崔現明，張金山，劉二剛

（新疆佳宇恒能源科技有限公司，新疆維吾爾自治區(qū) 胡楊河 834034）

我國作為石油能源相對短缺的國家，常規(guī)原油供需矛盾比較突出，主要通過進口大量原油滿足日益增長的原油需求。目前，隨著油品需求結構變化，對輕質油與運輸用燃料油需求相對增加，但是在實際的原油加工中會產生較多的劣質油渣。燃油企業(yè)為實現節(jié)能降耗、提質增效、豐富重油加工手段，擴大了對溶劑脫瀝青裝置的運用。考慮到影響其運行的因素較多，因而在實踐中應加強對其影響因素及防控對策的研討。下面先對溶劑脫瀝青裝置做出簡要概述。

1 溶劑脫瀝青裝置概述

本項目是一套20 萬t/a 瀝青精制裝置，以減壓渣油為原料，采用亞臨界抽提工藝和超臨界溶劑回收技術，生產脫瀝青油和脫油瀝青，脫瀝青油經高壓加氫工藝，可生產出相應牌號的光亮油；脫油瀝青可生產出相應牌號的道路瀝青。

相關參數如下：①加工規(guī)模：20 萬t/a；②年開工時數：8 000 h；③設計質量溶劑比：8 ∶1；④操作彈性：60%～120%。如圖1。

圖1 溶劑脫瀝青工藝流程示意

1.1 裝置構成

該裝置構成要素如下：①原料罐；②脫瀝青分離塔；③瀝青、脫瀝青閃蒸塔；④瀝青、脫瀝青汽提塔；⑤導熱油系統等。

1.2 工藝特點

①采用單塔一段抽提工藝流程，與現有裝置相比較流程簡單、設備少、操作難度降低。②瀝青精制塔和超臨界回收塔使用的規(guī)整填料及其內件為專利技術，具有分離效率高、處理能力大、設備尺寸小特點。③渣油進瀝青精制塔采用非臨界抽提，而脫瀝青油溶液進超臨界回收塔采用超臨界回收，從超臨界回收塔頂回收的溶劑量占全部回收溶劑量的90%左右，因為這部分溶劑溫度比較高，可以回收利用，因此能降低裝置的能耗。④裝置內部還有10%的溶劑采用中壓閃蒸和低壓汽提相結合的工藝流程，充分利用壓力等級變化來回收溶劑，這樣有利于節(jié)能。⑤裝置內加熱介質采用熱油加熱的形式，不僅簡化了流程，而且節(jié)省投資。⑥溶劑消耗量比較低，由產品帶出溶劑小于1.5 kg/t。

2 影響溶劑脫瀝青裝置運行的因素分析

在裝置運行現狀分析方面，工作人員通過查閱國內外同類裝置及工藝流程相關文獻、同行交流及運維管理經驗，對該裝置流程進行分析，主要包括：①抽提及超臨界回收；②產品及低壓溶劑回收；③導熱油系統等。

工作人員對裝置運行相關因素進行了數據采集與分析，具體分為：①原料性質；②產品質量；③物料平衡；④操作參數；⑤運行能耗；⑥裝置腐蝕等。

2.1 原油與脫瀝青油性質

本裝置原料減壓渣油由常減壓裝置泵送至20 萬t/a 瀝青精制裝置原料緩沖罐（V-2301），同時考慮摻煉適當比例的催化油漿。脫瀝青油產品去罐區(qū)，用作生產光亮油的原料。脫油瀝青送至罐區(qū)，作為瀝青調和組分，其本身滿足90#道路瀝青產品指標要求。原油性質、脫瀝青油性質、脫油瀝青產品檢測結果，如表1、表2、表3 所示：

表1 原油性質

表2 脫瀝青油性質

表3 脫油瀝青產品檢測表

2.2 物料平衡

工作人員按生產指令要求，將該裝置穩(wěn)定在低負荷運行狀態(tài)，在實際運行過程中對其持續(xù)進行了優(yōu)化調整，其中的輕脫油收率符合設收率要求，重脫油收率略低。對其原因做進一步分析發(fā)現，重脫油汽提塔處于大負荷運行狀態(tài)，通過塔頂溶劑攜帶作用，重脫油被送回了低壓溶劑回收系統。溶劑脫瀝青裝置物料平衡數據如表4 所示：

表4 溶劑脫瀝青裝置物料平衡數據表

2.3 操作參數

該裝置自投入運行至今，一直處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，主要操作數據包括：①溶劑比：8 ∶1；②原料溫度：140.5 ℃；③瀝青精制塔壓力4.69 MPa：溫度66 ℃、超臨界回收塔壓力4.28 MPa；瀝青蒸發(fā)塔壓力1.93 MPa、溫度233 ℃、脫瀝青蒸發(fā)塔壓力1.93 MPa；溫度206 ℃、脫瀝青汽提塔壓力0.08 MPa、溫度205 ℃、瀝青汽提塔壓力0.08 MPa；溫度233℃、劑油比（體積比）8 ∶1。

2.4 運行能耗

本裝置總共能耗為1 088.04 MJ/t 渣油，折合25.99 kgoe/t 渣油，其中電耗占，13.81%，蒸汽能耗占10.43%，燃料氣能耗占74.11%，這三項（電、蒸汽、燃料氣）能耗占總能耗98.35%。因此節(jié)約能耗要從這三方面努力，更主要是節(jié)約燃料氣。

節(jié)能措施：①采用先進的工藝技術為節(jié)能起到關鍵的作用，通過超臨界分離，有90%左右的溶劑在超臨界塔頂得到回收，而只有10%的溶劑通過非臨界回收，節(jié)約大量能耗。②抽提塔和超臨界溶劑回收塔使用新型高效規(guī)整填料，具有分離效率高、處理能力大、設備尺寸小等特點，可有效減少溶劑用量，降低溶劑回收能耗。③優(yōu)化換熱流程，高溫位的脫油瀝青和脫油瀝青通過與裝置內的低溫位物流進行換熱回收熱量。④瀝青采用熱出料直供下游裝置，減少中間罐區(qū)的熱損失，同時降低機泵的功率，節(jié)省電耗。⑤導熱油爐采用空氣預熱器，提高空氣入爐溫度，降低排煙溫度，提高導熱油爐的熱效率，加熱爐設計熱效率為92%。⑥選用適宜的機泵并合理配套電機，提高泵的效率，盡量減少電的消耗量。機泵類的選型嚴格按照本裝置操作彈性和揚程要求，同時選用高效率泵型，使機泵盡量在最佳效率點運行，降低軸功率，節(jié)約電能。⑦部分工況變化大的空冷器50%電機采用變頻，以節(jié)省電能消耗。⑧采用高效絕熱材料，完善保溫結構，減少設備、管道的散熱損失。

2.5 裝置腐蝕

該裝置設3 個緩蝕劑注入點：分別為脫瀝青油汽提塔T-2305 塔頂出口油氣管線（注入點1）、瀝青油汽提塔T-2306 塔頂出口油氣管線（注入點2）、汽提塔頂氣液分離罐V-2303 罐頂出口油氣管線。

緩蝕劑撬設1 罐2 泵，選用緩蝕劑罐容積為1.5 m3，緩蝕劑泵為1 開1 備，共計2 泵。

2.6 分析結果影響溶劑脫瀝青裝置運行的因素防控對策

現象1：瀝青分離塔溫度變化較大；超臨界溶劑回收塔液控導淋處可放出黑油；界面指示高；油品化驗結果殘?zhí)俊⒄扯壬仙?。原因：塔頂溫度過高或過低；渣油性質變化太大；溶劑比過大或過??；丁烷含量過高，而溶劑比調節(jié)不當；原料和丙烷帶水嚴重；渣油進塔溫度大幅度下降；副丙烷量過大；預混丙烷量過大；儀表失靈，使塔底返量較小；塔內加熱器結焦。對策：班長崗位：根據產品質量與總調聯系，決定產品去向；塔內加熱器結焦可請示領導酌情降量生產或停工檢修。

內操崗位：調節(jié)塔 T-2301 頂溫度；根據原料性質適當改變溶劑比；調節(jié)溶劑比，適當降低副丙烷和預混丙烷，或暫停副丙烷；溶劑含丁烷多時，應減少溶劑比，提高換 E-2304 溫度，降低塔 T-2302 壓力；加大塔底瀝青返量或降低原料量。

外操崗位：提高系統丙烷純度；丙烷罐加強切水；原料罐加強切水；提高原料罐溫度。

現象2：丙烷罐液面急劇下降；嚴重時，丙烷罐低液位報警，或丙烷罐抽空。

原因：丙烷水冷器內漏；容 V-2302 界面空；安全閥內漏；設備、管線外漏丙烷；流程改錯，往系統丙烷；空 A-2302、冷 E-2311 內漏。 對策：各崗位加強檢查，找出泄漏點。班長崗位：向調度匯報，并根據容-8 液面情況，及時聯系收丙烷外操崗位：切除內漏水冷器并處理；調節(jié)容 V-2302/B 界面至正常；切除內漏安全閥；切除外漏的管線或設備，無法切除時按停工處理；改正流程；切除空 A-2302、冷 E-2311 處理。塔 T-2305 頂冒重油現象：塔頂、底溫差??；容 V-2304A 下水見油；塔 T-2305 液位指示滿。原因：泵 P-2303A/B 較長時間抽空；產品線凝線、堵塞；進塔 T-2305 物料含丙烷量過大；塔T-2303 底返量過大；汽提蒸汽量過大；塔 T-2305溫度過高；儀表失靈。對策：班長崗位：與總調聯系，另找產品出路，處理已凝管線；內操崗位：關小或關死塔 T-2303 底返量；調整操作，改善塔 T-2303 的蒸發(fā)回收效果；聯系儀表工修理。處理產品泵，使之上量；必要時，切除 T-2305 流程，給汽吹掃，汽提混合汽進容 V-2304；容 T-2305 底加強切液，如果見油，停壓縮機，丙烷向火炬排放，控制好容 V-2304壓力，防止其他產品泵抽空。

脫瀝青油泵抽空現象：塔T-2305 液面上升；脫瀝青油流量指示回零；塔T-2302 界面高；泵P-2303出口壓力下降或回零。原因：脫瀝青油溫度過高；汽提蒸汽溫度低；瀝青進入脫瀝青油系統；汽提量過小或過大；脫瀝青油汽提塔無液面；泵P-2303 入口壓力低，汽提塔底溫度低；儀表失靈。對策：指揮處理通入口管線；抽空時間長，降量生產，吹掃產品線，防止凝線。降低油品溫度；提高汽提蒸汽溫度；控制好塔 T-2302 界面；塔T-2305 液面無時加大塔T-2304 返量；提高蒸發(fā)塔底溫度；提高容 V-2304A/B 壓力；調節(jié)汽提蒸汽量至適當。

3 結束語

結合上述分析可以看出，溶劑脫瀝青生產工藝相對復雜，影響其運行的因素集中表現在原料性質與工藝技術等。建議此類企業(yè)遵循思路決定出路的基本原則，選擇“具體影響，具體分析，針對性防控”的方法，一方面加強裝置全生命周期管理，另一方面從因果關系邏輯出發(fā)制定一些針對性較強的對策，有效化解其影響，全面提高此類裝置的運行效率。