500萬(wàn)噸原油處理畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄一、常減壓蒸餾文獻(xiàn)綜述.21.1、前 言 .21.2、常減壓蒸餾在煉油廠的重要地位.41.3、目前常減壓蒸餾裝置存在的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)外蒸餾技術(shù)的進(jìn)展.61.4、常減壓裝置擴(kuò)能改造.91.5、常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造案例.111.6、新技術(shù)在常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用.181.7、常減壓蒸餾裝置節(jié)能及發(fā)展方向.21參 考 文 獻(xiàn) .23二、常減壓蒸餾設(shè)計(jì).252.1、原油評(píng)價(jià)及加工方案確定.262.2、初餾塔的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明.302.3、常壓蒸餾塔的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明.312.4、初餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算.362.5、常壓塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算.422.6、塔的工藝計(jì)算.672.7、設(shè)計(jì)總結(jié)及擴(kuò)能改造方案.78參 考 文 獻(xiàn)

2、 .81三、外文翻譯.82一、常減壓蒸餾文獻(xiàn)綜述摘要：本文概述了常減壓蒸餾在煉油廠中的重要地位及近年來(lái)蒸餾工藝的發(fā)展。從常減壓蒸餾的作用、發(fā)展史、國(guó)內(nèi)外蒸餾技術(shù)的進(jìn)展等方面總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)常減壓蒸餾裝置存在的問(wèn)題，同時(shí)綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)常減壓蒸餾工藝的改造技術(shù)。關(guān)鍵字：常減壓蒸餾裝置、擴(kuò)能改造、塔板、填料1.1、前 言原油是極其復(fù)雜的混合物。要從原油中提煉出多種多樣的燃料、潤(rùn)滑油及其它產(chǎn)品的基本的途徑是：首先將原油分割成不同沸程的餾分，然后進(jìn)行餾分的深加工，從而生產(chǎn)出滿足不同要求的各類石油化工產(chǎn)品。因此煉油廠首先必須解決原油的分割和各種石油餾分在加工過(guò)程中的分離問(wèn)題。常減壓蒸餾正是一種合適的手段，

3、而且常常也是一種最經(jīng)濟(jì)、最易實(shí)現(xiàn)的分離手段，因而各大煉油企業(yè)都將常減壓蒸餾作為原油加工的第一步工序。原油進(jìn)廠之后，首先進(jìn)行電脫鹽脫水，然后進(jìn)入常減壓蒸餾。借助于常減壓蒸餾過(guò)程，按產(chǎn)品加工方案將原油分割成相應(yīng)的直餾汽油、煤油、輕柴油和重柴油餾分等。分割出餾分的好壞直接影響到后續(xù)加工的成本和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，所以常減壓蒸餾一直被視為原油加工能力的一個(gè)重要的標(biāo)志，常減壓蒸餾技術(shù)的發(fā)展直接影響著煉油技術(shù)的發(fā)展。原油蒸餾是目前煉油工業(yè)中必不可少的第一道工序。通過(guò)原油蒸餾可以從原油中直接得到各種燃料和潤(rùn)滑油餾分。最初，石油的利用是以取得燈油為主。在那時(shí)，生產(chǎn)規(guī)模不是很大，所用的工具是簡(jiǎn)單的蒸餾釜。把原油加入

4、蒸餾釜中，在釜底加熱，就可以把原油中各個(gè)沸點(diǎn)不同的餾分經(jīng)過(guò)冷凝、冷卻后分別收集起來(lái)，于是得到汽油餾分和柴油餾分等，而釜底留下較重的殘余物。蒸完所需的產(chǎn)品后，冷卻蒸餾釜，把釜底殘余物放出，再重新裝料。操作是間斷進(jìn)行的。單獨(dú)釜蒸餾的優(yōu)點(diǎn)是容易建造，容易操作，適合于小型煉油廠。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，要求提高原油處理量，于是把幾個(gè)單獨(dú)釜串聯(lián)起來(lái)操作，發(fā)展成為連續(xù)釜蒸餾。原油加到相對(duì)位置最高的一個(gè)釜中，該釜的釜底溫度最低，蒸出最輕的餾分，而釜底的產(chǎn)物依靠靜力壓頭進(jìn)入第二個(gè)釜，在此釜中蒸出次一個(gè)較重的餾分。如此進(jìn)行到最下端的一個(gè)釜，從這個(gè)釜蒸出最重的餾分并從釜底取出殘油。隨著處理量的進(jìn)一步提高，連續(xù)釜也不能符合

5、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，因?yàn)樗幸韵聨讉€(gè)缺點(diǎn)：（1）當(dāng)生產(chǎn)裝置的處理量增大時(shí)，建設(shè)一套連續(xù)釜裝置所用的鋼材量也增加，同時(shí)由于釜經(jīng)常燒壞需要更換，消耗很多的鋼材。（2）無(wú)論從哪一個(gè)釜中，當(dāng)蒸出某種產(chǎn)品時(shí)，比它重的產(chǎn)品由于分壓的關(guān)系也有一部分被蒸出來(lái)，混在主要產(chǎn)品中，因此產(chǎn)品之間分離就不好。（3）釜中存在著大量油品，很不安全。（4）不利于自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率低。由于以上原因，因此隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在 1890 年以后出現(xiàn)了管式爐和精餾塔組成的原油蒸餾裝置，這是煉油技術(shù)上的一大進(jìn)步?，F(xiàn)代化的常減壓蒸餾裝置就是在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展和完善起來(lái)的。石油管式蒸餾的加工過(guò)程，就是將預(yù)處理后的原油在管式爐中加熱，原油在

6、無(wú)縫優(yōu)質(zhì)鋼管內(nèi)迅速流過(guò)，被加熱到預(yù)定的溫度。原油加熱后，一部分汽化和未汽化的液體一起進(jìn)入精餾塔中，分離成各個(gè)餾分。最后這些餾分被冷凝冷卻到一個(gè)安全的溫度，送到生產(chǎn)裝置外的油罐區(qū)。這種管式蒸餾有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）改進(jìn)了加熱設(shè)備，釜式蒸餾的加熱表面是釜底，而管式蒸餾的加熱表面是爐中的管子表面，所以，一個(gè)體積龐大的單獨(dú)釜的傳熱面積，只要少數(shù)爐管就能代替。鋼材消耗大為節(jié)約，并且可提高燃料的熱效率，減輕操作中的勞動(dòng)強(qiáng)度。（2）精餾塔的使用，大大提高了分餾精確度，使產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到要求。（3）由于取消了釜，裝置上油品的體積大為減小，比釜式蒸餾安全的多。（4）可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高。這些優(yōu)點(diǎn)使管

7、式爐蒸餾的方法在煉油工業(yè)中得到非常廣泛的應(yīng)用，一直沿用至今。1.2、常減壓蒸餾在煉油廠的重要地位常減壓蒸餾裝置是煉油廠和許多石化企業(yè)的龍頭，它的能耗、收率、分割精度等對(duì)全廠、特別是深度加工裝置和石油化工裝置影響很大。1.2.1、處理能力原油的一次加工（即常減壓蒸餾）能力常被看作一個(gè)國(guó)家煉油工藝發(fā)展水平的標(biāo)志。2002 年底，我國(guó)原油加工能力已達(dá)到 2.65 億 t/a，居世界第三位，列于美國(guó)和俄羅斯之后。隨著國(guó)內(nèi)需求增長(zhǎng)， 2001 年原油進(jìn)口量已增長(zhǎng)至60.26Mt 占加工總量的 23%。1.2.2、工藝過(guò)程原油常減壓蒸餾裝置以精餾塔和加熱爐為主體組成。經(jīng)過(guò)脫鹽、脫水的原油（一般要求原油含水

8、0.5%,含鹽10mg/l）由泵輸送，流經(jīng)一系列換熱器，與溫度較高的蒸汽產(chǎn)品換熱，再經(jīng)管式加熱爐被加熱至 370左右，此時(shí)原油的一部分已經(jīng)汽化，油汽和未汽化的液體一起經(jīng)轉(zhuǎn)油線進(jìn)入一個(gè)精餾塔，此塔在接近大氣壓力下操作，因此稱為常壓塔。原油在常壓塔中進(jìn)行蒸餾，從塔側(cè)引出煤油和輕、重柴油等側(cè)線餾分，塔底產(chǎn)物為常壓渣油，一般是原油中沸點(diǎn)高于 350的餾分組成，原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等也在其中。為了取得潤(rùn)滑油料和催化裂化原料，需要把沸點(diǎn)高于 350的餾分從原油中分離出來(lái)。將常壓重油在減壓條件下進(jìn)行蒸餾，溫度條件限制在 420以下。減壓塔的真空度一般在 700mmhg 左右或更高，它是由塔頂抽真空系統(tǒng)造成的。

9、從塔頂逸出的主要是裂化氣、水蒸氣和少量的油氣，餾分油則從側(cè)線抽出。減壓塔底是沸點(diǎn)很高（約 500）的減壓渣油，原油中的絕大部分的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)都集中于其中。1.2.3、加工方案原油加工方案的確定取決于諸多因素，例如市場(chǎng)需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度、原油特性等，生產(chǎn)中根據(jù)原油的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果選擇其加工方案。根據(jù)目的產(chǎn)品的不同，原油的加工方案可分為：燃料型，燃料潤(rùn)滑油型，燃料化工型。（1）燃料型主要產(chǎn)品是用作燃料的石油產(chǎn)品。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分和減壓渣油通過(guò)各種輕質(zhì)化過(guò)程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。（2）燃料潤(rùn)滑油型除了生產(chǎn)用作燃料的石油產(chǎn)品外，部分或大部分減壓餾分油和減壓渣油還被用于生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油

10、產(chǎn)品。（3）燃料化工型除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料及化工產(chǎn)品，例如某些烯烴、芳烴、聚合物的單體等。這種加工方案體現(xiàn)了充分合理利用石油資源的要求。也是提高煉廠經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，是石油加工的發(fā)展方向。1.2.4、能耗煉油廠是以石油為原料生產(chǎn)各類石油產(chǎn)品的加工地，是重要的能源生產(chǎn)基地，但同時(shí)在加工過(guò)程中也消耗相當(dāng)多的能量，而且所消耗的這些能量主要是來(lái)自石油及其產(chǎn)品本身。國(guó)內(nèi)煉油廠的總能耗約占加工原油量的79.5，而常減壓裝置又是能耗較多的生產(chǎn)裝置。國(guó)內(nèi)常減壓平均耗能495.33MJ/t, 雖然近二十年用能水平有了很大提高，但是與國(guó)外先進(jìn)水平（平均 418.84 MJ/t）比較也還有一些差距。

11、1.3、目前常減壓蒸餾裝置存在的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)外蒸餾技術(shù)的進(jìn)展1.3.1、目前常減壓蒸餾裝置存在的問(wèn)題1（1）綜合能耗偏高綜合能耗是常減壓蒸餾裝置的重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。2001 年通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)56 套常減壓蒸餾裝置進(jìn)行考察，平均能耗為 495.33MJ/a（不包括不開(kāi)的減壓裝置） ，最低 473.65 MJ/a，最高 685.94 MJ/a，多數(shù)能耗大于 501.6 MJ/a,國(guó)外先進(jìn)水平的常減壓裝置的能耗為 418.84 MJ/a。造成綜合能耗高的主要原因有：裝置規(guī)模小，開(kāi)工負(fù)荷率低。國(guó)外常減壓裝置單套加工能力一般為510 Mt/a，開(kāi)工率一般在 85以上。而國(guó)內(nèi) 2001 年平均單套常減壓裝置加工

12、能力為 2.9 Mt/a，平均負(fù)荷率 72.7。裝置規(guī)模小，開(kāi)工負(fù)荷率低，導(dǎo)致物耗增加，綜合能耗上升。加熱爐燃料消耗大。常減壓蒸餾能耗構(gòu)成中加熱爐燃料消耗占總能耗的 70以上，加熱爐燃料消耗大是造成常減壓蒸餾綜合能耗的主要原因。一是加熱爐效率低，主要原因是：排煙溫度高、煙氣含氧量高、爐管積灰嚴(yán)重、煙氣低溫露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重，妨礙溫度降低、管理維修做的不好。二是原油換熱終溫低，換熱終溫在 290以上的只占 35。換熱終溫低導(dǎo)致加熱爐負(fù)荷高，燃料消耗大。裝置電耗高。2001 年通過(guò)對(duì) 43 套常減壓蒸餾裝置的電耗進(jìn)行考察，電耗小于 7kWh/t 的占 65，電耗大于 8kWh/t 的占近 28，電耗差距

13、明顯。（2）分餾精度和減壓拔出深度低。提高分餾精度對(duì)后續(xù)加工有利，提高常壓拔出率對(duì)提高減壓塔真空度和減壓拔出深度有利。減壓拔出深度偏低是常減壓蒸餾與國(guó)外的主要差距之一，提高拔出率可為后續(xù)的催化裝置提供更多的原料。（3）電脫鹽運(yùn)行工況不理想。2002 年 2 月對(duì)原油電脫鹽情況進(jìn)行考察，有 44的原油經(jīng)電脫鹽后含鹽高于 3mg/L；有 17的含鹽高于 5mg/L。（4）含硫原油加工的適應(yīng)性較差。隨著進(jìn)口原油數(shù)量增加、國(guó)內(nèi)陸上原油的硫含量也成上升趨勢(shì)，因此對(duì)含硫原油的加工適應(yīng)性較差問(wèn)題也愈顯突出。（5）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)仍有差距。目前，我國(guó)煉廠的加工損失率較高，1999 年全國(guó)平均為 1.35，而國(guó)

14、際上一般都在 1以下。加工原油的綜合能耗為 90.98kg/t，而亞太地區(qū)煉廠能耗僅為 80kg/t。平均單位煉油加工費(fèi)比亞洲地區(qū)平均水平高 20 元 /t 左右。1.3.2、國(guó)外蒸餾技術(shù)進(jìn)展2常減壓蒸餾裝置是煉油廠的“龍頭”裝置，它的拔出率、產(chǎn)物質(zhì)量、分割精度、能耗等對(duì)整個(gè)煉廠的后續(xù)加工過(guò)程影響很大。80 年代以來(lái)，國(guó)外原油蒸餾技術(shù)在很多方面都有不同程度的發(fā)展和改進(jìn)。（1）塔器填料技術(shù)近年來(lái)蒸餾系統(tǒng)最明顯的進(jìn)展之一是高效規(guī)整填料的應(yīng)用，從而使蒸餾技術(shù)得到高速發(fā)展。規(guī)整填料具有傳質(zhì)效率高、壓降低、工業(yè)性能易于掌握的優(yōu)點(diǎn)，雖然單位體積成本較高，但綜合效益仍比塔盤或散堆填料高，適用于常減壓塔，尤其

15、適用于減壓塔和中低壓塔，例如干式減壓蒸餾塔(包括燃料油型的潤(rùn)滑油型)。規(guī)整填料用于常壓塔，可提高處理量，解決負(fù)荷較大的“瓶頸”截面，使塔徑趨近均勻，提高常壓各線產(chǎn)品產(chǎn)率或分餾精度。規(guī)整填科用于減壓蒸餾塔，能降低全塔壓降，提高拔出率和改善減壓餾分油質(zhì)量。（2）原油深拔技術(shù)原油深拔技術(shù)是近幾年來(lái)常減壓工藝的主要發(fā)展動(dòng)向之一。深拔技術(shù)的難點(diǎn)在于深拔的同時(shí)還保持減壓餾分油較高的質(zhì)量，并使裝置保持較低的能耗水平。目前常用的方法是常壓塔、減壓塔切割點(diǎn)最佳化和用減壓塔縮徑提高切割點(diǎn)。（3）強(qiáng)化原油蒸餾技術(shù)通過(guò)活性劑強(qiáng)化蒸餾是 80 年代后期石油加工領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)。加活性劑強(qiáng)化蒸餾的原理是把石油看作

16、膠體分散系統(tǒng)，通過(guò)向原料中加入添加劑(活性劑)來(lái)改變系統(tǒng)的狀態(tài)、強(qiáng)化原油加工過(guò)程、提高撥出率。通過(guò)強(qiáng)化蒸餾技術(shù)提高餾分油收率，不需要增加設(shè)備投資，工藝操作條件也基本不變，活性劑可從煉油副產(chǎn)品中就地取材，廉價(jià)易得，經(jīng)濟(jì)效益顯著。另外還有提高真空度降低減壓塔塔頂壓力、提高進(jìn)料段溫度、改進(jìn)減壓塔洗滌段設(shè)計(jì)、采用先進(jìn)的控制技術(shù)和分析技術(shù)等措施來(lái)提高常減壓蒸餾拔出率、產(chǎn)物質(zhì)量、分割精度，降低能耗。1.4、常減壓裝置擴(kuò)能改造常減壓蒸餾裝置大型化是煉油工業(yè)發(fā)展的重要措施。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，建一套 6 Mt/a 的原油蒸餾裝置比建兩套 3.0 Mt/a 裝置的資金投入少 31，鋼材少 47，占地面積節(jié)約 46，生產(chǎn)

17、費(fèi)用節(jié)省 25，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高 70。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)證明，改造老裝置是蒸餾裝置大型化的一條切實(shí)可行的發(fā)展路線，其方法是合理的采用高性能塔板和高效規(guī)整填料。在不改變?cè)w的前提下，僅采用新型塔板和高效規(guī)整填料就能使煉油廠的處理能力擴(kuò)大20100。近年來(lái)，國(guó)外煉油工業(yè)的發(fā)展多以老廠擴(kuò)建、改造為主，在老廠基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的工業(yè)化，達(dá)到規(guī)模經(jīng)營(yíng)水平。法國(guó)從 1962 年到 1972 年的十年間，原油加工能力增長(zhǎng)到 100Mt/a，其中靠擴(kuò)建增加的占 59；荷蘭從 1968 年到 1992 年，原油加工能力增長(zhǎng)到59.3 Mt/a，沒(méi)有增加一個(gè)新廠，完全靠老廠的擴(kuò)建；日本從 1970 年的 150 Mt/a

18、到 1994 年的 242Mt/a，也完全靠老廠擴(kuò)建增加加工能力；美國(guó) 1975 年共有 256 座煉油廠，平均規(guī)模 2.94 Mt/a，1994 年為 174 座，平均規(guī)模為4.43 Mt/a，其發(fā)展途徑也是改造擴(kuò)建。580 年代開(kāi)發(fā)應(yīng)用的新型塔板和高效規(guī)整填料是老裝置得以大規(guī)模提高處理能力和分餾效率的最佳選擇。新型塔板和高效規(guī)整填料不僅可以提高蒸餾效率，負(fù)荷率高，而且操作彈性大，壓力降減小。如新型高效規(guī)整填料GEMPAK 用于蒸餾塔，可達(dá)到處理能力擴(kuò)大 20100、壓力降減小5090、蒸餾塔效率提高 20100。發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐證明，對(duì)常減壓蒸餾裝置進(jìn)行技術(shù)更新改造是擴(kuò)大裝置加工能力實(shí)現(xiàn)煉油

19、廠大型化的切實(shí)可行的途徑，具有投資省、見(jiàn)效快和經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著石油產(chǎn)品需求量不斷增加，進(jìn)口原油量逐年增長(zhǎng)，為提高原油加工量，使裝置大型化以便和國(guó)外煉油企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)許多煉油廠都進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)能改造以適應(yīng)煉油工業(yè)的發(fā)展。常減壓蒸餾裝置是煉油工業(yè)的第一道工序，其加工能力大小直接影響煉油廠規(guī)模以及后續(xù)裝置的加工能力，因此，要擴(kuò)大煉油廠規(guī)模，首先應(yīng)對(duì)常減壓裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造。國(guó)內(nèi)近年來(lái)不少中小型常減壓裝置都進(jìn)行了擴(kuò)能改造，改造多是以不改變塔體為前提，對(duì)常減壓蒸餾塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造、對(duì)工藝流程和換熱流程進(jìn)行改造、對(duì)加熱爐進(jìn)行改造。1.5、常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造案例1.5.1、大連西太平洋石油

20、化工有限公司常減壓裝置改造方案4大連西太平洋石油化工有限公司常減壓蒸餾裝置原設(shè)計(jì)處理量為 5 Mt/a，以加工中東高硫原油為主。裝置于 1996 年投產(chǎn)后，通過(guò)增設(shè)閃蒸塔、調(diào)整局部換熱流程、更換部分機(jī)泵和空冷器等改造使裝置加工能力達(dá)到 6 Mt/a。2001 年 3 月，進(jìn)行裝置改造進(jìn)一步擴(kuò)能至 7.0 Mt/a，改造后裝置在925t/h 的負(fù)荷下進(jìn)行標(biāo)定，在一年內(nèi)不停工情況下，裝置達(dá)到 8.0 Mt/a 的處理能力。其改造內(nèi)容如下:（1）將原閃蒸塔改為初餾塔。采用負(fù)荷轉(zhuǎn)移技術(shù)，將原來(lái)常壓塔上部部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移至初餾塔，將閃蒸塔改為初餾塔，并增加 21 層 ADV 塔板。初頂系統(tǒng)增加 4 臺(tái)并聯(lián)的

21、原油與初頂油氣換熱器、8 片空冷、2 臺(tái)循環(huán)水冷卻器、1 個(gè)回流罐和初頂汽油泵。在初餾塔中，最大限度的拔出初頂油，并增加一個(gè)側(cè)線抽出，減輕常壓塔和常壓爐的負(fù)荷。（2）換熱流程改造。為保證原油在初餾塔的拔出率，須將原油進(jìn)初餾塔的溫度提高。調(diào)整原換熱流程，將與原閃蒸塔底油換熱的兩路各二個(gè)臺(tái)位換熱器分別移至初餾塔前，同時(shí)對(duì)脫鹽后的原油換熱器擴(kuò)大出入口管嘴和調(diào)換殼程介質(zhì)，降低兩路脫鹽后原油的壓力降，緩解原油接力泵揚(yáng)程不足的問(wèn)題。引催化裂化油漿提高初底油換熱器終溫，從催化裂化裝置引出 250t/h循環(huán)油漿與初底油進(jìn)行換熱，將初底油終溫提高至 285（只開(kāi)常壓時(shí)） ，從而減少常壓爐負(fù)荷 8.97MW。（3

22、）常壓爐挖潛改造。原常壓爐由于電動(dòng)旋轉(zhuǎn)蒸汽吹灰器使用周期短、故障率高、在線維修困難，不能夠滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行要求，鋼水熱管爆管失效率高，導(dǎo)致?tīng)t子排煙溫度高，熱效率下降。本次改造采用 LGH 型強(qiáng)化燃燒器，它能夠強(qiáng)化輻射室對(duì)流傳熱，提高爐管熱強(qiáng)度的均勻性，爐管的平均熱強(qiáng)度可提高 1025，加熱爐熱負(fù)荷提高 10，熱效率提高 2。采用ESW-500 型激波吹灰器，用它代替原電動(dòng)旋轉(zhuǎn)式蒸汽吹灰器，ESW-500 型激波吹灰器利用可燃?xì)獗籍a(chǎn)生沖擊激波進(jìn)行吹灰，其有效吹灰能力大，吹灰面積廣，吹灰速度快，時(shí)間短，吹灰能量可控，所以可吹除各類型積灰，因無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件，吹灰過(guò)程無(wú)液體產(chǎn)生，所以使用時(shí)不易損壞，防凍

23、效果好，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)。采用無(wú)機(jī)熱管代替原鋼水熱管，鋼水熱管在使用過(guò)程中易發(fā)生爆管失效事故，使?fàn)t子熱效率下降，改造中用無(wú)機(jī)熱管取代原鋼水熱管，由于無(wú)機(jī)熱管的傳熱機(jī)理是通過(guò)熱管內(nèi)部無(wú)機(jī)熱傳導(dǎo)工質(zhì)受熱激發(fā)后產(chǎn)生高速振蕩摩擦，以波的形式傳熱與鋼水熱管相比無(wú)機(jī)熱管使用溫度范圍廣、工作壓力低、與殼體材料相容性好、傳熱快、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，無(wú)機(jī)熱管在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)爆管事故，使用壽命長(zhǎng)。改造空氣預(yù)熱器換熱元件，以保證余熱回收效果和加熱爐熱效率。更換加熱爐引風(fēng)機(jī)，與高效燃燒器相匹配。（4）常一線、常三線氣提塔改造。將常一線、常三線氣提塔由原塔徑1500擴(kuò)徑為 2440，將單溢流改為雙溢流，取消常一線氣提塔底的隔板

24、。（5）更換機(jī)泵和增加脫鹽后原油接力泵。在流程和管徑不變的情況下，分別更換常二線、常四線泵，提高流量以滿足裝置提量。增加三臺(tái)脫鹽后換熱接力泵，以滿足壓降。擴(kuò)能改造效果：（1）提高了加工輕質(zhì)原油的能力和適應(yīng)性。在加工高硫原油時(shí)裝置的處理能力達(dá)到 8 Mt/a，且初餾塔和常壓塔上部負(fù)荷余量仍較大。將閃蒸塔改為初餾塔后，將過(guò)去常壓塔 33 層塔板以上的氣液相負(fù)荷，大部分轉(zhuǎn)移到初餾塔上部，增加了裝置的操作彈性和加工輕質(zhì)原油的適應(yīng)能力。（2）消除了改造前常壓塔頂部壓力高的瓶頸。改造后使原常壓塔頂系統(tǒng)負(fù)荷 80移至初餾塔頂系統(tǒng)，消除了改造前常壓塔頂壓力過(guò)高的瓶頸。（3）加熱爐負(fù)荷基本能滿足 8 Mt/a

25、處理量要求。改造后，在裝置原油加工能力 8.0 Mt/a 時(shí)，排煙溫度、預(yù)熱空氣溫度、爐膛負(fù)壓、氧含量等參數(shù)均達(dá)到工藝指標(biāo)要求，接近設(shè)計(jì)值，加熱爐運(yùn)行平穩(wěn)。排煙溫度較改造前降低了 80100，加熱爐熱效率提高了 7，消除了常壓爐爐膛溫度限制工藝指標(biāo)的瓶頸。（4）輕質(zhì)油收率和總拔出率提高。改造前，由于常壓塔塔頂壓力過(guò)高和常壓爐能力不足，常壓塔塔底吹氣和常壓爐出口溫度的調(diào)節(jié)受限制，拔出率較低，改造后，輕油收率提高 0.5，總拔出率提高近 1。（5）分離效果能滿足裝置生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量要求。在裝置加工中質(zhì)原油進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，初餾塔和常壓塔分離效果均優(yōu)于設(shè)計(jì)值，常壓拔出率優(yōu)于設(shè)計(jì)值。（6）常一線、常三線氣提塔

26、運(yùn)行較平穩(wěn)。常一線熱虹吸系統(tǒng)投用后沒(méi)有發(fā)生操作波動(dòng)現(xiàn)象，避免了改造前常一線氣提塔氣相超負(fù)荷、壓力過(guò)高、塔底液位波動(dòng)、熱虹吸系統(tǒng)局部出現(xiàn)的氣阻現(xiàn)象，消除了改造前大負(fù)荷下操作波動(dòng)的瓶頸。1.5.2、福建煉化公司常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能方案5福建煉化公司常減壓蒸餾裝置原設(shè)計(jì)加工能力 2.5 Mt/a，此次改造按加工阿曼油和類似大慶油的混合原油（7：3 混合） ，采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，使加工能力達(dá)到 4.0 Mt/a，以生產(chǎn)汽、柴為主，兼顧噴氣燃料，并考慮生產(chǎn) 200 號(hào)溶劑油。改造方案如下：（1）負(fù)荷轉(zhuǎn)移，提高初餾塔拔出率，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移技術(shù)。改造后常壓部分的蒸發(fā)量比改造前增加了 47.5，由于原常壓

27、塔從進(jìn)料段至常二線中段回流以下塔板已在以前的改造中更換為通氣量大的導(dǎo)向浮閥塔板，已無(wú)潛力可挖，成為限制常壓塔加工能力提高的關(guān)鍵，而常二線中段回流以上這一段負(fù)荷較小，塔徑還有一定的余量。因此盡可能提高初餾塔的蒸出量，使其由原來(lái)的 9.5提高到 20，然后將初餾塔多蒸出來(lái)的油品引入常壓塔的中上部進(jìn)行分餾，采用這一“負(fù)荷轉(zhuǎn)移”技術(shù)，使常壓塔內(nèi)汽液負(fù)荷沿塔高趨于均勻，所需熱量通過(guò)換熱網(wǎng)絡(luò)來(lái)平衡。為適應(yīng)高負(fù)荷操作，塔內(nèi)件采用新開(kāi)發(fā)的具有通量大、彈性高的的導(dǎo)向浮閥塔板。減壓塔采用低壓降、高拔出率的真空技術(shù)。減壓爐爐管采用全吸收轉(zhuǎn)油線熱膨脹技術(shù)，從而在主體設(shè)備不更換的情況下消除了瓶頸。（2）優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)。對(duì)

28、全裝置的熱利用系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，找出冷熱物流的最佳匹配方案。優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行多方案比較，最終取得了裝置的最佳換熱方案，在滿足初餾塔閃蒸所需熱量前提下，盡量提高換熱終溫，以達(dá)到降低常壓加熱爐負(fù)荷的目的。（3）改干式減壓蒸餾為濕式減壓蒸餾。由于本次改造減壓部分的負(fù)荷增加較多（為改造前的 1.87 倍） ，減壓轉(zhuǎn)油線首先不能滿足要求，減壓塔也趨于緊張。為減小裝置改造工程及節(jié)省投資，決定將干式減壓蒸餾改為濕式減壓蒸餾，并相應(yīng)在提留段增加了三層固舌塔板。（4）減壓爐改造。由于爐體較小，要增加輻射室爐管長(zhǎng)度，改造工程量大，并且施工期長(zhǎng)，完成起來(lái)困難較多，現(xiàn)在改造中利用閑置的催化裂化裝置的原料預(yù)熱爐，滿足

29、了裝置改造的要求。（5）簡(jiǎn)易回收原油中的輕烴。常減壓蒸餾裝置加工輕質(zhì)原油后，碳四以下的輕烴含量較高，這部分輕烴的回收應(yīng)采用多塔壓縮回收的流程，但其投資高，且施工周期長(zhǎng)，考慮到福建煉化公司將擴(kuò)建成為千萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模的煉油化工廠的遠(yuǎn)期規(guī)劃，決定目前暫采用簡(jiǎn)易的回收流程，即適當(dāng)提高初餾塔頂回收罐的操作壓力，使未凝的輕烴自壓送至現(xiàn)有的催化裂化裝置氣壓機(jī)的入口分液罐，然后加以回收。通過(guò)采用以上措施，使常減壓蒸餾裝置在主體設(shè)備不大動(dòng)，裝置能耗以及產(chǎn)品的收率和質(zhì)量保持或優(yōu)于原設(shè)計(jì)的情況下，實(shí)現(xiàn)裝置由 2.5 Mt/a 至4.0 Mt/a 的擴(kuò)能改造。1.5.3、洛陽(yáng)石化分公司常壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造6洛陽(yáng)石化分公司

30、常減壓裝置原設(shè)計(jì)加工中原原油 5.0 Mt/a，開(kāi)工后根據(jù)實(shí)際情況采用了單開(kāi)常壓蒸餾的工藝，常壓渣油走減壓渣油流程，致使處理量只能達(dá)到 4.0 Mt/a，此次改造使處理量單塔達(dá)到 5.0 Mt/a，改造方案如下：（1）換熱流程優(yōu)化。裝置原設(shè)計(jì)兩路換熱流程，采用深度換熱，熱回收率 83.7。由于不開(kāi)減壓蒸餾系統(tǒng)，實(shí)際生產(chǎn)中換熱系統(tǒng)壓力降大、換熱流程不合理，造成原油脫鹽前溫度、原油進(jìn)初餾塔溫度、拔頭油換熱終溫均低于原設(shè)計(jì)值，致使裝置熱回收率低，能耗高。此次改造根據(jù)常壓渣油流量大的特點(diǎn)，充分利用其熱源采取 7 次換熱。增加原油、渣油系統(tǒng)換熱面積，根據(jù)工藝變化，調(diào)整了冷熱物流換熱順序，調(diào)整了利舊換熱器

31、管程數(shù)和折流板間距，降低了壓力降，提高了傳熱系數(shù)，裝置熱回收率提高到 84.5。（2）初餾塔改造。初餾塔原設(shè)計(jì) 20 塊浮閥塔板，開(kāi)工后一直按閃蒸塔操作，96 年恢復(fù)浮閥，增加了初頂產(chǎn)品系統(tǒng)，按初餾塔操作，為回收初餾塔塔頂輕烴回收，采用初餾塔加開(kāi)側(cè)線的方案，為進(jìn)一步提高處理量，采用梯形立體噴射塔板替代浮閥塔板，這種塔板具有處理量大、操作彈性大、壓力降低、效率高的特點(diǎn)，可滿足生產(chǎn)需求。（3）常壓塔改造。常壓塔原有 38 塊塔板，提鎦段填料箱填料高 2.3m，常壓塔上部負(fù)荷增加的情況下，分離效果變差，此次改造采用了具有兩個(gè)導(dǎo)向孔且前端閥腿稍長(zhǎng)的導(dǎo)向浮閥，排布在塔板兩側(cè)、液體進(jìn)口端及中間部位，以消除

32、塔板上的液面梯度，充分發(fā)揮了導(dǎo)向浮閥具有的處理能力大、效率高和操作彈性良好的特點(diǎn)，使產(chǎn)品重疊減少，產(chǎn)品質(zhì)量提高，輕油收率提高，壓力降降低。在常二線抽出口上兩層，第 23 層塔板處增設(shè)烷基苯料抽出口，滿足烷基苯料的生產(chǎn)要求。（4）加熱爐改造。裝置原設(shè)計(jì)常壓爐、減壓爐共同承擔(dān)熱負(fù)荷，由于開(kāi)工以來(lái)只開(kāi)常壓塔，所以一直只開(kāi)常壓爐。1996 改造時(shí)，更換了部分燃燒器，同時(shí)完善了常壓爐煙氣回收系統(tǒng)，采用熱超導(dǎo)煙氣空氣預(yù)熱器代替臥式回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，常壓爐熱效率由 87提高到 89.5。1998 年全部更換為 LGH450 型強(qiáng)化燃燒器。近年來(lái)為提高處理量，原加熱爐不能滿足熱量要求，采用開(kāi)常壓爐并啟用閑置的

33、減壓爐的方案。（5）控制系統(tǒng)改為 DCS。裝置原設(shè)計(jì)多為國(guó)產(chǎn)電型儀表，隨著使用年限的增加，性能下降，故障率高，維護(hù)工作量大難以保證裝置的安、穩(wěn)、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。采用 DCS 控制改造常規(guī)儀表實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制，提高了裝置的自動(dòng)化水平。本次改造結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備的布置進(jìn)行換熱流程的優(yōu)化，節(jié)省了投資。初餾塔塔板采用梯形立體傳質(zhì)塔板，提高了處理能力，降低了操作壓力和壓力降，滿足了生產(chǎn)要求。常壓塔采用了新型導(dǎo)向浮閥技術(shù)，提高了處理能力和分餾精度。啟用了閑置多年的減壓爐用作常壓爐，既滿足高加工量的要求，還可在低負(fù)荷下運(yùn)行，裝置操作靈活，增加了適應(yīng)加工量變化的能力。綜上改造方案，近年來(lái)國(guó)內(nèi)常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造多是在不改

34、變現(xiàn)有裝置主體的前提下進(jìn)行的，主要為塔板的改造，采用高性能塔板或填料替代現(xiàn)有塔板以達(dá)到提高處理量的目的。同時(shí)改變現(xiàn)有工藝流程，增設(shè)初餾塔，將常壓塔上部部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到初餾塔以減輕常壓塔負(fù)荷，提高處理量。改造常壓爐，更換高性能燃燒器，使用高傳熱效果的爐管，加強(qiáng)吹灰效果，完善常壓爐煙氣回收系統(tǒng)，使常壓爐能夠滿足提高處理量的需求，同時(shí)提高常壓爐的熱效率。優(yōu)化換熱流程，提高原油進(jìn)初餾塔、常壓爐的溫度，降低爐子負(fù)荷，充分回收利用常壓渣油的余熱來(lái)加熱原油。在初餾塔中增大輕烴拔出率，采用先進(jìn)控制方案等。改造結(jié)果證明在老裝置上進(jìn)行擴(kuò)能改造是發(fā)展煉油工業(yè)切實(shí)可行的途徑，它具有改動(dòng)少、投資省、效果好的特點(diǎn)，因此國(guó)內(nèi)

35、外在發(fā)展煉油工業(yè)過(guò)程中都紛紛采用此途徑。1.6、新技術(shù)在常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用隨著常減壓蒸餾工藝的發(fā)展，一些老的工藝及設(shè)備技術(shù)不能夠適應(yīng)現(xiàn)在蒸餾裝置大型化、節(jié)約能耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面的要求，所以許多公司都研制開(kāi)發(fā)了許多新工藝、新技術(shù)，包括新型塔板、填料技術(shù)、強(qiáng)化蒸餾技術(shù)等，這些新技術(shù)有些已經(jīng)在蒸餾過(guò)程中得以應(yīng)用，并達(dá)到了理想的效果。（1）ADV 微分浮閥塔盤在擴(kuò)能改造中的應(yīng)用7ADV 微分浮閥在閥頂部開(kāi)有小閥孔，充分利用浮閥上部的傳質(zhì)空間，使氣體分散更加細(xì)密均勻，汽液接觸更充分，此外由于部分汽液沿閥頂小孔噴出，降低了閥周邊噴出的氣流速度，也減少了高負(fù)荷時(shí)各閥之間的氣流對(duì)沖，從而減少了霧沫夾帶

36、，提高了氣相處理量。局部帶有導(dǎo)向作用的 ADV 微分浮閥，消除了塔板上的液體滯留現(xiàn)象，提高了汽液分布的均勻度。采用了鼓泡促進(jìn)器，使整個(gè)塔板鼓泡均勻，同時(shí)使氣體分布亦趨于均勻，從而提高了塔板的處理能力，提高了傳質(zhì)效率。適當(dāng)改進(jìn)降液管，增加鼓泡區(qū)面積，同時(shí)采用新的塔板連接方式，使塔板連接處也可布閥，增大了塔盤的開(kāi)孔率，提高了整個(gè)塔盤閥孔排列的均勻度，進(jìn)一步提高塔板的效率和處理能力，而且利于塔盤安裝。采用新的閥腳結(jié)構(gòu)，在操作時(shí)浮閥不易旋轉(zhuǎn)，不易脫落。揚(yáng)子石化公司煉油廠在其一套常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造中采用了 ADV 微分浮閥塔盤替代原有的 F1 型浮閥塔盤，改造后裝置處理能力由 2.59Mt/a 增加

37、至 3.5 Mt/a，在高達(dá) 3.8Mt/a 的加工能力時(shí)，常壓塔一直正常運(yùn)行。從塔板流體力學(xué)核算來(lái)看，最大動(dòng)能因子為 9.58，還有較大余地，塔內(nèi)最大氣、液負(fù)荷部位的塔板的操作點(diǎn)，均在正常的操作區(qū)域內(nèi)。改造后不僅處理量提高了，常壓各側(cè)線的分離精度也得到提高，且改造后生產(chǎn)粗分子篩料，對(duì)常頂重整料的產(chǎn)品質(zhì)量影響減小。經(jīng)實(shí)踐證明，使用 ADV 浮閥塔板后，使常壓各產(chǎn)品分割效果提高，裝置靈活性能增強(qiáng)。（2）規(guī)整填料在常減壓蒸餾裝置中的應(yīng)用8、9新型規(guī)整填料技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，可以提高塔的處理能力，降低塔內(nèi)壓降，提高潤(rùn)滑油質(zhì)量，在相同處理量下應(yīng)用規(guī)整填料可以減小塔的直徑。規(guī)整填料在常減壓蒸餾裝置中的應(yīng)用主

38、要用在減壓塔中，在常壓分餾塔(包括初餾塔)中全塔應(yīng)用規(guī)整填料的并不多見(jiàn)，只是局部采用于常壓塔頂循環(huán)回流、常一中回流、常三中回流三個(gè)部位。這是因?yàn)椋褐卸位亓魅岫纬Ｊ撬淖畲筘?fù)荷處。在理論塔徑的計(jì)算中，往往以塔板開(kāi)孔串不大于 136為控制因素。因此，不得不加大塔徑以滿足開(kāi)孔的要求，從而使塔最大負(fù)荷處的計(jì)算塔徑大于其它部位。若在該處采用規(guī)整填料來(lái)減小計(jì)算培徑，則可使整個(gè)塔徑趨于均勻。當(dāng)前由于節(jié)能的需要，往往最大限度地抽出中溫位(如常一中)和高溫位(常二中)熱源以滿足換熱(提供熱源)需要，而過(guò)大的中段冷卻回流返塔，對(duì)分餾不利。此時(shí)若采用規(guī)整填料，由于填料通量大、等板高度小、壓力降低等優(yōu)點(diǎn)恰好能克服這

39、一不足。在常區(qū)分餾塔的 LAGO 和 HAGO 抽出口之間增設(shè) 2.5 米填科段可以提高分離精度，從而改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低 LAGO 和 HAG0 的傾點(diǎn)和 50一 90重疊度，或在相同的產(chǎn)品質(zhì)量水平上提高 LAG0 和 HAGO 的收率。此外，還可降低汽提蒸汽的用量。規(guī)整填料開(kāi)發(fā)的著眼點(diǎn)是強(qiáng)化膜式和噴霧傳質(zhì)，降低阻力并促進(jìn)兩相流體均勻分布，使規(guī)整填料具有高效、低阻力、高通量和便于放大的特點(diǎn)。不同公司生產(chǎn)的規(guī)整填料幾何形狀基本類似，主要差別在于金屬板的表面處理及波紋角度與大小。由于規(guī)整填料人為地“規(guī)定”了填料層中汽液接觸途徑，規(guī)則排列組裝，盡量克服兩相流體分布不均，同時(shí)在整個(gè)塔截面上形成許多并列

40、耦合、空間對(duì)稱的傳質(zhì)小單元，因而保證了高的分離效率。目前以Sulzer 的 Mellapak 和 Glitsch 的 Gempak 規(guī)整填料為代表的新型填料在國(guó)外蒸餾中得到廣泛的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的規(guī)整填料大部分與 Mellapak 相近，天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的折峰式的 Zupak 規(guī)整填料與 Mellapak 填料相比，比表面及開(kāi)孔率增加了 10左右，分離效率提高了近 10，通量提高 20，壓降降低 30以上，可保證減壓塔性能在較大的彈性范圍內(nèi)正常操作。由我國(guó)和加拿大合資的湖南安沙尼傳質(zhì)設(shè)備有限公司所屬的醴陵陶瓷填料廠生產(chǎn)瓷質(zhì)板波紋填料系列產(chǎn)品具有強(qiáng)抗腐蝕性，該填料采用計(jì)算機(jī)控制燒結(jié)，具有質(zhì)輕、價(jià)廉的

41、優(yōu)點(diǎn)。中石化荊門分公司常減壓蒸餾裝置原設(shè)計(jì)處理能力為 2.5Mt/a，1978 年擴(kuò)能為 3.5Mt/a，其減壓塔為燃料潤(rùn)滑油型。在 2002 年擴(kuò)能改造中要求處理能力達(dá)到 4.0Mt/a，其中的減壓塔在塔體不變的前提下采用天津大學(xué)開(kāi)發(fā)的 Zupak 規(guī)整填料，達(dá)到了預(yù)定的處理量和產(chǎn)品質(zhì)量要求。改造后，減壓塔已運(yùn)行一年時(shí)間，大部分時(shí)間處于高負(fù)荷生產(chǎn)，全塔操作平穩(wěn)，調(diào)節(jié)靈活，適應(yīng)能力較強(qiáng)，處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量、總拔出率都有所提高，能耗顯著降低，全塔壓降明顯降低。中國(guó)石油天燃?xì)饪偣敬髴c油田化學(xué)助劑廠 1993 年對(duì)常減壓裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造，使裝置由 0.5Mt/a 增加至 2.0Mt/a，改造采用湖

42、南安沙尼公司的125Y 型輕質(zhì)強(qiáng)化瓷孔板波紋填料取代了塔盤，配以格里奇公司的液體分配器及 360的喇叭型進(jìn)料分布器，改造后汽油收率提高 1.82，柴油收率提高3，蠟油收率降低 1.74，常壓渣油收率降低 2.85，拔出率從 30提高至 34。（3）強(qiáng)化蒸餾添加劑在常減壓渣油蒸餾中的工業(yè)應(yīng)用9添加劑強(qiáng)化蒸餾最早由前蘇聯(lián)學(xué)者提出。工業(yè)應(yīng)用時(shí)，無(wú)需改動(dòng)現(xiàn)有裝置和工藝，只需增加添加劑的加入和混合裝置，投資很少，是一種方便且經(jīng)濟(jì)的方法。1995 年，齊魯石化公司研究院依據(jù)強(qiáng)化蒸餾的原理對(duì)此進(jìn)行了小試，篩選出強(qiáng)化效果較好的雙功能添加劑 T118，使餾分油拔出率提高1.04，同時(shí)改善了餾分油的質(zhì)量。1996

43、1997 年在勝利煉油廠第一套常減壓蒸餾裝置上進(jìn)行了強(qiáng)化蒸餾實(shí)驗(yàn)，取得了成功。在 T118 基礎(chǔ)上，華東理工大學(xué)又開(kāi)發(fā)出強(qiáng)化蒸餾的第二代產(chǎn)品T218A，工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果證明了比T118 更好的效果。T218A 添加劑可提高蠟油拔出率 1.41，拔出蠟油顏色變淺，質(zhì)量改善。現(xiàn)有煉油裝置采用強(qiáng)化蒸餾技術(shù)，不必改動(dòng)原有工藝流程及操作條件，只需增加添加劑的加入和混合裝置，投入少、效益高、見(jiàn)效快，對(duì)設(shè)備、產(chǎn)品及環(huán)保無(wú)不良影響，具有工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景，是一項(xiàng)適合發(fā)展中國(guó)家國(guó)情的重油加工新技術(shù)。1.7、常減壓蒸餾裝置節(jié)能及發(fā)展方向在煉油生產(chǎn)過(guò)程中要消耗大量的能量，所消耗的各種形式的能量主要來(lái)源于燃料

44、和電力。2002 年底，我國(guó)原油加工能力已達(dá)到 2.65 億 t/a，總能耗約占加工原油量的 79.5。在煉油工業(yè)能耗中，生產(chǎn)裝置所消耗的能量約占 75，因此生產(chǎn)裝置是節(jié)能改造的重點(diǎn)。10 年來(lái)對(duì)不同規(guī)模的 79 套常減壓蒸餾裝置以及其它裝置都曾進(jìn)行多次節(jié)能改造，使得我國(guó)煉廠的主要生產(chǎn)裝置的能耗都有大幅度下降。隨著近年來(lái)煉油工業(yè)發(fā)展，煉油裝置逐年大型化，節(jié)能也越來(lái)越得到重視。煉油生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能可以直接增加石油產(chǎn)品、降低加工成本，關(guān)系到石油資源的合理利用和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。各大煉油廠在擴(kuò)能改造的同時(shí)，也注意到了節(jié)能。主要節(jié)能措施有12：（1）全面綜合優(yōu)化。全面綜合優(yōu)化技術(shù)是應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法處理節(jié)能

45、工作中的局部與全局的關(guān)系，研究和促使全廠綜合用能合理化的技術(shù)。其關(guān)鍵在于用能過(guò)程和設(shè)備的廣泛聯(lián)合、提高能源利用總體效率。（2）改進(jìn)工藝過(guò)程。改進(jìn)工藝過(guò)程是煉油生產(chǎn)裝置節(jié)能的重要手段，包括改進(jìn)工藝生產(chǎn)流程、采用節(jié)能工藝新技術(shù)和采用新型催化劑、溶劑、助劑等內(nèi)容。其節(jié)能作用的本質(zhì)在于減少工藝過(guò)程對(duì)能量的總需要量，不僅可以減少各種能源的供入，而且省掉了在轉(zhuǎn)換和回收環(huán)節(jié)的效率損失。（3）改善操作條件。改善操作條件是不需要大量投資、便于推廣易于見(jiàn)效的節(jié)能措施，包括工藝操作參數(shù)（壓力、溫度）和工藝操作條件（過(guò)氣化率、回?zé)挶?，回流比等）的控制、調(diào)整。（4）提高設(shè)備效率。主要設(shè)備包括加熱爐、工藝設(shè)備（分餾塔、換

46、熱器、空冷器） 、機(jī)、泵設(shè)備。對(duì)于加熱爐主要采用強(qiáng)化燃燒、改善傳熱、采用隔熱襯里材料、加強(qiáng)煙氣回收、強(qiáng)化操作管理等。對(duì)于分餾塔和換熱器主要為開(kāi)發(fā)和應(yīng)用高效塔板和填料、采用新型高效傳熱設(shè)備。對(duì)于機(jī)泵采用改善操作控制、根據(jù)全廠汽電調(diào)整電機(jī)負(fù)荷、應(yīng)用各種調(diào)速技術(shù)等措施。（5）合理利用蒸汽。煉油廠使用大量蒸汽，對(duì)蒸汽的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和回收利用等過(guò)程采用有效的節(jié)能技術(shù)是煉廠節(jié)能的重點(diǎn)工作之一。主要措施為提高轉(zhuǎn)換效率降低供氣能耗、分級(jí)供氣充分利用蒸汽能級(jí)、改善用汽狀況減少蒸汽消耗、合理使用伴熱蒸汽加強(qiáng)冷凝水回收。（6）回收利用低溫?zé)?。生產(chǎn)過(guò)程中使用的能量除一小部分轉(zhuǎn)入到產(chǎn)品中外，絕大部分高品位能量變?yōu)榈?/p>

47、品位能量。主要回收措施為：原級(jí)利用和升級(jí)利用。原級(jí)利用是指按溫位及熱量進(jìn)行匹配而直接回收利用；升級(jí)利用通過(guò)熱泵、吸收制冷、發(fā)電來(lái)回收。（7）減少能量損失。主要通過(guò)設(shè)備及管線保溫、減少油品損失、減少蒸汽管網(wǎng)電網(wǎng)損失。（8）計(jì)算機(jī)監(jiān)控與管理。主要為加熱爐的操作控制、工藝過(guò)程控制、建立能源管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。參 考 文 獻(xiàn)1、凌逸群 常減壓蒸餾裝置生產(chǎn)運(yùn)行的主要問(wèn)題及對(duì)策 石油煉制與化工 2002 年第 33 卷第 12 期 P4-82、陶小麗 常減壓蒸餾裝置國(guó)外技術(shù)進(jìn)展 南煉科技 2000 年第 7 卷第 2期 P27353、吳紹良 擴(kuò)大常減壓蒸餾裝置加工能力的主要途徑 煉油設(shè)計(jì) 1996 年第 2

48、6 卷第 2 期 P37-394、李云浩 王德會(huì) 常減壓蒸餾裝置的擴(kuò)能改造 煉油設(shè)計(jì) 2002 年第 32卷第 4 期 P2022 5李勝步 王德會(huì) 常減壓蒸餾裝置加熱爐技術(shù)改造 煉油設(shè)計(jì) 2002 年第 32卷第 4 期 P31326、王玉翠 李昌彀 福建煉化公司裝置全面改擴(kuò)建的總體設(shè)計(jì)與實(shí)施 石油煉制與化工 1998 年第 29 卷第 6 期 P1-47、賈寶硤 常壓蒸餾裝置的改造 煉油設(shè)計(jì) 2001 年第 31 卷第 4 期P13168、黃愛(ài)民 ADV 微分浮閥塔盤在常減壓擴(kuò)能改造中的應(yīng)用 石油化工設(shè)備技術(shù) 2002 年第 23 卷第 4 期 P10-139、鄧俊輝 鄭月明 規(guī)整填料在減

49、壓塔的應(yīng)用 石化技術(shù)與應(yīng)用 2004 年第 22 卷第 2 期 P104-10710、趙國(guó)民 張尤貴等 強(qiáng)化蒸餾添加劑在常減壓渣油蒸餾中的工業(yè)應(yīng)用 石油煉制與化工 2000 年第 31 卷第 6 期 P1-311、林世雄主編 石油煉制工程（第三版） 石油工業(yè)出版社 2000 年第三版12、候祥麟主編 中國(guó)煉油技術(shù) 中國(guó)石化出版社 1991 年第一版二、常減壓蒸餾設(shè)計(jì)常減壓蒸餾裝置是煉油廠和許多企業(yè)的龍頭，它是加工能力最大的裝置。它的操作平穩(wěn)是保證石油產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，能耗、成品及半成品的收率高低與質(zhì)量的優(yōu)劣、分割精度等對(duì)全廠各加工工序特別是深度加工裝置和化工裝置影響很大，其地位相當(dāng)重要。因此設(shè)計(jì)

50、經(jīng)濟(jì)合理，能耗較低，產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)異具有極為重要的意義。本設(shè)計(jì)是加工大慶原油，大慶原油是較輕的低硫石蠟基原油。設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了大慶兩套裝置的有關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 500 萬(wàn)噸/年的常減壓蒸餾裝置。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是初餾塔、常壓塔以及相關(guān)的擴(kuò)能方案。值得一提的是，本設(shè)計(jì)的處理量較大，并具有相應(yīng)的擴(kuò)能措施，這是適應(yīng)石化工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和具有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光的。根據(jù)前蘇聯(lián)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，一套 600 萬(wàn)噸/年的蒸餾聯(lián)合裝置與兩套 300 萬(wàn)噸/年的蒸餾裝置相比，投資減少了 32，金屬消耗減少 47，操作費(fèi)用節(jié)約近 25，生產(chǎn)用地減少 46，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高140。裝置大型化的好處顯而易見(jiàn)。隨著我國(guó)石化工業(yè)的發(fā)展，煉油裝

51、置大型化是必然趨勢(shì)。大慶原油是我國(guó)目前的主要石油資源之一，也是比較典型的原油。了解大慶原油的性質(zhì)及其加工方案過(guò)程，就可以對(duì)相當(dāng)一部分中國(guó)的一次加工過(guò)程有個(gè)初步認(rèn)識(shí)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，能源工業(yè)有著比較重要的地位，石油工業(yè)是其中的重要組成部分，因此設(shè)計(jì)蒸餾裝置是很重要的。2.1、原油評(píng)價(jià)及加工方案確定2.1.1、原油評(píng)價(jià)：大慶原油是低硫石蠟基原油，其主要特點(diǎn)是含蠟量高、凝點(diǎn)高、瀝青質(zhì)含量低、重金屬含量低、硫含量低。從實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)可以看出：初餾點(diǎn)130占原油的 5.4（重） ，200前為 12.0（重） ，300前為23.5（重） ，400前為 37.0（重） ，500前為 59.0（重） 。初餾

52、點(diǎn)130直餾直餾汽油辛烷值較低，不符合汽油標(biāo)準(zhǔn)。直餾航空煤油的密度較小、結(jié)晶點(diǎn)高，只能符合 2航空煤油的規(guī)格指標(biāo)。直餾柴油的十六烷值高、有良好的燃燒性能，但其收率受凝點(diǎn)的限制。煤、柴油餾分含烷烴多，是制取乙烯的良好裂解原料。350500減壓餾分的潤(rùn)滑油潛含量（烷烴環(huán)烷烴輕芳烴）約占原油的 15，而粘度指數(shù)可達(dá) 90120，是生產(chǎn)潤(rùn)滑油的良好原料。減壓渣油硫含量低，瀝青質(zhì)和重金屬含量低、飽和分含量高，可以摻入減壓餾分油作為催化裂化原料，也可以經(jīng)丙烷脫瀝青及精制生產(chǎn)殘?jiān)鼭?rùn)滑油。由于渣油含瀝青質(zhì)較少而蠟含量較高，難以生產(chǎn)高質(zhì)量的瀝青產(chǎn)品。大慶原油烷烴含量較高，其分布情況為：在 200350餾分范圍內(nèi)

53、，烷烴含量隨餾分沸點(diǎn)上升而增加；在 350500餾分范圍內(nèi)烷烴含量隨餾分沸點(diǎn)上升而下降。200450餾分中烷烴含量均大于 50；450500餾分中烷烴含量下降至 45，環(huán)烷烴含量為 2539，芳烴含量為 816，環(huán)烷烴及芳烴中均以單環(huán)烴占優(yōu)勢(shì)。正構(gòu)烷烴含量高是我國(guó)大部分原油的特點(diǎn)，單體正構(gòu)烷烴含量在碳數(shù)分布上都有一最高值，大慶以 C19正構(gòu)烷烴含量最高占原油的 0.94，300350餾分中正構(gòu)烷烴最多，占 45。（1）重整原料：大慶原油的的直餾汽油餾分辛烷值低，而且 10餾出點(diǎn)溫度偏高，不符合石油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，故不出直餾汽油。初頂油和常頂油送去催化重整生產(chǎn)芳烴。由于大慶原油初頂油和常頂油餾分砷含量

54、過(guò)高，因此重整之前需預(yù)脫砷處理。（2）航空煤油（噴氣燃料）：噴氣燃料的主要質(zhì)量指標(biāo)是密度和結(jié)晶點(diǎn)，要求密度高，冰點(diǎn)低，而這兩者是相互制約的。大慶原油噴氣燃料餾分冰點(diǎn)為53，不能得到冰點(diǎn)不高于60，密度不小于 0.775g/cm3的 1噴氣燃料，一般適合生產(chǎn)冰點(diǎn)不高于50的 2噴氣燃料，但其酸度較高，超出了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要精制。（3）輕質(zhì)柴油：大慶原油含蠟量高、含硫低，適宜生產(chǎn)質(zhì)量很好的直餾輕質(zhì)柴油。其輕質(zhì)柴油的燃燒性能良好，但受到凝點(diǎn)的限制，餾分的切割點(diǎn)不能太高，因而限制了柴油的收率。大慶原油的輕質(zhì)柴油餾分十六烷值較高，約為 68，凝點(diǎn)約為5，適宜生產(chǎn) 0輕柴油。（4）重質(zhì)柴油：大慶重質(zhì)餾

55、分油蠟含量高，是優(yōu)質(zhì)的裂化原料?？勺鳛榧託淞鸦a(chǎn)優(yōu)質(zhì)重整原料、航煤、柴油、乙烯裝置原料及液化石油氣。（5）常壓渣油：原油評(píng)價(jià)中實(shí)沸點(diǎn)大于 350的渣油相當(dāng)于煉油廠的常壓渣油，大慶原油常壓渣油約占原油的 70，其殘?zhí)俊⒔饘?、硫和氮含量均很低，殘?zhí)考s為4，金屬含量約為 5，可以直接作為重油催化裂化的原料。gg /以上是對(duì)大慶原油的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的分析得到的結(jié)論，是制定合理加工方案的依據(jù)。2.1.2、原油加工方案確定及流程簡(jiǎn)述：目前，我國(guó)對(duì)燃料油的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出對(duì)潤(rùn)滑油的需求（數(shù)量上） ，因此本設(shè)計(jì)擬定為燃料型加工方案。具體是：初頂油和常頂油催化重整；常壓一線餾分航空煤油；常壓二線餾分輕質(zhì)柴油；常壓三線餾

56、分重質(zhì)柴油，加氫裂化原料；常壓塔底重油催化裂化原料。工藝流程簡(jiǎn)述：原油由原油泵抽出，經(jīng)換熱器換熱至 110后，經(jīng)二級(jí)脫鹽脫水，再經(jīng)換熱器換熱至 225后，進(jìn)入初餾塔，初頂油去催化重整，塔底油經(jīng)換熱至280后，進(jìn)入常壓爐加熱至 340，出爐進(jìn)入常壓塔，此時(shí)入塔溫度為336。常壓塔出塔頂油、常一線航煤、常二線輕柴、常三線重柴四個(gè)餾分。塔頂油經(jīng)一級(jí)冷凝冷卻器，冷卻至 60左右進(jìn)入回流罐，油與水分離，部分油作為塔頂冷回流，打回塔頂，冷凝水打入污水罐。另一部分再經(jīng)二級(jí)冷凝冷卻器，冷卻至 40左右，冷下來(lái)的油送入催化重整，水打入污水罐，不凝汽經(jīng)干燥后作為爐子燃料。采用二級(jí)冷凝冷卻器，可以減少傳熱面積，節(jié)省

57、設(shè)備投資和操作費(fèi)用。常一線產(chǎn)品為航煤，不能用水蒸氣汽提的方法提高閃點(diǎn)，否則其冰點(diǎn)將升高，使產(chǎn)品質(zhì)量不合格，應(yīng)采用虹吸式再沸器進(jìn)行提餾。常二線產(chǎn)品為輕柴油，需入汽提塔進(jìn)行汽提常三線為重柴油餾分，不作產(chǎn)品，而作為加氫裂化原料，也要進(jìn)汽提塔汽提。各側(cè)線產(chǎn)品需要與原油換熱后，再冷卻至安全溫度，然后出裝置。常壓塔底重油（330）由泵抽出，直接作為催化裂化原料。大慶原油基礎(chǔ)數(shù)據(jù)下：項(xiàng)目大慶勝利項(xiàng)目大慶勝利密度 20，g/cm30.86010.9005金屬分析,ppm Ni2.326運(yùn)動(dòng)粘度（50）mm2/s23.8583.36V0.081.0凝 點(diǎn)， 3128Fe0.7含蠟量， 25.814.6Cu0.2

58、5瀝青質(zhì)， 0.125.1餾程 膠 質(zhì)， 1823.2200餾出量12.07.5含鹽量，mg NaCl/L36.4300餾出量23.518.0元素分析， S0.100.8特性因數(shù) K23.518.0 N0.130.41原油分類含硫石蠟基含硫中間基大慶原油催化重整餾分油性質(zhì)如下：沸點(diǎn)范圍占原油204d初餾10%50%90%干點(diǎn)含硫 %初餾130240.7109547596.5118136.50.009含砷 ppb酸度， mgKOH/100ml烷烴 %環(huán)烷烴，%芳烴，%1630.956.241.72.12.2、初餾塔的工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明2.2.1、塔板數(shù)確定：根據(jù)同類裝置以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，選定塔板數(shù)，進(jìn)

59、料段以上（不包括進(jìn)料板）取 16 層塔板，進(jìn)料段以下（包括進(jìn)料板）取 4 層塔板。2.2.2、操作條件確定：（1）塔的操作溫度：根據(jù)相關(guān)裝置的實(shí)際操作參數(shù)，設(shè)定初餾塔進(jìn)料溫度為 225，塔頂溫度為 105，由于未用水蒸氣汽提，所以塔底溫度與進(jìn)料溫度相同，也為225。（2）塔的操作壓力：壓力的選擇主要以塔內(nèi)的最小壓力應(yīng)使餾出產(chǎn)品能克服冷換設(shè)備及管線、管件的壓力降，順利的流到回流罐或抽出泵入口為原則。 塔頂壓力為回流罐壓力加上塔頂冷換系統(tǒng)壓降，由于塔頂未凝氣用途不同，回流罐壓力要求也不同。本設(shè)計(jì)未凝氣作本裝置加熱爐燃料，回流罐壓力取 1.1atm，此時(shí)塔頂壓力為 1.49atm。2.2.3、塔的物

60、料平衡及熱量平衡：本裝置設(shè)計(jì)初頂產(chǎn)品為130的重整原料，由其實(shí)沸點(diǎn) 100點(diǎn)溫度查實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線得收率 5.8（m） ，實(shí)際取 4.5%(m)，對(duì)全塔作物料平衡計(jì)算得到塔頂和塔底產(chǎn)品質(zhì)量流率。以全塔為隔離體系作熱平衡計(jì)算得到全塔回流熱，本設(shè)計(jì)中，初餾塔不開(kāi)側(cè)線，采用塔頂冷回流，因此根據(jù)回流熱可以得到塔頂回流量。2.2.4、全塔汽液相負(fù)荷分布：計(jì)算塔頂、第一二層板以及汽化段汽液相負(fù)荷，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn) 37 頁(yè)，結(jié)果見(jiàn)表 2-1。由計(jì)算結(jié)果看出塔的第一二層板間負(fù)荷最大，因此第一二層板間負(fù)荷量作為塔工藝計(jì)算的依據(jù)。2.2.5、塔的工藝計(jì)算:由于初餾塔分離精度、操作條件要求不高因此初餾塔采用傳統(tǒng)的 F