蘇昊 李曉光
摘 要:本文分析了影響煉油廠常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出率的因素和存在的主要問題,并提出了提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)拔出率的具體措施,保證蒸餾裝置能夠長周期安全穩(wěn)定運行,實現(xiàn)煉油生產(chǎn)裝置效益最大化,提高煉油化工產(chǎn)品的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:蒸餾裝置;常減壓;拔出深度;系統(tǒng)
前言
常減壓蒸餾裝置是煉油廠進行煉油化工深度加工的基礎(chǔ)裝置,增加常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出率,以實現(xiàn)減少低價值的渣油,進一步提高煉油化工產(chǎn)品的價值。常減壓蒸餾裝置的深拔,其經(jīng)濟效益不僅體現(xiàn)在常減壓裝置上,更重要的是體現(xiàn)在下游的焦化裝置、催化裂化裝置以及整個煉油廠化工產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)效益上。
一、影響煉油廠常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)拔出率的因素分析
影響常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)拔出率的二個關(guān)鍵因素是減壓塔汽化段的壓力與溫度,烴分壓越低,或者進料的溫度越高,則進料段的汽化率越大,減壓系統(tǒng)的總拔出率就越高。要想提高減壓系統(tǒng)的拔出率,就需要增加汽提蒸汽量、降低壓力、提高操作溫度,這三者的作用是相輔相成的。 而進料量、塔底吹汽量、爐管注汽量、洗滌段的效果等對減壓系統(tǒng)的總拔出率也有著一定的影響。
汽化段的壓力由塔頂?shù)狡蔚目倝航岛退敵檎婵障到y(tǒng)的操作決定,減壓系統(tǒng)汽化段的真空度越高,油品實現(xiàn)汽化就越加容易,減壓系統(tǒng)拔出深度就越高。而汽化段溫度的提高則受限于爐管的結(jié)焦和高溫進料的過熱裂化傾向,在汽化段的壓力保持不變的狀態(tài)下,以爐管不形成結(jié)焦和過熱裂化為前提,應(yīng)當(dāng)盡量提高汽化段的進料溫度,汽化段的進料溫度升高,那么油品的汽化程度也會相應(yīng)增加,減壓系統(tǒng)的拔出深度就會提高,總拔出率就越高。
二、常減壓裝置未達到深度拔出存在的主要問題
(1)常減壓裝置中常壓系統(tǒng)的拔出率不足,造成減壓系統(tǒng)超負荷運行。常壓系統(tǒng)渣油中的柴油組分過多,增加了減壓爐的生產(chǎn)負荷,相應(yīng)地增大了減壓塔的汽相負荷,并增大了減壓塔填料層的壓降,因此直接對減壓塔汽化段的真空度產(chǎn)生影響。
(2)減壓爐出口的溫度不高,使得油品汽化率比較低,而影響減壓爐出口溫度的提高主要有以下幾個因素:
1)首先是爐管的材質(zhì)不能抵抗高溫下的環(huán)烷酸造成的腐蝕,也不能適應(yīng)溫度提高后的爐管熱強度,應(yīng)該對爐管的材質(zhì)進行升級,尤其是擴徑后的爐管材質(zhì)更要進行升級。而爐管吊架材質(zhì)也需要進行升級,以適應(yīng)提高爐溫后的爐膛輻射溫度。
2)其次是在日常操作過程中注汽流程部分裝置沒有投入使用。合理的注汽位置應(yīng)該設(shè)置在對流轉(zhuǎn)輻射的爐管內(nèi),在此點進行注汽能很好的起到縮短油品停留時間和降低爐管內(nèi)的油膜溫度的作用,以降低油品在爐管內(nèi)產(chǎn)生的結(jié)焦風(fēng)險。
3)最后是一部分裝置的減壓爐爐管表面熱強度已超過設(shè)計值,需要對減壓爐進行相應(yīng)的技術(shù)改造。
(3)常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)汽化段的真空度較低,使得油品汽化率不足,部分裝置減壓進料段的真空度比較低,進而直接影響了常壓渣油的汽化率,以及常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出深度。減壓系統(tǒng)汽化段的真空度主要受塔內(nèi)件壓降和塔頂真空度兩方面因素的制約。
(4)減壓塔底汽提蒸汽未投或汽提蒸汽過小,進而影響了塔底的提餾效果,部分裝置減壓塔的負荷已經(jīng)很大,為了避免降低塔頂真空度使得吹汽量較小或未投減壓塔底吹汽。另外,少量裝置在設(shè)計時是按濕式操作,而在生產(chǎn)過程中為了降低裝置能耗而停止吹汽。
(5)沒有急冷油流程,因此無法控制提溫后塔底的結(jié)焦風(fēng)險,一部分裝置在設(shè)計時沒有考慮減壓深拔的操作流程,沒有考慮到提高進料段溫度后會造成塔底溫度升高,容易導(dǎo)致減壓塔塔底泵抽空、管線和塔底結(jié)焦等影響,很多減壓裝置沒有設(shè)置急冷油流程,無法控制提溫后塔底裂解氣的產(chǎn)生和塔底的結(jié)焦風(fēng)險,對塔頂真空度的控制和減壓裝置的長周期穩(wěn)定運行有著不利影響;而部分裝置雖然沒有專門設(shè)置急冷油流程,但是設(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工藝流程,一樣可以起到降低塔底溫度的作用。
三、提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)拔出率的措施
(1)提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的設(shè)計水平
1)轉(zhuǎn)油線和減壓爐的設(shè)計對于汽化段的壓力有著比較大的影響。采用注汽、爐管擴徑等措施可以提高汽化段溫度,提高爐出口汽化率;轉(zhuǎn)油線的溫降小可以有效降低對爐溫的影響,從而減少裂解和保證高拔出率所需的溫度要求。
2)使用大通量、高分餾效率、低壓降的塔盤和填料,不但可以提高餾分油的切割精度和收率,還可以大幅度提高分餾塔的處理能力。
3)改進減壓塔塔頂抽真空系統(tǒng)的設(shè)備水平,促進提高塔頂?shù)恼婵斩取?/p>
4)對減壓進料分布器的結(jié)構(gòu)進行技術(shù)改造,增加進料口上方的自由空間高度,以起到減少霧沫夾帶量的作用。
5)在減壓塔底部設(shè)置急冷油工藝流程,以減少裂解氣體生成和避免減壓塔底結(jié)焦,控制塔底溫度不超過工藝規(guī)定值。
6)常壓塔在設(shè)計時要著重考慮降低塔底重油中350℃以前餾分的含量,防止應(yīng)在常壓塔拔出的柴油組分進入減壓塔,避免過量的柴油組分致使減壓塔頂部負荷偏大,塔頂真空度低、溫度高,影響常減壓裝置總拔出率。
(2)提高常壓系統(tǒng)的拔出率
常壓系統(tǒng)的拔出率對減壓系統(tǒng)深拔有著很大的影響,應(yīng)當(dāng)依據(jù)加工原油性質(zhì)的變化情況,盡可能地提高常壓塔的拔出率,降低常壓渣油中350℃餾分的含量到4%以下。主要采取的措施有以下幾種:降低常壓塔塔頂壓力、合理的控制過汽化率、提高常壓爐出口溫度、提高常壓最下側(cè)線的拔出率、調(diào)整常壓塔底吹汽量和側(cè)線汽提蒸汽量。
(3)提高減壓爐出口溫度和減壓塔進料溫度
根據(jù)加熱爐的進料性質(zhì)和設(shè)計參數(shù)采用相關(guān)軟件進行模擬計算,并繪制加熱爐的爐管結(jié)焦曲線,通過模擬結(jié)果作為指導(dǎo),逐漸提高爐溫。如果沒有爐管結(jié)焦曲線的相關(guān)模擬軟件,在爐溫達到設(shè)計溫度時也可以通過小幅度逐漸提高爐溫,并同時增加爐管注汽,通過觀察減壓塔操作實際工況,確定合適的爐溫并維持操作。
(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效率,嚴(yán)格控制減少抽空系統(tǒng)泄露現(xiàn)象,保證減壓塔頂真空度。采取措施合理地分配爐管注汽和塔底吹汽的流量,進而控制減壓系統(tǒng)總注汽量,以減少其對塔頂真空度的影響。
(5)優(yōu)化洗滌段的操作流程
要保證洗滌段底部填料一直保持潤濕,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,可以起到降低過汽化率的作用,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。
(6)優(yōu)化減壓塔取熱分配,合理的控制減壓塔底溫度
為了提高常減壓裝置的總拔出率,增加減壓塔上部氣相負荷,減壓塔的取熱可以適當(dāng)進行調(diào)整,降低減壓塔下部中段回流取熱量。投用減壓塔底急冷油工藝流程,塔底溫度控制在370℃以內(nèi)即可,因為過多的急冷油量會影響減壓塔底的換熱效率。
結(jié)束語
煉油廠常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)拔出深度的提高,需要較高的進料段真空度、高的加熱爐出口溫度、還需要增設(shè)急冷油流程和增加注汽量等,這樣也會加大蒸餾裝置的能耗,但從全煉油廠總體角度來年,減壓系統(tǒng)深拔操作最終能實現(xiàn)增效和節(jié)能的雙重收益。
參考文獻:
[1]余桂紅.常減壓蒸餾裝置減壓深拔技術(shù)設(shè)計[J].廣東化工,2014(09).
[2]黃波林.減壓深拔技術(shù)在常減壓蒸餾裝置的應(yīng)用[J].石化技術(shù),2015(01).