常减压新技术进展.doc

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1、常减压蒸馏技术进展（了解内容）原油：石油的主要成分是碳氢化合物（95-99%）。天然石油通常是淡黄色到黑色的流动或半流动的粘稠液体，也有暗绿色、赤褐色的，通常都比水轻，比重在0.8-0.98之间，但个别也有比水重的，比重达到1.02。常减压蒸馏的基本原理：根据石油中各种组分的沸点不同且随压力的变化而改变的特点，通过蒸馏的办法将其分离成满足产品要求或后续装置加工要求的各种馏分。因此，原油蒸馏的基本过程是：加热、汽化、冷凝、冷却以及在这些过程当中所发生的传质、转热过程。 常减压蒸馏装置的类型和生产目的：常减压蒸馏是石油加工的第一个程序，第一套生产装置。根据原油的品质情况和生产的目的不同，常减压蒸馏

2、装置通常有三种类型，一种是燃料型，另一种是燃料润滑油型，还有一种是化工型。燃料型生产装置，主要生产：石脑油、煤油、柴油、催化裂化原料或者加氢裂化、加氢处理原料，减粘原料、焦化原料、氧化沥青原料或者直接生产道路沥青；燃料润滑油型生产装置，主要生产除燃料之外，还在减压蒸馏塔生产润滑油基础油原料；化工型生产装置主要生产的是裂解原料。常减压蒸馏装置的组成：原油预处理（电脱盐）部分、换热网络（余热回收）及加热炉部分、常压蒸馏部分、减压蒸馏部分、轻烃回收（石脑油稳定/分离）部分。常减压蒸馏装置的基本加工流程：原油换热电脱盐换热、加热炉 常压蒸馏 加热炉 减压蒸馏轻烃回收常减压蒸馏装置的用能：我们知道原油的

3、分离是一个物理过程，通过加热、气化、冷凝、冷却的传质传热过程，将原油分离成我们所需要的各种馏分，这是一个能量的传递与消耗的过程。因此，常减压蒸馏装置完成生产目的必须提供如下能量： 动力输送用能 产品带走的热能（包括各种排放带走的能量） 装置的散热损失及加热效率 冷却用能 抽真空用能常减压蒸馏装置属非专利装置：蒸馏技术不是专利技术，采用加热、冷凝、冷却的传质传热过程分离原油的均不存在知识产权问题，但并不意味着常减压蒸馏装置没有专利技术。常减压蒸馏的技术体现： 原油的预处理技术 分离技术 传热技术 节能技术 大型化技术 装置生产操作稳定性技术国外常减压蒸馏技术： 分离技术 深拔技术 节能技术 大型

4、化技术- 差距： 节能观念 环保与安全 大型化 设备质量 长周期生产原油预闪蒸技术：恰当的选择操作条件，可以通过闪蒸的办法把原油中的轻组分（比柴油轻的组分）闪蒸出来，直接送到常压塔的中上部，利用常压塔中上部的分离作用，并不影响常压塔的产品质量。此种流程可以有效的降低装置的加工能耗，同时流程简单、投资省、操作稳定。技术特点：优良的换热网络结构设计、恰当地换热设备选型，确保闪蒸塔操作条件稳定，在一定范围内可调；良好的闪蒸塔进料分布结构，汽液分离效果好、雾沫夹带量低；良好的常压塔汽体进料分布结构。国外采用这一流程的主要目的是缓冲系统的压力降，闪蒸量也比较小。清晰分割技术：常减压蒸馏的主要目的就是要把

5、原油中的各种组分根据需要分离出来，清晰地分割出所需要的组分有利于充分利用石油资源，使目标产品最大化。v 分馏塔的理论板数和回流比v 加工流程和分馏塔的结构技术特点：综合投资和能耗因素，选择恰当的加工流程，采用高性能塔内件和先进的塔内部结构：汽液分布结构、进料分布结构、塔盘结构、高性能填料及填料床层结构、液体收集及分布结构等。大型板式蒸馏塔技术：如何保证塔盘板的分离效率，是大型化板式塔设计的技术关键，理论上大型化塔盘板的有效利用率要高于小型塔，但没有好的结构设计，不能很好的改进塔盘板上的液体流动和气体的分布，大型塔的板效率反而会低于小型塔。大型化的板式蒸馏塔，分离元件本身的传质传热性能相对于塔内

6、构件的结构就显得不那么重要了。技术特点： 多溢流及其混合结构 多边降液管的设计 塔盘板鼓泡区的合理结构及塔盘型式组合 高性能进料分布器 进料及抽出的分布结构 提留段的强化蒸馏结构 桁架梁结构 吸收热膨胀防止变形或损坏结构 抗反冲力破坏结构设计大型填料蒸馏塔技术：填料塔有效运行的关键是填料床层内汽液负荷的均匀分布，液体能够稳定的、均匀的润湿填料表面，汽体无短路现象，各截面均匀，填料床层能够发挥出最大的分离效率，这是大型填料塔设计的关键。单体填料本身的传质传热性能，相对于塔内构件的结构就不是很重要了。技术特点： 填料塔的流程与控制 填料的选择与复合填料床层的设计 填料的支撑与压圈结构 液体分布器的

7、选择与结构 填料塔的流程与控制 填料的选择与复合填料床层的设计 填料的支撑与压圈结构 液体分布器的选择与结构 集油箱的结构与气体分布器 塔内部空间的合理使用 进料分布器的结构 捕液吸能器的结构 塔底部的结构 桁架梁的设计 吸收热膨胀防止变形或损坏结构 抗反冲力破坏结构设计大型加热炉技术：炉型的选择根据加热炉的负荷和加热介质的要求可以选择： 卧管立式炉 立管立式炉结构 双辐射室立式炉结构 双辐射室圆筒炉结构 多辐射室立管方箱炉结构 - 加热炉的燃料系统 - 加热炉的吹灰系统 - 加热炉的热油空气预热器 - 加热炉的烟气余热回收系统。减压抽真空技术：就减压塔顶抽真空而言，目前的技术完全可以达到抽真

8、空的目标，可以采用两级、三级，甚至四级抽真空，问题是要达到抽真空的目标，存在着所消耗能量的经济性、合理性。技术特点： 抽真空系统的设计思路 抽空冷凝冷却系统的流程设计 液环真空泵的使用 各级抽空器压比的优化设计 冷凝冷却器的选择：湿空冷、板式湿空冷、水冷、表面冷凝器减一线生产柴油技术：由于常压蒸馏操作条件的限制，在常压塔中不能把原油中的柴油组分全部分离出来，还有35%左右的柴油溶解在常压重油中，为获得这部分柴油，可以采用在减一线生产柴油的办法。技术特点： 分馏段的设置 理论板及混合填料床层的选择 分布器的结构与弹性减顶气常压脱硫技术：减顶瓦斯主要是减压加热炉的裂解气、减压系统漏入的空气和少量的

9、水蒸气。H2S含量较高，对回收系统的腐蚀较大，回收利用价值不高，送入加热炉烧掉又难以满足环保要求，经常压脱硫之后作加热炉燃料是理想的处理办法。技术特点： MDEA常压脱硫，方法简便 流程简单、系统压降低（10mmHg) 操作稳定，对抽真空系统影响小 脱硫指标：脱后含硫0.1%以下负荷转移技术：通过对常压蒸馏塔和减压蒸馏塔内的汽液负荷分析，发现塔的中下部负荷偏大，而上部负荷相对较小，造成塔径过大的因素是塔内的汽液负荷分布不均匀。利用常压塔、减压塔中上部的通量和分离能力，通过恰当的流程将进料中的较轻组份提前分出并引入塔的中上部，使塔内的汽液负荷沿塔高分布趋于均匀，充分发挥塔的整体能力，该技术可以有

10、效的提高塔的加工能力，降低工程项目的投资。技术特点：根据生产方案和产品的质量要求，通过增设预分馏塔或闪蒸罐，采用恰当的流程实现装置加工能力的扩大，降低装置的能量消耗。减压深拔技术：减压深拔技术的基本概念：通过减压蒸馏把原油切割到560(TBP)以上，减压重质蜡油的95%（ASTM D-1160)点、残碳、重金属含量、C7不溶物含量等有一定的限制，满足加氢裂化或加氢处理装置对原料的要求，限制减压渣油538的含量，装置长周期、平稳运转年以上，所采取的一系列技术。 减压深拔减压加热炉技术 减压深拔减压蒸馏塔技术 减压深拔减压转油线技术 减压深拔减顶抽真空技术减压深拔减压加热炉技术：减压加热炉的出口温

11、度超过400，甚至超过420，连续平稳运转达到3年以上。技术特点： 蒸汽的注入点及注入量设计 加热炉出口条件选择 炉管内油品流动状态设计 油膜温度及管壁温度的设计 炉管内油品流速和停留时间的设计 加热炉炉管表面受热均匀的加热炉结构设计 燃烧器的选择减压深拔减压蒸馏塔技术： 低全塔压力将问题 低压力降填料床层 恰当的填料床层高度 低压力降液体分布器（动力式液体分布器） 低压力降集油箱（汽体分布器） 高温下油品的裂解、结焦、长周期稳定操作问题 洗涤段的设计 过汽化油流程 进料分布器 捕液吸能器 提留段塔盘形式与结构 急冷油 高温下内构件受热膨胀引起变形、开裂问题 集油箱热补偿结构 抗反冲力设计抗反

12、冲力设计是近几年才提出的工程设计要求，多年来的工程实践，常减压蒸馏装置塔设备内的塔盘、集油箱等构件，时有被吹翻或受反向力作用严重扭曲变形的现象发生，这主要是生产操作波动或生产事故等偶然现象造成的，以往根据工程经验设计者会适当进行加固处理，但没有方法和准则，近几年的对外交流与合作中我们常会接触到抗反冲力的设计要求，根据国外有些工程公司的设计情况，减压塔的反冲力设计要求如下： 填料压圈和支撑格栅除常规荷载(如填料自重等)外，还应考虑承受0.07 kg/cm2的向上冲击载荷； 洗涤段填料压圈和支撑格栅除常规荷载(填料重等)外，还应考虑承受0.15 kg/cm2的向上冲击载荷； 提留段塔盘应能承受0.

13、15 kg/cm2的向上冲击载荷； 洗涤段集油箱应能承受0.15 kg/cm2的向上冲击载荷； 其它集油箱应能承受0.07kg/cm2的向上冲击载荷。 减压深拔减压转油线技术：与常规减压转油线的设计理念不同，减压深拔减压转油线的设计必须以满足减压加热炉出口条件为前提，同时满足热膨胀应力补偿要求、管道内油品的流态要求、防止油品在转油线内结焦和转油线的抗震要求。 管道的布置、走向与减压塔进料分布器相适应 管道内油品的流态、流速与炉的出口条件相适应 满足热膨胀应力补偿要求和抗震要求减压深拔减压蒸馏塔技术：由于减压深拔操作状态下，减压塔顶的负荷(不凝油气、水蒸气、可凝油品等)较常规减压蒸馏要大得多，为

14、使抽真空系统的动力消耗、工程投资更加经济合理，减压深拔减顶抽真空系统的优化设计就更加重要了。 液环真空泵的使用 冷凝器的选择 压比的优化 抽空器的配置 管道结构安排轻烃回收技术：根据原油的性质和产品的质量要求，液化气的回收率要求，恰当的选择轻烃回收系统的流程配置： 石脑油稳定系统 石脑油稳定系统+轻重石脑油分离系统 石脑油稳定系统+轻重石脑油分离系统+吸收、解析、再吸收系统 石脑油稳定系统+轻重石脑油分离系统+吸收、解析、再吸收系统+脱硫系统结合全装置的余热回收，合理选择热源。在节约能源、简化流程的同时，达到轻烃回收系统的技术指标：干气：C3组分3%；液化气：（LPG），C5组分3%，37.8饱和蒸汽压1380kPa。技术特点： 能耗能耗直接与液化气的回收率有关。生产的液化气如果作乙烯裂解料，而轻石脑油也作乙烯裂解料的话，应适当降低液化气的回收率，以降低轻烃回收系统的能耗。 压缩机出口压力的确定及回收系统的压力平衡 吸收、解吸、再吸收的关系与平衡 稳定塔顶的压力控制与气体排放 前置脱硫必要性研究强化传热技术：常减压蒸馏的工作过程是传质、传热过程，节能工作历来是炼油厂节能重心。装置中有大量的冷换设备：有原油和产品的换热器、产品的冷却器（空冷器、水冷器）、塔顶