7.2.2　常减压工艺

1.常减压工艺的目的

常减压工艺的目的是将原油分割成各种不同沸点范围的组分,以适应产品和下游装置对原料的要求。其典型流程包括常减压蒸馏工艺流程和常压蒸馏工艺流程。常减压蒸馏装置一般包括初馏塔、常压塔和减压塔,对应三塔流程,炼油厂多采用此方案。常压蒸馏装置不设减压塔,对应两塔流程,常压重油可直接作为催化裂化原料或进行加氢处理。

2.三段汽化常减压工艺

目前,炼油厂最常采用的原油蒸馏流程是两段汽化流程和三段汽化流程。两段汽化流程包括两个部分:常压蒸馏和减压蒸馏。三段汽化流程包括三个部分:原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏。

常减压工艺是否采用两段汽化流程应根据具体工艺条件对加工过程的影响来确定。例如,若原油所含的轻馏分多,则原油经过一系列热交换后,温度升高,轻馏分汽化,这会造成管路巨大的压降,其结果是原油泵的出口压力升高,换热器的耐压能力也应提高;若原油预处理的脱盐脱水效果不好,在进入换热系统后,尽管原油中轻馏分含量不高,但是水分的汽化也会造成管路中压降较大。当加工含硫原油时,在温度为160～180℃的条件下,某些含硫化合物会分解而释放出H 2 S,这可以促进原油中的盐分适当水解生成HCl,从而造成蒸馏塔顶部、气相馏出管线与冷凝冷却系统等低温位的严重腐蚀。当采用两段汽化流程时,也会出现这些现象,造成操作困难,严重影响产品质量和收率,因此大型炼油厂的原油蒸馏装置多采用三段汽化流程。

三段汽化常减压工艺流程图如图7-2所示。原油在脱盐脱水预处理后,经预热至200～240℃后进入初馏塔。轻汽油和水蒸气由塔顶蒸出,冷却到常温后进入分离器,分离水和不凝气后得到轻汽油(又称为石脑油)。不凝气被称为原油拔顶气,占原油重量的0.15%～0.4%,其中乙烷含量为2%～4%、丙烷含量约为30%、丁烷含量约为50%,其余为C5及C5以上组分,可用作燃料或生产烯烃的裂解原料。初馏塔底部油料经常压炉加热至360～370℃后进入常压塔,塔顶出汽油,第一侧线出煤油,第二侧线出柴油,所出产品分别被称为直馏汽油、直溜煤油、直流柴油。将常压塔塔釜重油在加热炉中加热至380～400℃后送入减压塔。采用减压操作是为了避免高温下重组分的分解(裂解)。减压塔侧线油和常压塔三、四线油统称为常减压馏分油,用作炼油厂的催化裂化等装置的原料。(https://www.daowen.com)

图7-2　三段汽化常减压工艺流程图

3.加热炉

加热炉是常减压蒸馏装置的重要设备,原油分离过程需要的大量能量主要由加热炉提供。根据生产需要,设置常压加热炉和减压加热炉。常减压蒸馏装置因加热负荷较大,多采用立式管式炉,其一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器及通风系统组成。

4.换热流程

常减压蒸馏装置是消耗能量较大的生产装置,其燃料消耗约为原油加工量的2%。换热流程设计采用窄点技术进行优化,这样保证了最高的热回收率和最低的冷热公用工程消耗。通过采用高效的换热器、优化操作等手段,换热流程的热回收率可达86%以上,换热终温可达300℃以上。