楊惠宇,許勝軍,魏傳斌
(東營市??迫鹆只び邢薰荆綎| 東營 257237)
目前國內(nèi)的減壓蒸餾技術(shù),不論在設(shè)計水平還是在實際生產(chǎn)操作上所能達到的減壓塔側(cè)線產(chǎn)品的收率大多在原油TBP切割點530~540℃左右。而國外減壓深拔技術(shù)發(fā)展較快,減壓塔側(cè)線產(chǎn)品的收率可到原油TBP切割點560℃以上,有的可以達到620℃,裝置可以達到連續(xù)運轉(zhuǎn)三年以上。重質(zhì)減壓蠟油收率的提高,能夠給原油加工帶來了顯著的經(jīng)濟效益,所以減壓深拔技術(shù)成為近些年來國內(nèi)外原油常減壓蒸餾技術(shù)的發(fā)展熱點。
國內(nèi)多家企業(yè)進行減壓深拔技術(shù)探討,取得良好的經(jīng)濟效益,如表1所示。
表1 減壓深拔技術(shù)在國內(nèi)各企業(yè)的實際應(yīng)用
影響蠟油拔出率的因素主要有油氣分壓和溫度。一般情況下,減壓爐出口溫度越高,則烴分壓越低,進料段的氣化率越大,拔出率越高[8]。但是,需要注意的是,若減壓爐出口溫度過高,會導(dǎo)致爐管內(nèi)油品因分解而生焦,從而影響減壓蒸餾的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)周期,所以對減壓爐出口溫度要加以限制,深拔主要靠降低進料段的油氣分壓來實現(xiàn)。
該公司以廠區(qū)內(nèi)原料預(yù)處理裝置的實際生產(chǎn)情況為依托,運用軟件模擬計算后發(fā)現(xiàn):適當(dāng)提高蠟油切割點能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。
原料油自罐區(qū)至電脫鹽系統(tǒng),含鹽含水量達標(biāo)的原料油進入初餾塔進行分離。初餾塔的塔頂石腦油至罐區(qū),側(cè)線油至常壓塔39層塔盤,塔底油經(jīng)過加熱爐加熱至365℃后進入常壓塔分餾。常壓塔的塔頂石腦油至罐區(qū),常一線常二線作為柴油出裝置,常三線作為蠟油出裝置,塔底油經(jīng)過加熱爐加熱至385℃后進入減壓塔進一步分餾。減壓塔塔頂油至污油罐,減一線作為柴油出裝置,減二線減三線減四線作為蠟油出裝置。
減壓塔操作條件如表2所示。
表2 減壓塔操作條件
在該操作條件下,減壓產(chǎn)品性質(zhì)如表3所示。
表3 減壓產(chǎn)品性質(zhì)
該裝置各物料實際收率情況見表4。
表4 原料預(yù)處理裝置產(chǎn)品收率
現(xiàn)有蠟油切割點在520℃左右,且渣油中含蠟油20%左右,具有較大的潛在經(jīng)濟效益。文獻中提高減壓拔出率的途徑有多種,主要分為:(1)降低轉(zhuǎn)油線的壓力和溫度損失[9];(2)改造抽真空系統(tǒng),提高減壓塔頂真空度[10];(3)提高常壓塔拔出率[11];(4)采用新型規(guī)整填料[12];(5)設(shè)計合理的進料分布器;(6)采用新型液體分布器;(7)有效控制減壓塔底蒸汽注入量;(8)采用直接接觸式傳熱[13];(9)增加減壓急冷油循環(huán)技術(shù)[14];(10)強化蒸餾技術(shù)[15]的應(yīng)用。
提高蠟油拔出率可以通過技術(shù)創(chuàng)新、塔內(nèi)件改造等來實現(xiàn)。
(1)優(yōu)化改造塔內(nèi)件:包括填料更換、增加塔底注汽等;
(2)核算每臺換熱器,在現(xiàn)有空間的約束條件下,優(yōu)化換熱系統(tǒng),務(wù)求達到減壓深拔目的,同時換熱終溫最大化,目標(biāo)值為300℃。
(3)減壓爐經(jīng)過輻射段爐管逐級擴徑等技術(shù)改造以后,提高爐出口溫度,由385℃提高至405℃;
(4)減壓塔底注過熱蒸汽,注汽量從0 kg/h按照50 kg/h的梯度增加,對比注汽量增大時,減壓塔蠟油的收率變化。
技術(shù)改造完成后,在原料預(yù)處理裝置就操作參數(shù)的優(yōu)化進行試驗,檢查該項改進能否達到深拔的目的,進而提高換熱終溫及蠟油切割點溫度。通過對比標(biāo)定原油,該裝置的產(chǎn)品收率和分餾效果有所改善,多產(chǎn)輕油與蠟油,增量如表5。
(1)減壓深拔技術(shù)應(yīng)用后,石腦油收率增加0.3%,柴油收率增加1.6%,蠟油收率增加0.6%,渣油收率減少2.5%,產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益。
(2)減壓深拔工況下的減壓爐爐管內(nèi)的結(jié)焦情況必須引起關(guān)注,由于爐出口溫度由385℃提高至405℃后,油品可能達到生焦溫度進而在爐管內(nèi)結(jié)焦,從而影響減壓爐的長周期運行。
表5 減壓深拔后產(chǎn)品收率
本文運用軟件對裝置進行流程模擬,選取了合適的物性參數(shù)及狀態(tài)方程以保證模擬的準(zhǔn)確性,并將技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。
(1)通過更換塔內(nèi)件、改變減壓爐出口溫度、增加減壓塔底注汽,該裝置石腦油收率增加0.3%,柴油收率增加1.6%,蠟油收率增加0.6%,輕油收率明顯增加;
(2)注汽量增加時柴油蠟油的收率有所增加,但由于注汽量增加后,蒸汽費用及含硫污水處理費也相應(yīng)增加,所以最佳注汽量需要通過核算減壓塔頂抽真空系統(tǒng)負荷及柴油、蠟油收率來確定,需要做進一步的實驗研究。