7.3.2 工艺流程
图7.4 燃料型原油蒸馏典型工艺流程图
1—电脱盐罐;2—初馏塔;3—常压加热炉;4—常压塔;5—常压汽提塔;6—减压加热炉;7—减压塔
(3)减压蒸馏
常压塔底重油用泵送入减压加热炉,加热到390~400℃进入减压分馏塔。塔顶不出产品,分出的不凝气经冷凝冷却后,通常用二级蒸汽喷射器抽出不凝气,使塔内保持残压1.33~2.66kPa,以利于在减压下使油品充分蒸出。塔侧从一、二侧线抽出轻重不同的润滑油馏分或裂化原料油,它们分别经汽提塔汽提,换热冷却后,一部分可以返回塔作循环回流,一部分送出装置。塔底减压渣油也吹入过热蒸汽汽提出轻组分,提高拔出率后,用泵抽出,经换热、冷却后出装置,可作为自用燃料或商品燃料油,也可作为沥青原料或丙烷脱沥青装置的原料,进一步生产重质润滑油和沥青。
7.2.2.2 常减压蒸馏操作影响因素及调节
1)常压系统操作影响因素
常压系统生产燃料油,要求严格的馏分组成,所以常压系统以提高分馏精确度为主。分馏精确度是精馏塔效能和操作好坏的标志之一,通常用相邻两个馏分的“重叠”和“间隙”来表示。如两馏分中,轻馏分的终馏点低于重馏分的初馏点时,说明分馏效果好,此二温度的间隔称为“间隙”;反之,轻馏分的终馏点高于重馏分的初馏点时,说明分馏效果差,此时称为“重叠”。分馏精确度的高低,除与分馏塔的结构(塔板型式、板间距、塔板数等)有关外,在操作上的主要影响因素是温度、压力、回流比、塔内汽流速度及水蒸气吹入量等。
(1)温度
炉出口温度、塔顶及侧线温度都要严格控制平稳,任何一点波动都会影响分馏效果。在原料一定的情况下,若提高炉出口温度,会使进塔油品的汽化量和带入塔内的热量增加。其他各点温度如不注意调节也会相应提高,使产品变重。反之,炉出口温度突然降低,就会使进入塔内的油气量及热量减少,如不进行相应调节,其他各点温度也会随之下降,使产品变轻。因此生产中关键点的温度都有仪表自动控制。
(2)压力
操作压力降低,有利于各组分在较低的温度下沸腾,消耗热量较少。压力增高不利于汽化与分馏,但可降低油汽体积流量,有利于提高处理量。操作中,初馏塔和常压塔压力变高,往往是由于原油含水多、塔顶回流带水或处理量增大等原因,促使塔内蒸汽量增大而引起的。这时容易造成冲油事故,必须密切注视压力的变化。
(3)回流比
回流比的大小直接影响塔顶温度和分馏效果,是调节产品质量的重要手段。增大回流比,可改善分馏效果。若回流比过大,一方面将使塔内油汽速度增大,如超过允许速度,会造成雾沫夹带严重,反而对分馏不利;另一方面使加热蒸汽和冷却水耗量增大,操作费用上升。所以必须控制适当回流比。
(4)汽流速度
塔内空塔汽流速度过高,雾沫夹带严重,分馏效果降低;汽流速度过低,不仅处理量下降,分馏效果也下降,甚至产生漏液。操作中应在不超过允许速度的前提下,使气速尽可能高,既可提高分馏效果,又可提高设备的处理能力。常压塔允许气速一般为0.8~1.1m/s,减压塔一般为1~3.5m/s。
(5)水蒸气量
在常减压系统汽提塔中用过热水蒸气汽提,一方面是主塔和侧线的补充热源,另一方面也能起降低油气分压的作用,以利于除去其中的轻组分。蒸汽量不宜过大,总量一般为原油处理量(质量分数)的2%~5%。若蒸汽量过大,塔内气速过高,将会破坏塔的平稳操作,同时在塔顶还要消耗过多的冷却水来冷凝。
2)减压系统操作影响因素
减压系统生产润滑油馏分或裂化原料,对馏分组成要求不太高。在馏出油残炭合格的前提下尽可能提高拔出率,减少渣油量是该段操作的主要目标。所以,减压系统以提高汽化段真空度、提高拔出率为重要控制指标。其主要影响因素如下:
(1)塔盘压力降
选用阻力较小的塔盘和采用中段回流,使蒸汽负荷分布均匀。同时,应在满足分馏要求的前提下,尽量减少塔盘数。
(2)塔顶气体导出管压力降
为降低减压塔顶至冷凝器间的压力降,一般减压塔顶都不出产品,也不打塔顶回流,而用一线油打循环回流来控制塔顶温度。这样塔顶导出管蒸出的只有不凝气和吹入塔内的水蒸气。由于塔顶的蒸汽量大为减少,降低了导出管的压力降。
(3)抽真空设备的效能
采用二级蒸汽喷射器,控制好蒸汽压力和水温的变化及冷凝器的用水量,一般能满足要求。
综上所述,在常压系统关键是控制好温度,在温度发生波动时,最主要的调节手段是改变回流比;在减压系统操作中,蒸汽压力变化是造成真空度波动的关键因素,必须注意调节。
3)各种条件变化时的调节方法
(1)原油含水量的变化
原油含水量高,将使预分馏塔操作困难。由于含水量多,一方面使换热后原油升温不够,影响预分馏塔的汽化量;另一方面大量水汽化会使预分馏塔内压力增大,液面波动,严重时造成冲塔或塔底油泵抽空。此时应补充热源,使原油换热后进初馏塔油温在200℃以上,尽量使水分在预分馏塔蒸出。
(2)产品头轻
产品头轻即初馏点低、闪点低,说明低沸点馏分未充分蒸出。不仅影响这一油品的质量,还影响上段油品的收率。处理方法是提高上段侧线油品的馏出量,使下来的回流减少,馏出温度提高,或加大本线汽提蒸汽量,均可使轻组分被赶出。
(3)产品尾重
尾重的表现为干点高、凝点高,对润滑油馏分则表现为残炭高。尾重说明该段产品与下段馏分分割不清,重组分被携带上来了。这样,不但本线油品质量不合格,还影响下段侧线油品的收率。处理方法是降低本线油品的馏出量,使回到下层去的内回流加大,温度降低;或减少下一线的汽提蒸汽量,均可减少重组分上来的可能性。
7.2.2.3 常减压蒸馏产品
常减压蒸馏的原料是原油,产品是各种馏分。由于各油田原油的性质差别很大,目标产品馏分的用途也各不相同,应根据具体情况改变侧线数目、各馏分的沸点范围和收率来满足生产要求。一般而言,常压拔出率为25%~40%,减压拔出率约30%。蒸馏产品产率和馏分范围如表7.8所示。
表7.8 常减压蒸馏产物