萬(wàn)噸年混合原油常減壓蒸裝置設(shè)計(jì)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。萬(wàn)噸年混合原油常減壓蒸裝置設(shè)計(jì)序號(hào)800萬(wàn)噸/年混合原油常減壓蒸裝置設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)主要完成了年處理能力為800萬(wàn)噸的混合原油常減壓蒸餾塔的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)初餾塔、常壓塔、常壓塔加熱爐的設(shè)計(jì)及其熱效率，泵的熱效率的部分設(shè)計(jì)。常壓塔的設(shè)計(jì)主要是依據(jù)所給的原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)及產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)品的各物性數(shù)據(jù)，確定原油切割方案，計(jì)算產(chǎn)品收率。參考同類裝置確定塔板數(shù)，進(jìn)料及側(cè)線抽出位置，假設(shè)各主要部分的操作溫度及操作壓力，對(duì)全塔進(jìn)行熱平衡計(jì)算，確定全塔回流熱。本次設(shè)計(jì)塔頂采用二級(jí)冷凝冷卻回流，塔中采用兩個(gè)

2、中段循環(huán)回流，一個(gè)頂回流，常壓塔塔頂取熱：塔頂溫度為122，煤油抽出板溫度為223，輕柴油抽出板溫度為305，原料進(jìn)料溫度為361，塔底溫度為185。塔頂壓力為0.157MPa。塔板型式選用F1型重閥浮閥塔板，依常壓塔內(nèi)最大汽相負(fù)荷處為2843.4Kmol/h，算得塔徑為4.12m，塔板間距為0.7m，對(duì)塔板流體力學(xué)性能進(jìn)行核算，操作彈性為1.61,塔的操作性能良好。常壓加熱爐采用空心圓筒爐，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)加熱爐的總熱負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)管式加熱爐中的輻射室和對(duì)流室的結(jié)構(gòu)和尺寸并確定管程數(shù)。對(duì)常壓塔的關(guān)鍵塔板進(jìn)行氣夜相負(fù)荷計(jì)算，對(duì)其常壓塔的加熱爐和泵進(jìn)行熱效率的計(jì)算關(guān)鍵詞：初餾塔，常壓塔,

3、加熱爐, 設(shè)計(jì)AbstractThis design mainly has completed the year handling ability is 8Mt/a Jinxi crude oil Atmospheric and the primary distillation tower Vacuum Distillation Unit design calculation, Atmospheric distillation tower design and thermal efficiency of heating furnace, the thermalpump design.The A

4、tmospheric Distillation Unit design mainly, calculate the various product natural data, definite the crude oil cutting plan and computate the rate of product receives according to the crude oil solid boiling point distillation data and the product Engler distillation data which the basis gives. Refe

5、rs to the similar equipment definite column tray number, the position of feeding and the side line extractst suppose the operating temperature and the service pressure of the each main part, carries on the computation of heat balance to the entire tower, determined the entire tower hot of the backfl

6、ow. This design tower goes against uses the level condensation cooling backflow, in the tower uses a center-section circulating reflux, the top of the tower goes against takes the heat: The center-section backflow takes hotly is50%:50%, The temperature of tower top is 122. The temperature of Kerosen

7、e out board is 223. The temperature of diesel oil out board is 305. And raw material temperature is 357, bottom of the tower temperature is 350.Top pressure is 0.157MPa. Material pressure is 0.173MPa. , finally examines each main spot operation all permission. The column tray pattern selects the F1

8、gram heavy valve float valve column tray, according to the greatest vapor phase load place of the Atmospheric Distillation tower is 2843.4.5Kmol/h, it is considered that the tower diameter is 4.12m, the common column tray spacing is 0.7m, finally it is considered that the tower high is 43.6m. Carrie

9、s on the calculation to the column tray hydromechanical performance, the tower serviceability is good. The Atmospheric Distillation Unit design mainly desided the sideline number and the rate of received to the sidelines according to the crude oil solid boiling point distillation data and the simila

10、r equipment data. In pipe heater, the constitution and measure of the radiation section and convection chamber are designed , and the type of pipe and the number of tube pass are determined, then the smoke stack of pipe heater is also need to be designed, the atmospheric tower and pump heating furna

11、ce thermal efficiency calculation.Key word: the primary distillation tower, the atmospheric distillation tower , column tray ,heating furnace , design目 錄文獻(xiàn)綜述81.1 常減壓裝置介紹81.1.1 常減壓蒸餾91.1.2 加熱爐91.1.3換熱設(shè)備91.2常壓蒸餾在石油化工中的意義及現(xiàn)狀101.2.1 我國(guó)蒸餾裝置存在的問(wèn)題111.3常減壓蒸餾的節(jié)能改造用以降低能耗121.3.1 常減壓裝置主要能耗121.3.2 余熱回收131.4 提高常減

12、壓裝置產(chǎn)品的產(chǎn)率141.4.1 提高輕質(zhì)油收率141.4.2火用分析方法在煉油廠常減壓蒸餾裝置能耗評(píng)價(jià)中的應(yīng)用141.4.3提高柴油和瓦斯油的收率151.5 常減壓蒸餾裝置總拔影響因素分析及改進(jìn)措施161.5.1常減壓蒸餾裝置總拔的影響因素161.5.2 改進(jìn)措施171.6 裝置的腐蝕原因和防腐措施191.6.1 裝置的腐蝕原因191.6.2 原油中的硫分布規(guī)律及危害性191.6.3 高溫硫腐蝕211.6.4硫酸露點(diǎn)腐蝕211.7 裝置的防腐措施211.7.1針對(duì)腐蝕問(wèn)題可采取以下措施:221.7.2減少常減壓裝置腐蝕方法232.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明252.1設(shè)計(jì)內(nèi)容的說(shuō)明252.2常壓塔設(shè)計(jì)的參數(shù)確

13、定252.2.1 操作壓力的確定252.2.2 操作溫度的確定252.3常壓塔設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)262.4塔板設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)262.5 常壓爐設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)283初餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算部分293.1 工藝計(jì)算29圖3-1 原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線與平衡汽化曲線324.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)334.2主要設(shè)備工藝核算354.2.1初餾塔工藝核算354.3物料平衡374.3.1 平衡汽化溫度374.3.2臨界溫度374.3.3 臨界壓力374.3.4焦點(diǎn)溫度384.3.5 焦點(diǎn)壓力384.4汽提水蒸汽用量384.5塔板型式和塔板數(shù)384.6操作壓力394.7蒸餾塔計(jì)算草圖40圖4-1常壓塔的計(jì)算草圖404.

14、8汽化段溫度404.8.1汽化段中進(jìn)料的汽化率與過(guò)汽化度404.8.2汽化段油氣分壓404.8.3汽化段溫度的初步求定414.8.4 tF的校核414.9塔底溫度434.10塔頂及側(cè)線溫度的假設(shè)與回流熱分配434.10.1假設(shè)塔頂及各側(cè)線溫度434.10.2 全塔熱回流434.10.3回流方式及回流熱分配444.11側(cè)線及塔頂溫度的校核454.11.1重柴油抽出板（第32層）溫度校核45圖4-2重柴油抽出板以下塔段熱平衡454.11.2輕柴油抽出板（第24層）溫度的校核484.11.3煤油抽出板（第10層）溫度的校核504.11.3塔頂溫度校核524.12全塔汽，液相負(fù)荷544.12.1第33

15、層塔板上氣液相負(fù)荷544.12.2第32層板上汽液相負(fù)荷554.12.3第29層板上汽液負(fù)荷564.12.4第25層板上汽液相負(fù)荷584.12.5第24層板上汽液相負(fù)荷594.12.6第20塊板上汽液相負(fù)荷604.12.7第19層板上汽液相負(fù)荷624.12.8第18層板上汽液相負(fù)荷644.12.9第14層板上汽液相負(fù)荷664.12.10第11層板上汽液相負(fù)荷684.12.11第10層板上汽液相負(fù)荷694.12.13第3層板上汽液相負(fù)荷704.12.14第2層板上汽液相負(fù)荷724.12.15第1層板上汽液相負(fù)荷735.塔的工藝計(jì)算755.1塔徑計(jì)算765.1.1塔徑765.1.2溢流裝置775.

16、1.3塔板布置及浮閥數(shù)目與排列785.2塔板流體力學(xué)驗(yàn)算795.2.1氣相通過(guò)閥塔板的壓強(qiáng)降795.2.2淹塔805.2.3霧沫夾帶805.2.4塔板負(fù)荷性能圖815.3塔高的計(jì)算846機(jī)泵效率核算856.1泵的有效功率866.2泵的揚(yáng)程866.3電機(jī)負(fù)載率負(fù)866.4電機(jī)實(shí)際負(fù)荷狀態(tài)下的效率866.5電機(jī)功率因數(shù)876.6電機(jī)輸入功率876.7電機(jī)輸出功率876.8泵效率877.1.1 輻射段計(jì)算877.2.煙道氣分析887.3.常爐參數(shù)887.4 計(jì)算全爐有效熱負(fù)荷Q907.4.1加熱爐效率907.4.2確定火嘴數(shù)927.4.3選取輻射管表面熱強(qiáng)度qR927.4.4 估算輻射室傳熱面積AR

17、t927.4.5 確定輻射室尺寸、爐管長(zhǎng)度及爐管數(shù)937.4.6核算QR967.4.7 核算967.5 計(jì)算對(duì)流室熱負(fù)荷96（5）計(jì)算對(duì)流管表面積、爐管數(shù)、管排數(shù)以及對(duì)流段高度和爐管表面熱強(qiáng)度98參考文獻(xiàn)102文獻(xiàn)綜述原油精餾裝置是煉油企業(yè)的“龍頭”，是煉油工業(yè)的第一道工序，為二次工 裝置提供原料，是原油加工的基礎(chǔ)，其能量的綜合利用程度和拔出率高低體現(xiàn)在 石化企業(yè)的效益上。因此，開展常壓精餾裝置的研究很有意義。煉油廠的加工力一般用原油常壓蒸餾裝置的加工能力來(lái)表示,因此世界原油加工的能力基本上1 就是世界常壓蒸餾裝置的加工能力。常減壓蒸餾是指在常壓和減壓條件下，根據(jù)原油中各組分的沸點(diǎn)不同，把原油

18、切割成不同餾分的工藝過(guò)程。常減壓蒸餾就是在常減壓蒸餾裝置中進(jìn)行的；又由于原油進(jìn)入煉油廠后必須首先進(jìn)入常減壓裝置進(jìn)行加工，因此煉油廠的加工力一般用原油常減壓蒸餾裝置的加工能力來(lái)表示，所以常減壓蒸餾裝置就成為石油加工的重要裝置之一。常減壓塔主要設(shè)備是分餾塔，塔是整個(gè)常減壓裝置工藝過(guò)程的核心，原油在分餾塔中通過(guò)傳熱傳質(zhì)實(shí)現(xiàn)分餾作用，最終將原油分離成不同組分的產(chǎn)品。三段氣化流程和常減壓裝置中的塔包括初餾塔或閃蒸塔或常壓塔或常壓氣提塔和減壓塔。潤(rùn)滑油型裝置還包括一個(gè)減壓汽提塔。根據(jù)塔內(nèi)汽液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式不同，塔可分為板式塔和填料塔和塔板、填料混合塔。為了更好更快的得到石油產(chǎn)品,我們可以通過(guò)減少裝置的

19、腐化時(shí)間，通過(guò)節(jié)能改造等一系列的措施使得效益明顯提高，下面對(duì)常減壓蒸餾塔的裝置進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。1.1 常減壓裝置介紹 常減壓蒸餾是煉油廠加工原油的第一個(gè)工序，即原油的一次加工，在煉油廠加工總流程中有重要的作用，通過(guò)蒸餾的方法將原油分割成為不同沸點(diǎn)的組分，以適應(yīng)產(chǎn)品和下游工藝裝置對(duì)原料的要求。 一般來(lái)說(shuō)，原油經(jīng)常減壓裝置加工后，可得到石腦油，噴氣燃料，燈用煤油，輕柴油，重柴油和燃料油等產(chǎn)品，某些富含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的原油，經(jīng)減壓深拔后還可直接生產(chǎn)出道路瀝青常減壓裝置的另一個(gè)主要作用是為下游二次加工裝置或化工裝置提供質(zhì)量較高的原料2 。例如，重整原料，生產(chǎn)乙烯的裂解原料，催化裂化，加氫裂化或潤(rùn)滑油加工

20、裝置的原料，焦化，氧化瀝青，溶劑脫瀝青或減粘裂化裝置的原料等1.1.1 常減壓蒸餾 常減壓裝置的目的是將原油分割成為各種不同沸點(diǎn)范圍的組分，以適應(yīng)產(chǎn)品和下游工藝裝置對(duì)原料的要求，因 不同原油和產(chǎn)品要求就有不同的加工方案和 工藝流程。常減壓蒸餾一般包括初餾塔，常壓塔和減壓塔，為三塔流程。1.1.2 加熱爐 加熱爐是常減壓蒸餾裝置的重要設(shè)備，原油分離過(guò)程需要大量的能量，主要通過(guò)加熱爐提供。根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)置常壓加熱爐和減壓加熱爐 。常減壓蒸餾裝置因加熱負(fù)荷通常較大，多采用立管立式爐3 。一般由輻射室 ，對(duì)流室，余熱回收系統(tǒng)，燃燒器 以及通風(fēng)系統(tǒng)五部分組成。加熱爐的重要性在于4 : (1)基建投資費(fèi)

21、用高。管式爐的基建投資約占煉油裝置總投資 的 10%20% ，占總設(shè)備費(fèi)得 30%左右 。(2)操作費(fèi)用高。對(duì)于加工深度較淺的，中等的和較深的煉油廠，加熱爐消燃料分別占其處理原油能力的 3%6% ，4% 8%和 8% 15%；其費(fèi)用約占總操作費(fèi)用的60%70% 。如果爐子效率低，消耗的燃料將會(huì)更多，對(duì)節(jié)極為不利，對(duì)經(jīng)濟(jì)核算也極為不利。(3)生產(chǎn)裝置的主要能源 。對(duì)于一個(gè)年處理量為 250 萬(wàn)噸的常減壓蒸餾裝置，靠加熱爐提供的總熱量達(dá)46.5MW 。如果在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上又增加處理量，爐子熱負(fù)荷不夠，不完成生產(chǎn)任務(wù)，就會(huì)限制整個(gè)生產(chǎn)能力的提高。因此一個(gè)生產(chǎn)裝置 否提高處理量擴(kuò)大生產(chǎn)能力，首先要看加

22、熱爐的熱負(fù)荷夠不夠 。 (4)正常運(yùn)轉(zhuǎn)與否至關(guān)重要。 搞好加熱爐的操作，保證其長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)，是保證生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。如果爐子出現(xiàn)事故，如爐管結(jié)焦，爐管燒穿，爐襯燒塌，爐墻倒塌等，將使裝置被迫停工,成為影響生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。1.1.3換熱設(shè)備 換熱設(shè)備是煉油廠，化工生產(chǎn)過(guò)程中廣泛應(yīng)用的主要設(shè)備之一，約占煉油廠工藝設(shè)備總臺(tái)數(shù)的25%70%耗大約占煉油廠總耗的 13%15%，全廠耗大戶，搞好換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和強(qiáng)化換熱設(shè)備的換熱效果，是降低工藝過(guò)程用的有效手段 ，對(duì)于提高全廠熱量利用率和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。主要目的就是加熱原料，回收熱量和冷卻產(chǎn)品5。1.2常壓蒸餾在石油化工中的意義及現(xiàn)狀常壓

23、塔是煉油廠的重要的設(shè)備之一，而常減壓蒸餾又是煉廠原油加工的第一道工序, 為二次加工裝置提供原料，是原油加工的基礎(chǔ)，其能量的綜合利用程度和拔出率高低體現(xiàn)在石化企業(yè)的效益上，因此，開展對(duì)常壓精餾裝置的研究很有意義，它是采用蒸餾的方法將原油分餾成不同的餾分及渣油, 作為煉廠產(chǎn)品或下一工序的原料。常減壓裝置是對(duì)原油進(jìn)行一次加工的蒸餾裝置，該裝置的安全正確運(yùn)行，對(duì)整個(gè)煉油廠的生產(chǎn)是至關(guān)重要的，它的好壞直接影響到全廠的生產(chǎn)。石油對(duì)于經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用使各國(guó)普遍的感到儲(chǔ)備石油的重要，而一些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)騰飛最主要得益于石油的推動(dòng)。所以，各國(guó)都把制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備計(jì)劃作為頭等大事。我國(guó)的石油儲(chǔ)備戰(zhàn)略啟動(dòng)比較晚，由

24、于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)的石油缺口越來(lái)越大，已經(jīng)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成了嚴(yán)重影響。由于我國(guó)對(duì)于石油的渴求很強(qiáng)，也由于國(guó)際上許多國(guó)家都把石油看作經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線，我國(guó)在國(guó)際上與其他國(guó)家爭(zhēng)奪石油資源的摩擦越來(lái)越多，東海問(wèn)題、南海問(wèn)題都是與石油密切相關(guān)的。近期人民幣對(duì)美元升值壓力增大，美元貶值，我們儲(chǔ)備了大量的美元，有貶值的巨大危險(xiǎn)，因此，我們要多多儲(chǔ)備石油，一方面防止我的外匯貶值，另一方面也為我國(guó)的安全和未來(lái)的發(fā)展，增添一些安全系數(shù)。從目前中國(guó)三大石油公司的石油產(chǎn)量來(lái)看，2005年中國(guó)石油天然氣總公司的石油產(chǎn)量達(dá)1.05億噸，其中海外石油產(chǎn)量增長(zhǎng)由500萬(wàn)噸提高到1500萬(wàn)噸。中國(guó)石化總公司石油

25、產(chǎn)量達(dá)3800萬(wàn)噸，海外石油產(chǎn)量達(dá)300萬(wàn)噸。中國(guó)海洋石油總公司的石油產(chǎn)量達(dá)4000萬(wàn)噸，海外石油產(chǎn)量達(dá)600萬(wàn)噸。而根據(jù)新一輪全國(guó)油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，2005年至2020年中國(guó)石油探明儲(chǔ)量將穩(wěn)步增長(zhǎng)，年均探明8億至10億噸，石油產(chǎn)量持續(xù)上升將達(dá)十五年以上。來(lái)自中國(guó)石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院的專家就國(guó)內(nèi)油氣價(jià)格政策變化趨勢(shì)作了報(bào)告。報(bào)告指出，我國(guó)成品油價(jià)格機(jī)制有進(jìn)一步改革的必要，這是由于現(xiàn)行的成品油價(jià)格機(jī)制使政府承擔(dān)的壓力過(guò)大；我國(guó)面臨越來(lái)越突出和緊迫的石油安全形勢(shì)；持續(xù)的大量補(bǔ)貼難以為繼，不利于消費(fèi)者觀念的轉(zhuǎn)變；一旦高油價(jià)常態(tài)化，將給深化成品油價(jià)格形成機(jī)制改革增加難度；隨著中外自貿(mào)區(qū)建設(shè)的加快，國(guó)

26、內(nèi)外成品油價(jià)格必將加速接軌。未來(lái)我國(guó)成品油改革的趨勢(shì)是堅(jiān)持市場(chǎng)化改革方向、漸進(jìn)式改革方式，加強(qiáng)稅收調(diào)節(jié)作用，配套政策同步跟進(jìn)。我國(guó)常減壓蒸餾裝置在提高常減壓蒸餾技術(shù)水平方面采取的先進(jìn)適用技術(shù),如裝置大型化技術(shù)、延長(zhǎng)裝置運(yùn)行周期的技術(shù)、節(jié)能降耗技術(shù)、提高拔出率技術(shù)、多產(chǎn)柴油技術(shù)、先進(jìn)管理和控制技術(shù)等.提出了開展煉油廠集成設(shè)計(jì)和油品脫金屬劑研究的建議。但總體技術(shù)水平與國(guó)外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和拔出率方面存在較大的差距。最近幾年，隨著我國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展，為縮短與世界先進(jìn)的煉油廠的差距，我國(guó)新建蒸餾裝置正向大型化方向發(fā)展，陸續(xù)建成了鎮(zhèn)海、高橋800萬(wàn)t/a及西太平洋1000萬(wàn)t/a等大型化的

27、蒸餾裝置，其中高橋?yàn)闈?rùn)滑油型大型蒸餾裝置，擬建的大型蒸餾裝置也基本為燃料型。1.2.1 我國(guó)蒸餾裝置存在的問(wèn)題 雖然我國(guó)經(jīng)過(guò)了 50 年的發(fā)展，設(shè)備技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但我國(guó)蒸餾裝置的總體技術(shù)水平與國(guó)外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和拔出率方面存在較大6差距 。現(xiàn)有原油的常減壓蒸餾過(guò)程存在如下幾個(gè)方面的問(wèn)題。(1)能耗大 常減壓蒸餾是一個(gè) 耗很高的過(guò)程，但是能量利用率很低，這主要是由兩個(gè)原因造成的。 組分過(guò)熱 由于常壓蒸餾是一個(gè)一次閃蒸過(guò)程，所以每一種油品都需要加熱至 同樣的溫度，為了保證拔出率，油品要加熱到較高溫度。常壓爐出口溫度一般在 365370，部分產(chǎn)品如汽油、煤油餾分沸點(diǎn)比較低，無(wú)需

28、加熱到這樣溫度，這不僅增進(jìn)增加了工藝用，而且 由于這些輕組分處于過(guò)熱狀態(tài)，導(dǎo)致塔內(nèi)汽液分布不合理，塔頂溫度過(guò)高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有一定影響。冷料多次汽化 初餾塔僅塔頂處出輕質(zhì)油品，由于塔頂采用冷回流，使一部分已經(jīng)汽化的輕質(zhì)油品又變成液體，進(jìn)入常壓爐二次加熱汽化，因此增加了常壓爐負(fù)荷。(2)油品質(zhì)量不好油品存在重疊度大、餾分范圍寬等問(wèn)題，其原因是：一次蒸餾汽化由于現(xiàn)有的常壓蒸餾過(guò)程是從原有的釜式蒸餾過(guò)程演化 來(lái)，一次進(jìn)料輕重組分都連續(xù)地從塔底加入，塔內(nèi) 度混合嚴(yán)重，即使有汽提塔也不可避免地存在組分分割不清晰 的現(xiàn)象。 中段回流引起的反混，常減壓蒸餾塔由于塔頂冷回流導(dǎo)致塔上部過(guò)熱、汽液相負(fù)荷過(guò)大，為解

29、決這個(gè)問(wèn)題，一般采用中段回流。中段回流雖然改善了汽液相負(fù)荷的分布，但也引起 了 度反混，使得傳質(zhì)效率下降，降低了塔板效率，最終結(jié)果是導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降。 (3)輕質(zhì)油拔出率不高7現(xiàn)有常減壓蒸餾過(guò)程中輕質(zhì)油收率低于原油中應(yīng)有的收率，這是因?yàn)椴捎媚壳斑@種過(guò)程，原油在三個(gè)塔中都是一次汽化進(jìn)料，各塔都沒(méi)有提餾段，塔底液相受相平衡 限制，輕重組分不 完全分離，不可避免 的會(huì)使減壓餾分的餾程范圍寬， 這樣，不僅影響了減壓餾分的質(zhì)量，同時(shí)也降低了常壓部分輕質(zhì)油的收率。由于輕質(zhì)油價(jià)值遠(yuǎn)高于重油組分，如果能將這部分輕質(zhì)油在常壓部分作為常壓餾分拔 出，也將會(huì)帶來(lái)可觀的效益。總之，常減壓蒸餾過(guò)程雖然是一個(gè)成熟工藝，

30、但從根本上還存在一些問(wèn)題。造成眾多不合理的根本原因在于該過(guò)程采用了一次閃蒸汽化、無(wú)再沸器、無(wú)提餾段的非完全塔結(jié)構(gòu)，由于塔型及工藝流程的組織不當(dāng)，造成了常減壓蒸餾目前的不合理狀況。因此，對(duì)現(xiàn)有常減壓過(guò)程從工藝流程到塔的結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)很有必要。 1.3常減壓蒸餾的節(jié)能改造用以降低能耗在煉油企業(yè)中，常減壓蒸餾是重要的原油一次加工裝置，它的加工能力是煉油企業(yè)加工能力的重要標(biāo)志，一次加工能力的高低亦是煉油企業(yè)綜合技術(shù)實(shí)力的具體體現(xiàn)。常減壓蒸餾裝置承擔(dān)著從原油中分離出為下游二次加工裝置提供原料的作用。常減壓蒸餾裝置在石油加工過(guò)程中不但加工規(guī)模較大，其占煉油綜合耗能的比例也是十分值得關(guān)注的，常減壓蒸餾裝置的能

31、耗在整個(gè)煉油廠的耗能中占10308，可見降低常減壓蒸餾裝置的能耗，對(duì)降低整個(gè)煉油企業(yè)的綜合能耗，提高煉油企業(yè)綜合效益意義十分重大。1.3.1 常減壓裝置主要能耗常減壓裝置能耗主要有加熱、冷卻、設(shè)備散熱、抽真空及動(dòng)力消耗構(gòu)成則分別采用了 選擇高性能換熱設(shè)備恰當(dāng)?shù)剡x擇和使用高性能換熱設(shè)備，如螺紋管換熱器、波節(jié)管換熱器、螺旋管換熱器、鋁翅片式空冷器、板式空冷器等，以提高換熱效果 J。 減少裝置動(dòng)力消耗要根據(jù)裝置負(fù)荷情況，選擇機(jī)泵適當(dāng)?shù)墓ぷ鼽c(diǎn)，減少不必要的冷換設(shè)備壓力損失 J，例如減渣泵、減三線回流泵根據(jù)裝置的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)那邢鹘档土藙?dòng)力消耗；合理選擇調(diào)節(jié)閥壓降，嚴(yán)格控制物料出裝置的邊界條件，盡可

32、能減少機(jī)泵的動(dòng)力消耗。1.3.2 余熱回收余熱回收是常減壓裝置節(jié)能核心，裝置設(shè)計(jì)時(shí)盡可能對(duì)現(xiàn)有工藝流程用能情況進(jìn)行綜合分析，采取了以下工藝節(jié)能手段； 利用了窄點(diǎn)技術(shù)優(yōu)化換熱網(wǎng)絡(luò)，減少加熱爐負(fù)荷，目前常減壓裝置的原料換熱終溫達(dá)到了302左右； 優(yōu)化操作條件和物料平衡，并通過(guò)裝置問(wèn)的熱聯(lián)合來(lái)達(dá)到各中間產(chǎn)品的熱出料，將減三線、減四線部分作為催化的熱進(jìn)料； 采用熱管技術(shù)利用煙氣預(yù)熱加熱爐的空氣，降低常壓爐和減壓爐的排煙溫度，提高爐子熱效率； 重視設(shè)備和工藝管道的保溫管理，減少散熱損失。 充分利用常壓的中段回流產(chǎn)生蒸汽降低裝置的蒸汽消耗量，例如：利用常一中生產(chǎn)10 th的035 MPa的蒸汽用于常壓塔底

33、吹氣；利用常二中生產(chǎn)15 th的10 MPa蒸汽用于減壓塔的蒸汽抽真空系統(tǒng)7。 常減壓裝置進(jìn)一步行的節(jié)能措施；(1)引入真空水環(huán)泵技術(shù)進(jìn)一步降低目前的減壓抽真空系統(tǒng)的蒸汽消耗量。目前惠煉1200 t年的常減壓裝置采用美國(guó)格林漢姆的蒸汽抽真空系統(tǒng)，雖然能夠滿足生產(chǎn)需要，但是每小時(shí)合計(jì)消耗10 MPa蒸汽20 t左右。并且需要大量的循環(huán)水將蒸汽冷凝。如果引入真空水環(huán)泵技術(shù)替代三級(jí)抽真空，甚至能夠替代二級(jí)抽真空系統(tǒng)勢(shì)必進(jìn)一步降低目前的減壓抽真空系統(tǒng)的蒸汽、冷卻水的消耗量。(2)充分利用變頻技術(shù)。生產(chǎn)操作過(guò)程中要求將機(jī)泵出口調(diào)動(dòng)閥、控制閥的上下游閥盡量全開，利用控制閥調(diào)節(jié)壓降，利用變頻泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流

34、量。嚴(yán)格控制物料出裝置的邊界條件，盡可能減少機(jī)泵的動(dòng)力消耗。(3)利用APC技術(shù)。控制裝置的“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”的生產(chǎn)。加熱爐的能耗問(wèn)題是煉油廠非常關(guān)鍵的問(wèn)題，將需要加熱的低溫介質(zhì)脫后原油引入對(duì)流室末端，將增加對(duì)流室吸收熱量，對(duì)提高管式爐，減少燃料消耗具有重要的意義，提高加熱爐的熱效率已成為煉油企業(yè)節(jié)能降耗、降低煉油成本、 提高經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)，在煉油行業(yè)中，原油的常減壓蒸餾是最主要的分離過(guò)程，其能耗在整個(gè)煉油工藝過(guò)程中除催化裂化外是最大的茂名分公司3# 常減壓蒸餾裝置采用換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行，能耗明顯降。 1.4 提高常減壓裝置產(chǎn)品的產(chǎn)率1.4.1 提高輕質(zhì)油收率常減壓蒸餾裝置，它一般包括

35、電脫鹽、常壓蒸餾和減壓蒸餾三部分。常減壓蒸餾裝置是所有煉油廠的龍頭裝置，在各煉油廠中占有舉足輕重的地位，中國(guó)石油大學(xué)科技集團(tuán)勝華教學(xué)實(shí)驗(yàn)廠北常減壓蒸餾裝置換煉勝利管輸油后，通過(guò)改變常壓塔塔盤開孔率、調(diào)節(jié)常壓塔汽提蒸汽量和常壓爐出口溫度、常壓過(guò)汽化油并入常三抽出線等措施，控制常壓塔底油350前餾分含量小于5，使常壓輕質(zhì)油收率提高約45。同時(shí)又增大減油系統(tǒng)的輸送能力和冷卻能力，使減一線收率上升23選用原油蒸餾一渣油加氫預(yù)處理-催化裂化加氫裂化工藝為框架的重油加工工藝流程，煉油廠的綜合商品率達(dá)到93% ；輕質(zhì)油收率為81% ，比我國(guó)煉油廠平均水平高7個(gè)百分點(diǎn)；汽油、柴油產(chǎn)品質(zhì)量全部滿足歐排放標(biāo)準(zhǔn)要求

36、、部分產(chǎn)品達(dá)到歐排放標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)濟(jì)效益顯著9。海南煉油廠以提高輕質(zhì)油收率、合理利用原油資源生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念、方案和實(shí)施效果，選用原油蒸餾一渣油加氫預(yù)處理一催化裂化加氫裂化工藝為框架的重油加工工藝流程，煉油廠的綜合商品率達(dá)到93%；輕質(zhì)油收率為81%，比我國(guó)煉油廠平均水平高7個(gè)百分點(diǎn)；汽油、柴油產(chǎn)品質(zhì)量全部滿足歐排放標(biāo)準(zhǔn)要求、部分產(chǎn)品達(dá)到歐排放標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)濟(jì)效益顯著。1.4.2火用分析方法在煉油廠常減壓蒸餾裝置能耗評(píng)價(jià)中的應(yīng)用采用火用分析方法對(duì)煉油廠常減壓蒸餾裝置能耗進(jìn)行評(píng)價(jià) ，建立 了常減壓蒸餾裝置及各設(shè)備的火用分析模型，定義 了火用效率、丸用損率等評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?；跍y(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)裝置各設(shè)備

37、火用損失進(jìn)行 了計(jì)算。結(jié)果表明，常減壓加熱爐的火用效率較低 ，分別為 415 和 441 ，常壓爐、減壓爐、常壓塔、減壓塔 、換熱器等設(shè)備的火用損率較高。煉油廠在生產(chǎn)燃料和化工原料 的同時(shí)，其自身也消 耗了大量的能量。常減壓裝置是石油煉制的第一 道工序，應(yīng)用廣泛,對(duì)煉油廠能耗的影響僅次于催化裂化裝置 。對(duì)于常減壓蒸餾裝置的能耗分析與節(jié)能評(píng)價(jià)有一定報(bào)道 ，如運(yùn)用過(guò)程系統(tǒng)三環(huán)節(jié)能量結(jié)構(gòu)理論 ，對(duì)常減壓裝置進(jìn)行了基于熱力學(xué)第一和第二定律的用能分10。三環(huán)節(jié)理論把煉油過(guò)程用能歸結(jié)為能量的轉(zhuǎn)換和傳輸 、工藝?yán)眉澳芰炕厥?3個(gè)環(huán)節(jié)11 14，該方法以熱量和功作為兩大主線 ，將能耗分為反應(yīng)熱、物流有效熱、

38、泵機(jī)組功耗油品冷卻、氣體壓力能損失和散熱損失等 6項(xiàng)來(lái)考慮。除了能量平衡分析外，采用炯分析可 以深入考慮能量品位差異，指出能量在質(zhì)的方面的利用程度和損失情況 ，也得到較多的應(yīng)用?；鹩梅治龇椒ɑ跓崃W(xué)第一和第二定律 ，以物料平衡和能量平衡為基礎(chǔ) ，計(jì)算 出各物流和能流的值。分析時(shí)需根據(jù)有關(guān)要求現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定或收集裝置運(yùn)行數(shù)據(jù) ，部分?jǐn)?shù)據(jù)需基于物料平衡和能量平衡等原則予以適當(dāng)修正 。火用分析法以不可逆過(guò)程中體系炯的減少為依據(jù)，指出能量在 質(zhì)的方面的利用程度和損失規(guī)律，揭示能量利用程度的實(shí)質(zhì)。1.4.3提高柴油和瓦斯油的收率常壓塔回收柴油通常很困難，因?yàn)榉逐s部分的液體/油汽(LV)摩爾比通常不到0.1，

39、而在減壓塔中是0.30.5。在減壓塔中沒(méi)有柴油產(chǎn)品側(cè)線，要得到高柴油收率是不可能的。鑒于提高常壓塔的柴油收率，需要有更好的汽提、更高的閃蒸段溫度，較低的操作壓力、較大的柴油常壓瓦斯油分餾塔回流或更好的分餾效率，改造的投資很大，效果并不理想。一種相對(duì)低投資的方案就是改造減壓塔，把含5060或更多柴油的常壓瓦斯油直接送進(jìn)減壓塔閃蒸，從減壓塔頂側(cè)線生產(chǎn)柴油。美國(guó)一家大煉油廠按照該方案改造，投資不到300萬(wàn)美元，柴油收率提高40。加工中重質(zhì)原油或混煉重質(zhì)原油的煉油廠，提高減壓瓦斯油的切割點(diǎn)，從而提高減壓瓦斯油的拔出率，多產(chǎn)催化裂化或加氫裂化原料，是用好用足石油資源和提高煉廠經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要舉措。加工

40、輕質(zhì)原油的煉油廠，減壓蒸餾裝置的進(jìn)料易于汽化，一般減壓瓦斯油的切割點(diǎn)和拔出率都較高，而加工重質(zhì)超重質(zhì)原油的煉油廠，減壓重瓦斯油的實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)通常都不大于510，焦化裝置的進(jìn)料中含有占原油加工量多達(dá)57(體)可回收的減壓瓦斯油，在焦化過(guò)程中1015 的減壓瓦斯油轉(zhuǎn)化為焦炭，既浪費(fèi)石油資源又浪費(fèi)焦化裝置的加工能力。通常原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線表明，在510593之間，實(shí)沸點(diǎn)蒸餾溫度變化11 ，減壓瓦斯油收率就變化1(體)。因此，把減壓重瓦斯油的實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)從510提高到565 ，減壓瓦斯油的收率約提高5(對(duì)原油)。如果焦化裝置原料占所加工原油的25 ，提高減壓瓦斯油收率5，焦化原料量就減少20。在某些

41、情況下，煉廠要提高原油加工量，通過(guò)改造減壓蒸餾裝置提高減壓瓦斯油的收率，比焦化裝置的擴(kuò)能改造有更好的成本效益15。20世紀(jì)80年代為了有效提高原油蒸餾的拔出率提出了“強(qiáng)化蒸餾”理論，應(yīng)用于工業(yè)裝置的強(qiáng)化蒸餾增收劑相繼問(wèn)世，其主要是芳烴濃縮物、表面活性劑和復(fù)合活化劑等。增收劑與石油分散體系的作用方式和強(qiáng)化機(jī)理主要取決于添加劑的類型。芳烴濃縮物起到相似相溶的萃取作用；表面活性劑起到降低界面和表面張力的作用：這兩種作用都屬于物理作用，兩者均通過(guò)強(qiáng)化傳質(zhì)提高蒸餾拔出率，因此拔出率增加的幅度相對(duì)較小。而GCD型增收劑是與原油或渣油組分具有化學(xué)強(qiáng)作用力的物質(zhì)，它通過(guò)部分改質(zhì)提高原油蒸餾拔出率，且使拔出率增

42、加的幅度相對(duì)較大，柴油拔出率明顯提高。1.5 常減壓蒸餾裝置總拔影響因素分析及改進(jìn)措施從工藝流程上分析了常減壓蒸餾裝置總拔影響因素，主要包括初餾塔產(chǎn)品收率、常壓塔產(chǎn)品收率和減壓塔產(chǎn)品收率。提高常減壓裝置總拔不是常減壓蒸餾裝置個(gè)體裝置的任務(wù)，需要后續(xù)所有裝置的協(xié)調(diào)配合，共同進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)化和修訂，通力配合才能應(yīng)對(duì)原油重質(zhì)化的不利趨勢(shì)，并實(shí)現(xiàn)煉廠效益最大化16。目前國(guó)內(nèi)采油廠開采出來(lái)的原油性質(zhì)存在著兩個(gè)趨勢(shì)發(fā)展，一是劣質(zhì)化，二是重質(zhì)化。這就使國(guó)內(nèi)各個(gè)煉廠強(qiáng)制性地提高設(shè)備材質(zhì)，增大成本；而且在物料上出現(xiàn)了重質(zhì)油料難以平衡的困難，致使很多常減壓蒸餾裝置被迫降量生產(chǎn)。應(yīng)對(duì)這種問(wèn)題，各個(gè)煉廠首選的處理手

43、段就是增加常減壓裝置的總拔，盡可能減少減渣的外排量。1.5.1常減壓蒸餾裝置總拔的影響因素常減壓蒸餾裝置總拔即為除了減壓渣油以外，所有常減壓蒸餾裝置的產(chǎn)品總合。它的影響因素有：(1)初餾塔產(chǎn)品收率。初餾塔的產(chǎn)品有初頂瓦斯和初頂汽油餾分，其產(chǎn)率與原油的組成有關(guān)系，但是初餾系統(tǒng)操作不當(dāng)，也會(huì)影響初餾塔頂?shù)漠a(chǎn)品收率，這樣就會(huì)增加常壓爐和常壓塔的負(fù)荷，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致減壓進(jìn)料中輕質(zhì)油比例升高，影響減壓真空度和減壓拔出率。初頂產(chǎn)品減少，主要跟初頂壓力、溫度有關(guān)。而原油二段換熱終溫決定了初餾塔的進(jìn)料溫度，它是初餾塔閃蒸平衡的前提條件。良好的進(jìn)料溫度，再加上較低的塔頂壓力，就可以保證初頂產(chǎn)品收率。(2)常壓塔產(chǎn)品

44、收率。常壓塔產(chǎn)品包括常頂瓦斯、常頂汽油餾分、常一線煤油餾分、常二線輕柴油餾分和常三線重柴油餾分。這些產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，會(huì)減少減壓進(jìn)料，減少減壓塔頂氣相負(fù)荷，加之優(yōu)化減壓塔操作，總拔將會(huì)大大提高。常頂瓦斯和常頂汽油產(chǎn)率控制手段，可以說(shuō)與初頂產(chǎn)品控制手段相同，若想提高常頂產(chǎn)品收率就是要實(shí)現(xiàn)較高的塔頂溫度和較低的常頂壓力。由于常壓塔是精餾設(shè)備，塔頂參數(shù)的控制較初頂嚴(yán)格，故設(shè)置了常頂循環(huán)回流微調(diào)手段，使塔頂參數(shù)得以穩(wěn)定，避免大范圍波動(dòng)。盡量減少塔頂冷回流的調(diào)節(jié)幅度，可增加常頂石腦油的產(chǎn)量。常一線和常二線在汽提操作時(shí)盡量卡邊操作，可以避免閃點(diǎn)的過(guò)?，F(xiàn)象，這樣可以節(jié)省汽提蒸汽用量，進(jìn)而減少常頂空冷的負(fù)荷。根

45、據(jù)生產(chǎn)方案，如果常三線出重柴，可以考慮小汽提操作，卡邊控制好三線的閃點(diǎn)；如果三線調(diào)輕柴，可以采用無(wú)汽提操作，重點(diǎn)是控制好干點(diǎn)，又可以減少常頂?shù)臍庀嘭?fù)荷。盡量提高常壓爐出口溫度，達(dá)成較高的常三線干點(diǎn)，增加常壓產(chǎn)品收率，為減壓深拔作準(zhǔn)備。最后，還要考慮常底液位的因素。平穩(wěn)的液位是良好操作的前提，如果液位偏高，淹沒(méi)多一層塔板，就相應(yīng)地減少提餾段空間，氣化率就會(huì)有相應(yīng)的影響，也注定會(huì)影響常壓塔總體產(chǎn)品收率。常壓生產(chǎn)方案的變更，也會(huì)影響常壓系統(tǒng)的產(chǎn)品收率。例如常二線有生產(chǎn)輕柴的方案，也有生產(chǎn)工業(yè)白油原料的方案，還有生產(chǎn)航空液壓油的方案，這些方案反應(yīng)在常二線的餾程上有很大的區(qū)別，生產(chǎn)不同餾分，會(huì)影響到常三

46、線餾出量，進(jìn)而影響到常壓塔總體收率。(3)減壓塔產(chǎn)品收率。在不影響減一線(一般調(diào)合柴油)閃點(diǎn)的前提下，盡量提高減頂油的產(chǎn)量，這樣做的目的是為了提高減頂真空度。減壓側(cè)線汽提力度依據(jù)潤(rùn)滑油料要求進(jìn)行卡邊操作，減少汽提蒸汽量，可以增加大塔的真空度。最低側(cè)線抽出量要做到最大化，干點(diǎn)越高，則深拔力度越大，再加之選用低壓降分餾效果好的規(guī)整填料，可降低減渣里輕組分的含量至最低。減壓塔底液位穩(wěn)定，是減壓塔產(chǎn)品收率穩(wěn)定的 前提，液位穩(wěn)定與減底泵運(yùn)行狀態(tài)緊密相關(guān)。多數(shù)減壓蒸餾裝置都會(huì)出現(xiàn)減底泵抽空現(xiàn)象，原因也多數(shù)是因?yàn)榉庥瓦^(guò)輕和塔底結(jié)焦的緣故。一旦減底液位過(guò)高，淹沒(méi)的格柵和填料過(guò)多，就會(huì)形成惡性循環(huán)，常渣的氣化率

47、將會(huì)大幅度降低，造成減壓分餾效果下降另外，部分煉廠已經(jīng)開始使用強(qiáng)化蒸餾劑，注入到減壓爐前的常渣中，但是強(qiáng)化蒸餾劑要處理好溶劑、濃度和減渣性質(zhì)問(wèn)題，要綜合考慮并兼顧經(jīng)濟(jì)成本。多次的實(shí)驗(yàn)表明，強(qiáng)化蒸餾劑與破乳劑的使用有相同特點(diǎn)，即原料不同，使用條件不同，使用效果也大不相同。1.5.2 改進(jìn)措施(1)電脫鹽系統(tǒng)操作優(yōu)化。總拔提高或者減壓深拔后，減渣的S、N、0元素及微量金屬元素的含量將會(huì)升高。為了后續(xù)裝置運(yùn)行穩(wěn)定，必須先對(duì)電脫鹽系統(tǒng)的操作進(jìn)行優(yōu)化，最大限度地脫除有害雜質(zhì)，所以對(duì)脫鹽溫度、壓力、破乳劑注入量及濃度、脫金屬劑注入量及濃度、電場(chǎng)強(qiáng)度、注水量、混合強(qiáng)度進(jìn)行整體優(yōu)化，為后續(xù)提高總拔創(chuàng)造前提條件

48、。 (2)優(yōu)化原油二段換熱流程，最大限度地提高二段換熱終溫。國(guó)內(nèi)大多數(shù)常減壓蒸餾裝置二段換熱溫度僅達(dá)到230左右，僅有個(gè)別裝置能達(dá)到300以上，所以這部分技改工作潛力很大，提高了初餾塔進(jìn)料溫度，可以舒緩初頂空冷的壓力負(fù)荷。 (3)控制好初頂壓力。要控制好初頂空冷的冷卻力度，還要兼顧環(huán)境氣候的影響因素，夏季、干燥的氣溫就要增大空冷尤其是濕空冷的冷卻力度，即多啟運(yùn)濕空冷風(fēng)機(jī)，但是會(huì)增加單耗。初頂空冷主要完成相變?nèi)蝿?wù)，即塔頂氣相變成液相，這樣就形成了空冷部位油氣管線真空，油氣從初頂?shù)娇绽洳课坏膲航怠？绽淅鋮s力度加大，就增大了這種壓降，驅(qū)使油氣從初頂向空冷部位的流速增大。塔頂壓力降低，將會(huì)有更多的石腦

49、油組分氣化，從塔頂揮發(fā)線餾出，進(jìn)而增加了初頂產(chǎn)品的收率。 (4)減少常壓塔生產(chǎn)方案的變更頻率；塔底液位嚴(yán)格控制在10 的波動(dòng)范圍內(nèi)；盡量使用常頂循環(huán)回流來(lái)穩(wěn)定塔頂?shù)膲毫蜏囟?；常一線、常二線、常三線實(shí)行閃點(diǎn)卡邊操作，避免閃點(diǎn)過(guò)剩；以不發(fā)生輕組分裂解為上限，盡量提高常壓塔進(jìn)料溫度；加強(qiáng)原油評(píng)價(jià)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)性作用。 (5)保證減壓塔頂真空系統(tǒng)高壓蒸汽的品質(zhì)和壓力。循環(huán)水的溫度要低、壓力要高；大氣退要保持通暢程度不變(對(duì)于加工劣質(zhì)原油的裝髓，可進(jìn)行擴(kuò)徑處理)，減少結(jié)垢和堵塞；蒸汽噴射泵副線用盲板隔斷，避免產(chǎn)生自縛現(xiàn)象。 (6)減底泵改用減四線或者減五線油作封油，避免機(jī)泵出現(xiàn)抽空現(xiàn)象；嚴(yán)格控制減壓

50、塔底液位在l0 的變化波動(dòng)范圍內(nèi)；增設(shè)急冷油流程，注入點(diǎn)設(shè)在減底液位的8O 處，急冷油的注入量和溫度根據(jù)減底縮徑和減渣的停留時(shí)間計(jì)算，避免塔底結(jié)焦；在滿足延遲焦化裝置和催化裂化裝置所需原料要求的前提下，盡量提高塔底溫度，增大進(jìn)料段的氣化率。國(guó)外的減壓深拔技術(shù)是指減壓爐分支出口溫度達(dá)420以上，原油的實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)達(dá)到565620 C E13；而國(guó)內(nèi)的常減壓蒸餾裝置都是按照減壓爐分支出口溫度385395、原油實(shí)沸點(diǎn)切割點(diǎn)520。C550設(shè)計(jì)的。 (7)優(yōu)選高分餾效率、低壓降的規(guī)整填料。蘭州石化采用Zugrid64X和zupak125Y新型規(guī)整填料，降低塔頂與氣化段的壓降，實(shí)現(xiàn)了減渣中500以下餾分

51、僅為258 。1.6 裝置的腐蝕原因和防腐措施1.6.1 裝置的腐蝕原因隨著加工進(jìn)口含硫原油的增加，煉油廠特別是沿海沿江煉油廠將面臨日益嚴(yán)重硫腐蝕的威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在石油煉制中，低溫腐蝕引起的設(shè)備損壞率約占設(shè)備總損壞率的72.1。由于原油硫含量的提高，塔頂系統(tǒng)H2S含量急劇上升，造成設(shè)備腐蝕日趨嚴(yán)重。山東石大科技集團(tuán)公司勝華教學(xué)實(shí)驗(yàn)廠北常減壓蒸餾裝置1998年建成投產(chǎn)，以加工孤島原油和勝利管輸油為主。孤島原油的特點(diǎn)是密度大、粘度高、含硫高、含鹽高、酸值高、腐蝕性強(qiáng)勝利管輸油的硫含量和酸值雖然較孤島原油小，但其鹽含量偏高該裝置常壓塔塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)采用常規(guī)“三注”(注氨、注水、注緩蝕劑)防腐工藝。

52、近年來(lái)，該裝置連續(xù)發(fā)生常頂空冷器腐蝕穿孔事故，于是在現(xiàn)有設(shè)備材質(zhì)不變的條件下，僅從工藝角度可采取如：選用適用的新型高效緩蝕劑、改進(jìn)常頂注緩蝕劑和注氨方式、提高電脫鹽系統(tǒng)脫鹽效率等措施改善常頂?shù)母g17。1.6.2 原油中的硫分布規(guī)律及危害性原油中的硫含量變化范同為 005 14，但大部分原油的硫含量都低于 4，硫分布在原油所有的餾分中，石腦油的硫含量最低，渣油的硫含量最高。隨著原油餾分沸點(diǎn)的增加，硫含量也呈倍數(shù)遞增的趨勢(shì)，而隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，原有餾分中每個(gè)分子中硫原子的平均數(shù)隨沸點(diǎn)的升高迅速增大。原油中的硫化物 隨著在常減壓蒸餾 的餾分切割，以各種形態(tài)分布到瓦斯氣、 腦油、煤油、柴油、蠟

53、油和渣油中，會(huì)使一、二次加工裝置的各個(gè)部位產(chǎn)生不同程度的腐蝕 。其巾瓦斯、液態(tài)烴 中富含HSS氣體，在常減壓裝置初常減壓塔頂?shù)蜏夭课划a(chǎn)生低常減壓轉(zhuǎn)油線，腐蝕速率高溫H，s+H，O、HS+HC1+H20腐蝕，在 230以上的柴油、蠟油、渣油紺分中有大量硫及硫的化合物，如單質(zhì)硫、硫醇、硫醚、二硫醚、HS等，形成高溫硫腐蝕環(huán)境，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)蕈的均勻腐蝕。原油的餾分越重，含硫越高，但腐蝕性不一定越大， 達(dá)到最高看具體介質(zhì)環(huán)境。突出腐蝕部位是 ：溫度越高，腐蝕速率越大。高溫下碳鋼腐蝕速率較大。管內(nèi)介質(zhì)流速越大，腐蝕越嚴(yán)重。彎頭、大小頭、三通、設(shè)備進(jìn)出低溫H2S-HgIH2O腐蝕原油都含有不同數(shù)量的鹽和水

54、，除少數(shù)原油含有結(jié)晶鹽以外，絕大多數(shù)原油中的鹽分都溶解在水里形成鹽水。鹽 的主要成分是NaC1、MgC1，、CaC1，其中NaC1約占75，MgC1約占 15，CaC1約占10，在原油加工時(shí)MgC1和 CaC1受熱水解生成強(qiáng)烈的腐蝕介質(zhì) HC1，其反應(yīng)如下；MgC12+2H20一Mg(OH)2+2HC1 CaC12+2H20一Ca(OH)2+2HC1。通常情況下，NaC1是不水解 的，但是當(dāng)原油中含有環(huán)烷酸和某些金屬元素時(shí)，NaC1在 300oC以前就開始水解 ，生成 HC1。同時(shí)存在于原油中的有機(jī)氯化物經(jīng)加熱分解也生成了HC1?？诮庸艿纫桩a(chǎn)生湍流、渦流部位，腐蝕速率高。常減壓裝置減三、減四、

55、減五二次換熱之前的設(shè)備管線常減壓轉(zhuǎn)油線，腐蝕速率高。原油中的硫化物主要分布在重質(zhì)餾分油中18，常壓渣油 的硫含量占原油的90左右，其中減壓餾分油(VGO)約占2040，減壓渣油的硫 占原油的50以 。高硫值原油的硫性物質(zhì)主要分布在柴油、蠟油及渣油餾分中，并以渣油硫值達(dá)到最高。因此，用高硫值原油生產(chǎn)的柴油組分、減壓蠟油組分和減壓渣油組分的硫值都較高，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。原油加熱進(jìn)行蒸餾時(shí)，生成 的HC1和 H，s隨同輕組分一同揮發(fā)，在沒(méi)有液態(tài)水時(shí) (氣相狀態(tài))，它們對(duì)設(shè)備腐蝕很輕，或基本無(wú)腐蝕 (如常壓塔頂部封頭及常頂餾 線汽相部位)。但在冷凝區(qū)出現(xiàn)液體水以后便形成腐蝕性很強(qiáng)的HC1-HsH0體

56、系其腐蝕過(guò)程可用下列反應(yīng)表示：2HCl+ H 0 2HCIH，0 2HClH20+Fe FeCI!H2O +H2f 在沒(méi)有水和氯化氖仔 時(shí)，HS與鐵反應(yīng)，生成的硫化鐵保護(hù)膜附著在鋼鐵表面。Fe + H2S FeS + H! Fe + S FeS 但有 HC1存在時(shí)，則發(fā)生下列反應(yīng) ，破壞 rFeS保護(hù)膜。FeS + 2HClFeC1+ H S 生成的FeCI!是溶解于水的，uJl被水沖走 失去保護(hù)膜的金屬再次被 HS和 HC1腐蝕牛成 FeS和FeC1，而 FeS又再次被 ItC1分解失上防護(hù)作廠，如此反復(fù)循環(huán) ，大大促進(jìn)了金的腐蝕：這表示HC1氧化物等的作用，和Hs相互促進(jìn)形成 個(gè)俯環(huán)腐蝕

57、。HC1一HSHO體系腐蝕的典 部位是常減壓裝置的初餾塔和常壓塔頂部 (頂部五層塔盤及其 f部)及塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)。一 般汽相部位腐蝕輕微，液卡丌部位幬蝕嚴(yán)重，特別是在汽液相轉(zhuǎn)變部位 ，即露點(diǎn)鄙位最為嚴(yán)重。腐蝕形態(tài)主要為均勻旖蝕和坑蝕對(duì)1Crl8Ni9Ti鍘則 能發(fā)牛氯化物應(yīng) 懵蝕丌裂對(duì)HC1一HSHO的防惜以工防腐為主，材料防腐為輔工藝防腐采用 “脫三注”，即電脫鹽、注緩蝕劑 、注氦(中和劑)和灃水。1.6.3 高溫硫腐蝕原油中的硫 ，一部分作為單體仔在 ，大部分則烴類結(jié)合 以不同類型的有機(jī)硫化物的形式存 的：硫化氫的發(fā)牛量除 原油中活性硫含量有關(guān)外，還隨溫度的不同而發(fā)生變化。其硫化的反應(yīng)式為： Fe + H2SFeS + I2Fe + S FeS 生成的FeS膜具有防止進(jìn)一步腐蝕 的作用 ，但有酸存在時(shí)(HCI和環(huán)烷酸)，酸和 FeS反應(yīng)破壞了保護(hù)膜，使腐蝕進(jìn)一步發(fā)牛，堰化了硫化物的腐蝕。1.6.4硫酸露點(diǎn)腐蝕加熱爐以含硫重油或瓦斯為燃料，硫燃燒后全部生成 S0：，大約1