣油中500餾出量,還可能造成減壓塔塔底泵抽空。3.6減壓塔底汽提蒸汽過小

8、或未投影響了塔底的提餾效果部分裝置減壓塔的負荷已經(jīng)較大,為避免降低塔頂真空度而未投減壓塔底吹汽或吹汽量較小。另外,少量裝置本來按濕式操作設(shè)計,在生產(chǎn)中為了降低裝置能耗而停止吹汽。4提高減壓系統(tǒng)拔出率的措施提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出深度是一項綜合工程,首先要從完善減壓塔的設(shè)計及塔內(nèi)件的選擇人手,其次要根據(jù)原油性質(zhì)變化及時調(diào)整操作參數(shù),在確保安全和不影響裝置運行周期的情況下,提高減壓系統(tǒng)的操作苛刻度。4.1提高蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的設(shè)計水平(1減壓爐和轉(zhuǎn)油線的設(shè)計對汽化段的壓力有較大影響。采用爐管擴徑,注汽等可提高汽化段溫度,提高爐出口汽化率;轉(zhuǎn)油線溫降小可有效降低爐溫,從而較少裂解和保證高拔出

9、率所需溫度。(2采用低壓降、高分餾效率、大通量的塔盤和填料,不但可以提高餾分油的收率和切割精度,還可以大幅提高分餾塔的處理能力。采用填料的減壓塔一般全塔壓降小于20rnrnHg,而板式減壓塔壓降明顯大,是填料塔的一倍以上。(3改進抽真空系統(tǒng)的設(shè)備水平,提高塔頂真空度。目前蒸汽+機械抽真空和液力抽真空的應用效果都較好。(4改進減壓進料分布器的結(jié)構(gòu),適當增加進料口上方的自由空間高度,可減少霧沫夾帶量。(5為避免減壓塔底結(jié)焦和減少裂解氣體生成,減壓塔底部應設(shè)置急冷油流程,控制塔底溫度不超過370。(6常壓塔的設(shè)計要著力考慮降低塔底重油中350以前餾分的含量,防止過量的應在常壓塔拔出的柴油組分進入減壓

10、塔,致使減壓塔頂部負荷偏大,頂溫高,真空度低,影響總拔出率。4.2提高常壓系統(tǒng)的拔出率常壓系統(tǒng)的拔出率對減壓深拔的影響很大,應根據(jù)加工原油性質(zhì)的變化盡可能地提高常壓塔的拔出率,降低常壓渣油中350oC含量到4%以下。主要措施有控制合理的過汽化率,提高常壓爐出口溫度、降低常壓塔頂壓力、調(diào)整常壓塔底吹汽量和側(cè)線汽提蒸汽量、提高常壓側(cè)線的拔出量(尤其是常壓最下側(cè)線。4.3提高減壓爐出口溫度和減壓塔進料溫度在擁有相關(guān)工具軟件的情況下,應根據(jù)加熱爐的設(shè)計參數(shù)和進料性質(zhì)進行模擬計算,繪制加熱爐的結(jié)焦曲線,以模擬結(jié)果為指導逐步提高爐溫;即使沒有爐管結(jié)焦曲線的模擬軟件,也可小幅提高爐溫并增大爐管注汽,觀察減壓

11、塔操作工況確定合適的爐溫并維持操作,首先要達到設(shè)計溫度,在此基礎(chǔ)上再增加爐管注汽,繼續(xù)提溫。4.4提高減壓塔頂真空度優(yōu)化減壓塔頂抽空器和抽空冷卻器的運行,減少抽空系統(tǒng)泄露,保證塔頂真空度。4.5合理分配爐管注汽和塔底吹汽合理分配爐管注汽和塔底吹汽的流量,控制減壓系統(tǒng)總注汽量,減少對真空度的影響。4.6優(yōu)化洗滌段的操作要確保洗滌段底部填料保持潤濕,即合理的噴淋密度能夠保證總拔出率和減壓餾分油的質(zhì)量,洗滌段操作效果好,可以降低過汽化率,在同樣的烴分壓和蠟油質(zhì)量的前提條件下可以提高拔出率。4.7優(yōu)化減壓塔取熱分配為提高裝置總拔出率,減壓塔的取熱可作適當調(diào)整,降低減壓塔下部中段回流取熱量,以增加減壓塔上部氣相負荷。4.8控制合理的減壓塔底溫度投用減壓塔底急冷油流程,控制塔底溫度不超過370oC即可,過多的急冷油量會影響塔底的換熱效率。5提高減壓系統(tǒng)拔出率應注意的事項(1應根據(jù)減壓渣油的加工流向確定是否適合深拔操作,減壓渣油作延遲焦化原料和減壓渣油雖作催化裂化原料,但由于催化消化不完還有減壓渣油作燃料油或外售的蒸餾裝置。(2原油實沸點切割達到565oC時,減壓塔最下側(cè)線的干點必然在580o