减压深拔技术（精选五篇）
减压深拔技术 篇1
1 国内外减压深拔现状
1.1 国内减压深拔现状
国内减压深拔起步较晚,但发展很快[6]。许多相关专家对深拔技术做了很多积极探索,使得我国减压深拔技术取得了很大的发展,在国内一般规定实沸点切割点温度在540 ℃以上就属于减压深拔[7]。总体分析,发展方向主要有以下几个方面:(1)减压深拔技术工艺研究,研究内容主要有:采用低压降和低温降的转油线,维持塔顶的高真空度、采用空塔喷淋传热技术、采用强化原油蒸馏法等;(2)减压深拔技术设备研究,研究方向有:采用低压降的新型塔填料和内件、开发新型的进料分布器和液体分布器、改进洗涤段的设计和操作、优化塔顶真空系统等;(3)研究开发应用减压蒸馏过程的模拟软件[8]。国内应用减压深拔技术主要有中国石化5 Mt/a常减压蒸馏装置。
中国石化5 Mt/a常减压蒸馏装置减压深拔技术是由中国石化工程建设公司(SEI) 等单位共同开发的技术,主要采用急冷油循环及塔底阻焦技术来降低塔釜温度、控制塔底结焦及防止油品结焦堵塞等。
1.2 国外减压深拔现状
国外对减压深拔技术进行了较为深人的研究,一些研究成果在生产实践中已得到广泛应用[9],并取得了较好的经济效益。据Lin, Zhu wei等[2,10]报道,国外实沸点切割点温度达到565 ℃以上才可以称为减压深拔。国外拥有减压深拔技术的公司较多,其中最有代表性的是美国的KBC公司、荷兰Shell公司及美国Mobil石油公司。
1.2.1 KBC公司的减压深拔技术
美国KBC公司的减压深拔技术是通过Petro-SIM模拟软件模拟计算对减压蒸馏装置进行模拟,测试出不同原油特性数据,给出它们的结焦曲线,从而提高常压塔及减压塔的切割点温度,使减压蒸馏切割点温度达到较高温度[11]。KBC公司减压深拔技术的优点是严格的控制减压炉炉管在低于结焦温度下进行,使减压炉在425 ℃以下的较高炉出口温度下长时间运行[12]。
1.2.2 Shell公司的减压深拔技术[12]
荷兰Shell公司的减压深拔技术采用深度闪蒸高真空装置技术(HUV)来进行减压塔空塔设计,使得塔内真空度降低,从而使实沸点切割温度达到指定温度[11,13],达到了提高拔出率的目的。Shell公司减压深拔技术的优点是减少填料的同时减低全塔压降,适用于新建减压塔装置的设计。
1.2.3 Mobil石油公司减压深拔技术
美国的Mobil石油公司[14]减压深拔技术则是在减少液体渣油夹带的同时,使减压塔闪蒸段达到最低的压力和最高的温度,其主要优点是保证在最低的压力和最高的温度下以提高减压瓦斯油(VGO)的收率和瓦斯油的精确分离。
2 影响常减压蒸馏装置的减压深拔因素
影响常减压蒸馏装置的减压深拔的因素[15]可概括为三个方面:(1)原料的性质以及减压蜡油和渣油的加工方案[1];(2)减压蒸馏装置本身的技术水平;(3)实际生产过程中操作因素。
2.1 原料的性质以及减压蜡油和渣油的加工方案
2.1.1 低硫低金属石蜡基原油不需要深拔
杨伯极等指出[16],并不是所有的原油都需要进行深拔。对于低硫低金属石蜡基原油,由于进入重油催化裂化装置可以将减压渣油直接掺入蜡油中进行加工并不需要进行减压深拔。但是如果目的产物是采用减压蜡油加氢裂化路线生产的燃料油或芳烃,则切割点应满足所对应的硫含量。
2.1.2 高硫原油是否深拔应综合分析
高硫原油有较高的金属含量和硫含量一般难以直接进行催化裂化路线加工[17,18],为提高焦化蜡油的转化率和炼油厂经济效益,合理的做法是进行减压深拔[19];减压渣油粘度和扩散阻力较大,为降低黏度和扩散阻力,传统方法做法是将减压蜡油加到渣油中。因此,高硫原油是否深拔应综合分析[20]。
2.1.3 油品加工方案对深拔的要求不一样[21]
一般而言,减压蜡油[22]和减压渣油的加工方案不同。减压蜡油主要有三条加工路线:催化裂化路线、加氢裂化路线及蜡油加氢处理—催化裂化,减压渣油有五条加工路线催化裂化路线、延迟焦化路线、溶剂脱沥青路线、渣油加氢处理路线、渣油加氢处理延迟焦化路线[23]。减压蜡油和减压渣油加工装置对原料的要求不同,决定了常减压蒸馏装置是否需要深拔。不同蜡油和渣油的加工路线对深拔的要求见表1。
2.2 减压蒸馏装置本身的技术水平
影响减压蒸馏装置本身的技术水平[24]有减压闪蒸段的温度,减压炉的出口温度,减压洗涤段的洗涤油流量,洗涤段的构件和减顶的真空度[25],在这些因素中减压塔闪蒸段温度和压力对减压深拔的影响最大。由闪蒸状态方程我们知道提高汽化率可以通过升高的闪蒸段温度和降低的闪蒸段压力,而汽提蒸汽可以降低闪蒸段的油气分压,因此在总压一定的条件下,增加汽提蒸汽量,将提高减压塔闪蒸段的油气闪蒸量,增加拔出率。减压拔出率与闪蒸段温度和压力的关系如图1。
2.3 实际生产过程中的操作因素
对于已达到深拔要求的原油产品如果不按操作进行,即使加工方案很好,装置水平设计合理也是很难达到深拔的目的的。总体说来,减压深拔装置在操作上应注意以下几个方面:
2.3.1 加热炉出口温度和炉膛温度
实际生产过程我们往往会遇到加热炉出口温度较低,达不到设计的要求,所以在改造生产装置时应设计较高的加热炉出口温度。加热炉出口温度较低,相应的炉膛温度也低,炉膛的构件材质也会比较差。一般而言,非深拔装置炉膛温度不大于800 ℃,当装置改造如果不提高炉膛温度,炉出口温度很难达到深拔要求。
2.3.2 洗涤油流量
实际生产过程中,装置在较低的生产负荷下很容易忽视洗涤段的洗涤油用量。其他条件不变,当装置在较低处理量下生产时,会使得实际的洗涤油量不能满足填料的最小喷淋密度要求。在减压塔中,洗涤油是过汽化油,当加热炉出口过气化率不变也即温度不变时,进料量降低,实际的过汽化油量将按比例减小,从而造成洗涤油量不能满足填料的最小喷淋密度要求,会导致减压蜡油的残炭过高,拔出的减压蜡油不能满足下游装置的要求。因此在实际生产中,应适当的提高加热炉出口温度,提高过汽化率,以保证洗涤油的流量满足要求。需要指出的是对于规格一定的减压塔和洗涤段填料,要求的洗涤油流量不随装置的实际加工量而变化。
除此以外,影响减压深拔在操作方面的因素还有常压拔出率,冷却水压力和温度,抽空蒸汽压力、温度和减压塔底温度等,在很多文献中都做了比较详细的介绍,这里就不一一分析了。
3 提高减压深拔拔出率的方法
提高常减压蒸馏装置减压深拔拔出率的方法可以通过改善减压塔的设计参数,及时调整减压塔的操作参数来实现。具体地设计参数包括减压炉出口温度,减压炉管注汽位置和减压炉炉温等,上面的三个因素也是影响减压深拔的最重要的因素,下面我们具体分析下。
3.1 提高减压炉出口温度
减压炉出口温度是影响装置减压深拔的最关键因素[5],提高减压蜡油的切割点温度,需要提高减压炉的出口温度。一般而言,提高减压炉出口温度可提高蜡油的拔出率。但是温度过高,渣油在炉内裂解加剧,产生大量的不凝气,使减压塔顶真空度下降从而影响减压塔的气化率,降低了拔出率。对于不同的油品最佳的减压炉出口温度不一样,需要在实验中进一步确定。
3.2 合理的减压炉管注汽
在减压炉进料处注汽,炉管内到出口的温度梯度降和压力梯度降都降低了,从而汽化段的温度提高了,达到提高减压拔出率的目的。 而且使油品在炉管内能量损失减少,同时减少了炉管内结焦。同时适当的注汽量和注汽位置也可以降低炉管内的油膜温度和缩短油品停留时间,降低油品在炉管内的结焦风险。研究表明[5],适宜的注汽量是正常的进料量的0.5%~1%,合理的注汽位置在对流转辐射的炉管内。
3.3 提高炉温
炉温每提高1 ℃,其作用相当于烃分压降低0.09~0.13 kPa,使油品的气化率提高,但实际生产中温度的升高会受到油品热稳定性的限制。同时加热炉的等温气化和转油线的温降对减压拨出率也有较大影响。相同温度下,加热炉等温气化和转油线的低温降可以使油品在获得更高的气化率,从而提高拨出率。
4 减压深拔前后原料性质的变化和装置能耗的分布
4.1 减压深拔前后原料性质的变化
以大庆原油为例[26],随着拔出深度增加原油中蜡油窄馏分的粘度、分子量、残炭、酸值在不断变大。深拔后各窄馏分的胶质含量随沸点升高而增加,饱和烃含量则正好相反[27]。
4.2 减压深拔前后装置能耗的分布
前面提到,减压深拔关键是提高炉出口温度。但升高炉出口温度,燃料消耗也必然增加,为了确保减压塔顶真空度不降低,需要对抽真空系统需进行了改造,这样增加了减压塔顶抽空蒸汽耗量,使得装置能耗略有增加。具体数据见表2[27]。
对于拔出率对能耗的影响,中石化《基准能耗》总结了较为准确的装置能耗与总拔出率的关系。
E=3.5132C+206.68
式中:E——装置能耗,MJ/t
C——总拔出率,%
由上式可知,拔出率每增加1%,装置的能耗增加约3.513 MJ/t。
5 减压深拔经济效益分析[8]
就中石化武汉分公司5 Mt/a常减压蒸馏装置减压深拔分析,通过减压深拔后蜡油收率增加2.38%(标定结果),直馏蜡油产量增加8300 t/月,按市价直馏蜡油与减压渣油差价约700 元/t,武石化相对于以前月增经济效益约581万元。
摘要：结合国内外减压深拔技术现状,分析减压深拔的可行性和必要性。根据影响减压深拔的各种因素,提出了提高拔出率的途径。对提高拔出率后对装置能耗和后续加工的影响做了系统的分析,说明通过实施减压深拔能很好的增加工厂的经济效益,建议有必要将该技术广泛应用于工业生产中。
胃肠减压技术 篇2
一、接到医嘱，经两人核对无误。
二、携治疗卡至病房。
您好，我是您的责任护士**，请问您叫什么名字？李老师，您好，我先核对一下您的床头卡。让我再核对一下您的手腕带。李老师，由于您腹胀，现在由我为您实施胃肠减压，胃肠减压就是将一根胃管从您的鼻腔上入到胃内，然后再连接胃肠减压器，吸出您胃肠内气体及胃内容物，从而减轻您的腹胀，有利于您早日康复。您不要紧张，我在操作的时候动作会尽量的轻柔，还请您配合一下我好吗？您以前上过胃管吗？做过鼻部手术吗？有鼻中隔偏曲和鼻窦息肉吗?好，我先检查您的鼻腔，您的鼻腔黏膜完整，无红肿、炎症，您有活动性假牙吗？您需要准备一下上个洗手间吗？好的，请稍等，我去准备用物，马上就来。
三、洗手，戴口罩，准备用物至病房。
李老师，您准备好了吗？我马上要为您上胃管了→放无菌盘于床头，备胶布→您取平卧位可以吗？这样睡舒服吗？→垫治疗巾于患者颌下放弯盘→李老师，让我再检查一下您的鼻腔，您的鼻腔黏膜完整，无红肿、炎症，我待会就从您的右侧鼻腔上胃管→检查胃管有效期，有无破损，沿四周剪开胃管包装袋，打开胃管包装袋→戴手套，将无菌注射器投放于胃管包装上，检查胃管是否通畅，用液体石蜡油润滑胃管前端，测量患者发际到剑突的长度→李老师，现在来给您上胃管了,在插管的过程中，您会感到恶心，呕吐，您尽量做深呼吸，如果您实在忍受不了可以举手示意我，我们休息一会儿再插管→好，您现在做吞咽动作，就像吞面条一样→好，请张开嘴，让我检查一下，没有胃管盘曲在您口中，用止血钳夹住胃管→用胶布固定，李老师，胃管已经为您上好了，我再检查一下，有胃液抽出，用止血钳夹住胃管，丢注射器于弯盘→将胃管固定于枕边→李老师，胃管已为您固定好了，请不要随意拔出胃管，如果您想咳嗽或打喷嚏，就用手扶住胃管，以免负压过大，胃管脱出→检查负压引流球有效期，有无破损，剪开负压引流球包装袋，连接于胃管，您看，我就是用这个负压引流球吸出您的胃肠内气体及胃内容物，您看，我让皮球处于这种负压的状态，再给您连上胃管，如果皮球鼓起或连接管滑脱，请一定要按呼叫器叫我，我会马上来为您处理→将负压球固定于床旁→李老师，您在翻身时也要注意不要让胃管折叠、受压或扭曲，以免影响减压效果→撤治疗巾于治疗车下层弯盘内→观察引流袋，引流出草绿色胃液5ML，李老师，引流袋内的液体请您和你的家属不要随意放出，我们护士要来准确的观察引流液的颜色、性状和量的→脱手套→整理床单位，您这样睡舒服吗？需要我为您把床头摇高吗？→在上胃管期间，您不能进食和饮水，还要保持口腔内清洁，我们护士会每天来为您做口腔护理的→你还有什么需要吗？呼叫器在您的左手边，有什么需要就按铃，谢谢您的配合，祝您早日康复。
减压深拔技术 篇3
【关键词】常减压装置；高硫腐蚀；设计防腐；施工防腐
随着国家对原油资源的调控，加工高硫原油的比例逐年增加。原油的硫含量和酸值呈现上升的趋势，导致装置中的含硫量超过计划值。带来一系列设备、管线的腐蚀问题，给装置安全生产留下了重大隐患。为提高产品质量和企业经济效益，采取工艺设备综合防腐措施，以延长设备使用寿命和装置开工周期。为此，不但应加强常减压装置的电脱盐操作，严格控制各分馏塔顶系统低温腐蚀，而且还应对高温部位的设备及管线进行腐蚀防护和腐蚀检测。下面我们对高硫原油一组数值的分析，观察硫量分布及对设备的腐蚀状态。
硫含量最高的原油为沙轻原油，硫含量分数为1.88%，平均值为1.66%，馏分油越重硫质量分数越高。硫主要分布在渣油中，虽然渣油收率仅24.43%，但硫分布中占44.23%，硫量分数达到3.61%。其次，是蜡油馏分数率23.98%，在硫分布中占30.41%，硫质量分数达2.53%。再次是柴油馏分收率24.29%。在硫分布中占13.64%，硫质量分数为1.15%，其他轻组分硫质量分数较低。从以上数据不难看出，硫分布形成对装置的严重腐蚀状态。设计防腐和施工防腐对高硫防腐效果显著，下面对这两种技术的概念、内涵和操作方法一一加以阐述。
1.设计防腐
这项技术的具体概念，就是在容易受腐蚀的部位用耐腐蚀的材料或复合材料，为装置在运行过程中防腐提供有利条件。下面把各个部位所需材料做一详细介绍：
（1）低温部位（三塔顶系统）选材：初项系统—1）初馏塔塔顶材质：基材为16MnR，衬里为3RE60；2）塔顶第一台原油换热器管线为20号钢，其换热器管束为lCr18Ni9Ti；3）换热器—回流罐—空冷—水冷却器，其中管线均为20号钢：空冷器管束为10号钢，水冷器管束为ICr18Ni9Ti.常顶系统—1）常压塔塔顶材质：为不锈钢复合板，基层为20R，复层为321。2）塔顶材质：空冷气管线是不锈钢复合板卷管，基层为20号钢，复层为316L（无缝钢管为316L），其空冷器管束为10号钢。3）空冷器—水冷却器间管线为20号无缝钢管。水冷却器管束为ICr18Ni9Ti.减顶系统—1）减压塔顶材质为不锈钢复合板：基层为20R，复层为321。2）塔顶—一级抽空器间管线为不锈钢复合板卷管：基层为20号钢，复层为316L。—级抽空器—一级空冷器—二级空冷器—三级抽空器—三级空冷器—水冷却器管线为20号无缝钢管。空冷却器管束均为ICr18Ni9Ti.抽空器均为ICr18Ni9Ti.水冷却器管束为20号钢。
（2）高温部位选材：初馏塔塔底—基材为16MnR，衬里为ICr18Ni9Ti。常压塔塔底—基层为20R，复层为321，常二中Cr5M，常压过汽化油Cr5M，减二线OCr18Ni10Ti，减四线OCr18Ni9Ti，减压塔塔底—基层为20R，复层为316L。常压转油线—OCr18Ni10Ti。减压转油线—不锈钢复合板卷管：基层为20号钢，复层为316L（无缝钢管316L）。
从以上所用材料可以看出，该装置不仅常压塔和减压塔选用的是复合材料，而且发挥线也选用复合材料。这些材料经济耐用，不仅节约了资金而且达到了防腐的目的，一举两得。从经营的角度可以看出，设计防腐这一技术能够可行的关键，是所用材料经济而且耐用。只有这样，不但设备和管线腐蚀得到控制，为加工装置安全生产创造了有利条件，而且也为企业经济赢得利益。
2.施工防腐
这项技术的内涵，就是全过程监督和监测容易发生腐蚀部位的焊缝。大家知道，耐腐蚀是对炼油设备最基本的要求。不锈钢复合板就具备炼油所需要的足够的强度，较高的耐腐蚀性。而且，这种复合板价格低廉，因而越来越受到广泛的应用。常减压装置使用材料种类很多，不同种钢材有不同的焊接工艺。并对成千上万条焊缝从焊工管理，焊接工艺管理，焊条管理，焊接质量管理等环节进行全过程控制。
（1）不锈钢复合板的焊接，由于不锈钢复合板复层较薄，如果成形质量不好极易造成错边量和棱角度超标，对焊缝质量的影响很大。其危害有以下几点：
A）降低了焊缝的耐蚀性，B）减弱了焊缝接头的强度，C）在过渡层焊接时，由于错边量引起外形突变，将在焊接接头处形成局部高应力。加之线膨胀系数相差较大，加大了产生焊缝裂纹的可能性。D）由于棱角度较大，很容易使焊缝余高超标，造成明显的局部结构不连续，而在余高处引起很高的应力集中。从而使焊缝的疲劳寿命明显降低。
（2）相同壁厚管子、管件组对时，应使内壁平齐、错边量不应超过1mm。内壁平齐对增强焊缝的抗腐蚀性尤为重要。
（3）焊后首先对焊缝进行外观检查。焊缝应圆滑过渡，做到无溶渣、飞溅、裂纹、分层、过烧等缺陷。外观检查合格后，方能进行无损探伤检查。
（4）对管道焊缝有进行热处理要求的，应按热处理工艺进行。对有冷裂纹倾向的材料，焊后应及时热处理并进行100%的硬度检查。重要的特殊材料管道，在施工前应做好施工方案并严格按施工方案进行施工。
（5）焊缝拍片要求。焊缝拍片不合格时，应按不合格数量加倍探伤。如仍有不合格时，应对焊工施工的焊缝全部探伤。不合格焊缝的返修：碳钢同一部位的返修不得超过三次；合金钢和不锈钢同一部位的返修不得超过二次，对不合格焊缝，施工员要查明原因采取措施。
3.结论
常减压蒸馏装置减压深拔技术初探 篇4
减压深拔技术就是在现有的重质馏分油切割温度的基础上, 将温度进一步提高, 来增加馏分油的拔出率。其核心是对减压炉管内介质流速、汽化点、油膜温度、炉管管壁温度、注汽量 (包括炉管注汽和塔底吹汽) 等的计算和选取, 以防止炉管内结焦。
一、减压深拔发展现状
近年来, 国内对于常减压蒸馏深拔技术积极探索, 并取得一些成效, 如:常压切割较深, 一般达360℃, 较少的常压渣油降低了减压蒸馏强度, 降低了减压塔压降;将导致油品大量裂解的温度设定为加热炉出口温度的上限;减压塔汽化率较低, 最低在1.5%左右;低压降和低温降的转油线;湿式或微湿式的操作;高真空的真空产生系统;低压降的填内构件 (填料) ;强化了分馏要领的洗涤段设计和操作;新型、高效的进料气液分布器;提高汽提效果, 降低渣油裂解的高效渣油汽提段;开发减压深拔的过程模拟工具[1]。
但国内还没有真正掌握减压深拔的成套技术, 少数几套装置虽然从国外SHELL和KBC公司引入了减压深拔工艺包, 如荷兰Shell公司采用深度闪蒸高真空装置技术, 使全塔压降只有0.4 k Pa, 实沸点切割温度达到585℃。英国KBC公司的原油深度切割技术使减压蒸馏切割点达到607~621℃, 但国内对该项技术的吸收和掌握需要一定的时间[2,3]。大庆石化应用KBC技术, 一套常减压渣油收率由38.5%降到36.5%以下, 相应的切割点为535℃。二套常减压渣油收率由34.3%降到33.8%, 减一线至减四线收率与深拔前比较提高了3.7 wt%[4]。
二、影响减压深拔的因素分析[3,4]
有统计表明, 目前国内多数早期建成的常减压蒸馏装置实沸点切割一般为520~540℃左右, 国外的减压深拔技术是指减压炉分支温度达到420℃以上, 原油的实沸点切割点达到565~621℃。可见国内减压蒸馏技术与国际先进水平相比, 还有相当大的差距。目前影响减压深拔的主要因素有:油气分压和温度, 雾沫夹带量, 减压深拔工艺流程不完善, 减压炉出口温度和汽化段的真空度等。
2.1油气分压和温度对减压深拔的影响
影响减压装置拔出率的主要因素是减压塔进料段的油气分压和温度。进料温度越高或烃分压越低, 则进料段的汽化率越大, 总拔出率越高。但是减压炉出口温度过高, 会造成油品分解, 在塔内产生结焦的问题。
2.2雾沫夹带量对减压深拔的影响
进料段的雾沫夹带量会影响减压塔蜡油的产品质量。另外, 被夹带上去的油滴还会使闪蒸段以上部分的塔内件严重结焦。
2.3工艺流程不完善对减压深拔的影响
较早的蒸馏装置设计拔出温度按照530℃以下考虑, 设计时没有考虑减压深拔的操作方案, 减压塔没有减底急冷油流程, 减底温度没有很好的控制手段, 塔底温度上升后, 容易造成减压塔底结焦, 塔底泵抽空等现象, 对塔顶真空度的控制和装置的长周期运行有着不利影响。
2.4减压炉出口温度较低对减压深拔的影响
由于没有针对具体的原油品种和加热炉结构进行严格的计算, 如果只是依靠经验进一步提高加热炉出口温度, 势必担心减压炉炉管结焦。装置为了减少炉管结焦的风险, 减少渣油发生热裂化反应, 减压炉分支温度多在400℃以下, 减压塔汽化段温度多在385℃以下, 常压渣油在此温度下的汽化程度不足。提高减压炉出口温度主要受炉管的材质、炉管吊架材质、注汽流程、减压炉负荷等因素的制约。
2.5汽化段的真空度较低对减压深拔的影响
装置减压进料段的真空度较低, 直接影响了常压渣油的汽化率和减压系统的拔出深度。汽化段的真空度主要受以下两方面的限制:
1) .塔顶真空度。塔顶真空度越高, 在一定的填料 (或塔盘) 压降下, 进料段真空度越高。
2.) 塔内件压降。提高进料段真空度的关键是减少塔顶至进料段之间的压降。塔内件压降大的原因主要为、填料段数多、填料高度大及减压塔塔径小、汽相负荷大等。
三、提高减压装置拔出率的途径
常减压蒸馏装置减压深拔是一项综合工程, 首先要掌握减压塔的设计参数及塔内构件, 其次要根据原油性质变化及时调整操作参数, 在确保安全和不影响装置长周期运行的情况下, 提高减压拔出率。本文主要是从以下七个方面进行分析。
3.1提高减压炉出口温度
减压炉出口温度是影响装置减压深拔的最关键要素。适当提高减压炉出口温度, 以此来提高减压塔的进料温度。采用Petro SIM软件[5]在对三套常减压减压炉的设计参数和进料性质进行模拟计算后, 绘制加热炉的生焦曲线, 根据KBC的生焦曲线的结果来指导逐步提高加热炉的出口温度。三套常减压根据结果将减压炉出口温度由原来的383℃提高到390℃。
3.2减压炉管注汽
为了提高炉管内油品的流速, 在深减炉炉进料处注入一定量的蒸汽, 降低了炉管内到出口的压降和温降, 提高了汽化段的温度, 并且减少油品在炉管内能量损失。随着流速的增加, 避免了局部过热现象和炉管内结焦, 使汽化段温度有了上调空间, 从而达到提高减压拔出率的目的。
合理的注汽位置应设在对流转辐射的炉管内, 此点注汽能很好的起到降低炉管内的油膜温度和缩短油品停留时间的作用, 降低油品在炉管内的结焦风险。但过大的注汽量会造成高能耗和酸性水量。
正常进料量的0.5~1%的注汽量是最有利的。三套常减压在深拔过程中, 当炉出口温度提高至390℃时, F-102炉管注汽值为1.0t/hr左右。
3.3减压塔塔底吹入适当蒸汽
在减压塔底适当吹入蒸汽, 采用干湿结合方式, 降低汽化段轻组分的油品分压;根据道尔顿定律, 在保证减顶真空度的前提下, 采用减压塔塔底少量吹入过热蒸汽的方法, 为塔底提供气相回流, 使进入渣油中的轻组分蜡油汽化挥发, 提高上升油气速度, 降低汽化段油品的油气分压, 使蜡油蒸发汽化提高收率。但吹入蒸汽量过大会造成负荷增加, 使真空度下降, 装置能耗上升, 在操作中应根据情况及时进调试, 合理的分配炉管注汽和塔底吹汽。
3.4减压塔塔底泵封油的更改
减压塔塔底泵采用的蜡油作为封油, 当量较大时会提高减压渣油中500℃馏出量, 一旦封油性质较轻时, 还容易造成减压塔塔底泵抽空, 但如果减少封油的注入量, 会影响到机泵的正常运行, 造成密封泄露, 甚至会发生火灾事故。因此在改造时, 增加了渣油回注系统, 利用冷后渣油作为渣油泵的封油, 以此来减少封油系统对渣油在500℃时馏出量的影响。
3.5增加急冷油系统
为了避免减压塔底结焦和减少裂解气体的生成, 三套常减压通过改造, 增设急冷油系统, 使塔底温度降低到36 5℃左右, 但过多的急冷油量会影响到塔底的换热效率。
3.6提高浅减压拔出率
提高浅减压部分的拔出率对减压深拔影响很大, 在实际生产过程中真正做到350℃前“吃干榨尽”, 严格控制浅减二线365℃馏出率大于90%, 能有效减小深减压炉和深减压塔的负荷, 降低深减顶温度, 同时也能减少深减压塔的负荷, 对提高真空度, 降低能耗都有好处。
3.7优化洗涤段
要确保洗涤段底部填料保持润湿, 合理的喷淋密度能够保证总拔出率和减压馏分油的质量, 洗涤段操作效果好, 可以降低过汽化率, 在同样的烃分压和蜡油质量的前提条件下可以提高拔出率。三套常减压将洗涤油控制在20t/h, 过大的洗涤油会导致渣油500℃馏出量偏高。
采用升高减压炉出口温度, 向减压炉管注汽, 减压塔塔底适当吹入蒸汽, 更改减压塔塔底泵封油, 增加急冷油系统, 提高浅减压拔出率等措施进行减压深拔。经过减压深拔后, 减压渣油收率由32.4%降至31.7%, 提高了0.7%。
四、结论
1.本文分析了影响减压深拔的因素为:油气分压和温度, 雾沫夹带量, 减压深拔工艺流程不完善, 减压炉出口温度和汽化段的真空度等。其中影响减压装置拔出率的主要因素是减压塔进料段的油气分压和温度。
2.减压拔出深度的提高需要高的炉出口温度、高的进料段真空度, 还需要增加注汽量等, 蒸馏装置的能耗相应会有所上升, 但从全炼厂角度, 减压深拔操作能实现节能和增效的双重收益。
3.通过提高减压炉出口温度及增加炉管注汽, 减压渣油收率有深拔前的32.4%降低到31.7%, 减压深拔提高了0.7%。证明三套常减压减压深拔是可行的。
五、减压深拔发展前景
减压蒸馏装置虽然工艺较为成熟, 但作为炼油行业的关键工序, 其重要性不言而喻。目前在工艺加工流程、设备结构及优化操作等方面有了较大的技术进步。对目前减压深拔, 以下几个方法有待进一步深入研究。
1.强化原油蒸馏法[1]
此方法是通过往原油或常压重油中加活性添加剂, 改变系统状态, 调节石油分散体系中分子间的相互作用, 使馏分油的相对挥发度增加, 提高拔出率。国内一些科研单位也正在对这项新技术进行研究开发, 如华东理工大学对添加剂强化蒸馏进行研究并将其应用于胜利油田的减压蒸馏。结果表明, 减压馏分油收率提高了2.2%, 具有技术经济可行性。
2.采用蒸汽+机械抽真空系统
此方法不仅能节约蒸汽, 降低加工成本, 也能减少环保压力, 避免含硫污水的产生, 同时不受蒸汽压力的影响, 而影响真空度。
3.采用先进的流程模拟软件
采用先进的流程模拟软件, 如P r oⅡ、Aspen Plus等计算机模拟软件对生产进行优化, 对出装置的不足, 达到深拔的目的。
摘要：本文着重介绍了中国石化系统内蒸馏装置减压系统的拔出现状, 提出了影响减压深拔的因素为:油气分压和温度, 雾沫夹带量, 减压深拔工艺流程不完善, 减压炉出口温度和汽化段的真空度等。并在此基础上, 分析了提高拔出率的措施, 通过提高减压炉出口温度及增加炉管注汽, 减压渣油收率有深拔前的32.4%降低到31.7%, 减压深拔提高了0.7%。证明三套常减压减压深拔是可行的。
关键词：常减压,高酸原油,工艺防腐
参考文献
[1]李凭力, 李秀芝, 白跃华等.常减压蒸馏装置的减压深拔[J].化工进展.2003, 22 (12) :1290-1295
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[4]孙柏军, 林世宏, 赵永平等.大连炼厂减压深拔调研报告.金陵石化内部资料
减压深拔技术 篇5
关键词：常减压蒸馏装置,减压深拔,加热炉,结焦
常减压蒸馏是炼油厂加工原油的第一个工序,即原油的一次加工,在炼油加工总流程中有重要作用,其通过蒸馏的方法将原油分割成为不同沸点范围的组分,以适应产品和下游工业装置对原料的要求。近些年来,伴随着我国经济的快速发展,国内各个炼油企业也相应的不断提高原油加工能力,先后新建或改扩建了一批10Mt/a或以上规模的常减压蒸馏装置。
常减压蒸馏装置总拔出深度通常采用减压渣油的切割点来表示,减压渣油的切割点是指减压渣油收率对应于原油实沸点蒸馏曲线(TBP)上的温度。目前国外常减压蒸馏装置减压渣油的切割点标准温度是565℃,只有减压渣油切割点温度超过565℃才称为深拔,对于个别减压蒸馏装置,据称切割点温度可以达到600℃。
减压炉作为减压深拔技术中的核心设备之一,要深拔必须提高减压炉出口温度,是实现减压深拔的重要手段,其平稳运行状况以及是否能达到工艺要求的炉出口温度将直接影响整套减压深拔工艺过程的正常运行。对一般的加热炉,短时间内也可以通过提高加热炉出口温度实现深拔,但是对于适合深拔操作的加热炉,要在深拔的同时,做到炉管不结焦,实现装置长周期安全运转,除了需要考虑减压炉炉型和炉管布置方式、平均辐射热强度、质量流速、油品压力降、炉膛烟气温度等参数外,还必须考虑最高油膜温度和停留时间、炉管流型等因素,尤其是最高油膜温度和停留时间等因素最为关键。
1炉管的选材
确定炉管的设计温度、设计压力和管内外的介质腐蚀,根据屈服强度确定弹性范围内的弹性设计,断裂强度确定蠕变-断裂范围内的蠕变-断裂设计,来计算炉管的最小壁厚。不同的油品性质,在不同的工况下对炉管管内的腐蚀程度差异很大,要根据油品中硫、酸的含量,按照10万小时的设计寿命来计算炉管管壁的腐蚀速率。对于减压加热炉炉膛中间的炉管往往是需要通过扩径来增大气化率,这些炉管内介质的线速度会很高,当线速度大于30m/s时,对于有环烷酸存在时,其腐蚀速率应该乘以5,此时辐射段炉膛中间布置的炉管往往要增加壁厚或者提高材质,来满足腐蚀的要求。
2油品的结焦控制
结焦是炉管内的油品温度超过一定界限后发生裂解反应,变成游离碳,堆集到管内壁上的现象。结焦使管壁温度急剧上升,加剧了炉管的腐蚀和高温氧化,引起炉管鼓包、破裂、同样增加了管内的压力降,是加热炉操作性能恶化,会迫使加热炉甚至装置提前停工。
如何在达到工艺要求的出口温度及汽化率的同时尽量避免或者减少结焦,最大限制的控制受热介质的油膜温度,同时减少油品在炉内的停留时间是设计的核心点。
2.1油品流型的要求。油品进入减压加热炉时为液相,在吸热的过程中逐渐汽化,开始有汽液两相流的产生,油品开始汽化大多时候都发生在辐射段炉管内,辐射段热强度较大,为了避免油品局部过热发生裂解,要求汽化段油品保持比较好的流型。液节流(Slug Flow)会产生水击现象,引起噪声和炉管振动,严重时会损坏炉管。设计时,允许出现环-雾状流(Annular-Mist Flow)。
2.2油品流速的限制。国内一般控制炉管内介质汽化前的质量流速在1000 kg/(m·2s)~1500kg/(m·2s)间,根据对近几年国外工艺包的研究,国外提倡高速流速的设计理念。管内介质采用高速流速,体现的好处有:(1)增大炉管管内膜传热系数,对传热有利;(2)降低管壁温度,从而降低了炉管局部过热超温的风险;(3)足够的管内流速可提供将尚未固着的初期疏松焦层排出炉外所需要的紊流状态和动能,是促使焦层脱落最基本的因素;(4)流速的增加可使流型向着环状流(Annular Flow)发展,降低了汽液两相生产液节流(Slug Flow)的趋势。
2.3炉管管内注汽的影响。炉管管内注入的蒸汽在炉内的停留时间相对要短的多,所消耗的能量也很少,对于减压加热炉的负荷影响要小的多,其注汽点通常选在对流炉管转辐射炉管的转油线处。
炉管管内注汽会增大油品的流速,减少油品在炉管内的能量损失,在吸热一定的前提下降低油膜温度,缩短油品在炉内的停留时间,改善传热,加快焦层的脱落,有减小结焦趋势的作用。
随着注汽量的增加,可以使油品的油膜温度降低,促使结焦趋势减小,但是这种作用起到的影响效果是有限的,不能无限的增加下去,对于整个汽化段炉管管内的结焦趋势,不起主要的影响作用。注汽过少,达不到工艺所要求的汽化率;注汽过多,又会使管内介质流速过高,压力降增大。且浪费蒸汽。
通常情况下,减压炉炉管内的油品从开始汽化到炉出口的停留时间在10秒以内,但当在发生火焰舔炉管、油品偏流等特殊情况下,炉管管内油品也会发生结焦。
3减压加热炉钢结构的设计
深拔减压加热炉的钢结构设计与一般加热炉钢结构设计所遵循的设计标准,设计规定是一样的,这里只针对其与一般加热炉的不同之处进行说明。
3.1辐射段炉膛高度。对于辐射段炉膛沿炉墙布置的单面辐射的炉管,其平局辐射热强度比较低,在提高炉管管内介质的流速的情况下,降低辐射段炉膛高度,可以适当减小炉管的长度,只要保证炉管不超温,强度满足要求,这样可以缩小辐射段炉膛的体积,降低炉管的用量。
3.2对流段炉膛长度。单数个辐射段炉膛时,对流段炉膛长度受限于辐射段炉膛尺寸。偶数个辐射段炉膛时,对流段炉膛长度受限于辐射段炉膛间距。在设计辐射段炉管布置、辐射段炉膛尺寸时,要同时考虑对流段炉膛的长度是否满足烟气质量流速的要求,以免在设计好辐射段炉膛后,造成返工,影响工作效率。对流段炉膛中的烟气质量流速不宜过高,炉管排列也应以错位来提高烟气传热系数为首选。
3.3辐射段转对流段的烟道。每个辐射段炉膛管程单元的中间都有单独的支烟道,在辐射段顶部汇入一个集合烟道,所有辐射段炉膛的集合烟道集中汇入对流段底部,进入对流段。由于烟气量很大,会造成阻力降过大,因此每个单独的支烟道的尺寸要在不影响辐射段顶部钢结构强度的情况下,尽可能增大炉顶开孔尺寸和烟道尺寸,从而减小烟气流速,降低烟气从辐射段流向对流段的阻力降。
辐射段炉管出口位于辐射段炉膛中间,其出口炉管直径比较大,加上外保温、热膨胀的预留距离,所占空间较大。管程数多造成转油线数量多,布置复杂,占用大量主体空间。
辐射段转对流段烟道的所在位置处,有烟道结构、转油线结构、平台结构等较多交叉布置的设计,所以要充分考虑多方面的因素,防止碰撞,以免造成现场施工中的更改。
结束语
随着原油加工能力的不断提高,千万吨级的大型炼油企业陆续的新建或改扩建,作为龙头装置的常减压蒸馏装置也呈现大型化趋势。大型深拔减压加热炉的设计,涉及到很多方面的知识和具体应用。常减压装置的工艺设计中采用减压深拔技术是今后常减压设计的发展方向,减压加热炉作为深拔减压蒸馏装置中的核心设备之一,其技术也会不断的发展,控制手段越来越多,整个减压加热炉的设计进一步优化,越来越趋于合理和高效。
参考文献
[1]胡兆灵.原油蒸馏[M].北京:中国石化出版社,2007.
[2]陈燕萍.炼油技术开发和研究工作,2009,39(10).
