減壓深拔技術(shù)在常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用

減壓深拔技術(shù)在常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用

1負(fù)壓深拔技術(shù)目前，中國(guó)將減壓渣油的實(shí)際起點(diǎn)控制在大于540的情況下，即減壓深，國(guó)外減壓渣油的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值為565.6。國(guó)際上Shell和KBC兩家公司擁有獨(dú)立的減壓深拔技術(shù),其中KBC公司減壓深拔技術(shù)的核心是對(duì)減壓爐管內(nèi)介質(zhì)流速、汽化點(diǎn)、油膜溫度、爐管管壁溫度、注汽量(包括爐管注汽和塔底注汽)等進(jìn)行計(jì)算和選取,以防止?fàn)t管內(nèi)結(jié)焦,保證4年以上的生產(chǎn)周期和安全生產(chǎn)。對(duì)于給定的常壓重油,拔出深度主要取決于減壓爐出口溫度、減壓塔進(jìn)料段壓力等因素,其中減壓爐出口溫度越高,越有利于提高拔出深度。實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明,減壓塔進(jìn)料段溫度每提高10℃,總拔出率可提高2～4個(gè)百分點(diǎn)?？梢?減壓深拔技術(shù)對(duì)煉油廠平衡重油、挖潛增效意義重大。青島煉化公司10.0Mt/a常減壓蒸餾裝置于2008年5月正式投產(chǎn),裝置引用KBC公司提供的成套減壓深拔技術(shù)(減壓塔、減壓爐、減壓轉(zhuǎn)油線和高效抽真空系統(tǒng)),減壓塔采用全填料內(nèi)件,采用先進(jìn)的液體分布器和特殊的洗滌段設(shè)計(jì)。生產(chǎn)初期減壓爐出口溫度維持在405℃左右,從2008年10月開始,逐漸提高拔出深度,2008年11月18日裝置標(biāo)定后,減壓爐出口溫度穩(wěn)定在422℃左右。本文主要介紹減壓深拔技術(shù)在青島煉化公司常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用情況。2控制減壓渣油和直餾蠟油的添加量青島煉化公司總的工藝路線采用“常減壓蒸餾+延遲焦化+蠟油加氫處理+催化裂化”方案,因此在常減壓蒸餾裝置實(shí)施深拔技術(shù)后,對(duì)煉油廠的影響首先表現(xiàn)為減壓渣油收率降低、直餾蠟油收率提高。由于減壓渣油原料性質(zhì)變差,后續(xù)焦化裝置產(chǎn)品中的石油焦收率升高、蠟油收率降低。常減壓蒸餾裝置生產(chǎn)的直餾蠟油與焦化裝置生產(chǎn)的焦化蠟油混合后進(jìn)入蠟油加氫處理裝置,加氫后作為催化裂化裝置原料。因此,分析減壓深拔技術(shù)對(duì)全廠的影響,就要分別從對(duì)常減壓蒸餾裝置、焦化裝置、加氫處理裝置、催化裂化裝置的影響進(jìn)行對(duì)比分析。2.1實(shí)施轉(zhuǎn)化中的質(zhì)量對(duì)比為精確分析減壓深拔技術(shù)對(duì)各裝置的影響,以實(shí)際加工混合原油(沙中原油與沙重原油按1:1混合)的工況進(jìn)行對(duì)比,深拔前取2008年9月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),深拔后取2008年12月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(下同)。實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后常減壓蒸餾裝置的主要操作條件對(duì)比見表1。從表1可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后加工的原油油種未變,減壓塔進(jìn)料段壓力、塔頂絕對(duì)壓力等參數(shù)無(wú)明顯變化。但深拔后減壓爐出口溫度由深拔前的405℃提高到了422℃。實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后常減壓蒸餾裝置的物料收率對(duì)比見表2。從表2可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,常減壓蒸餾裝置物料收率變化明顯,其中渣油收率降低3.31個(gè)百分點(diǎn),蠟油收率提高3.06個(gè)百分點(diǎn),混合柴油收率提高0.42個(gè)百分點(diǎn)。增加的重柴油組分主要為減一線餾分,直接并入了加氫處理裝置原料中。為對(duì)比方便,認(rèn)為因深拔減少的渣油組分全部作為加氫處理裝置原料。實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后常減壓蒸餾裝置的主要產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比見表3。從表3可以看出,裝置實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,拔出程度較深,蠟油的終餾點(diǎn)達(dá)到了574℃,渣油538℃的餾出率達(dá)到6.0%。標(biāo)定期間,在相近的操作條件下,KBC公司采用“反向合成法”得出減壓渣油TBP切割點(diǎn)溫度達(dá)到572℃,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的深拔?；旌舷炗偷牧蚝俊⒚芏?、終餾點(diǎn)均有較大提高,減壓渣油的殘?zhí)俊⒚芏?、硫含量、運(yùn)動(dòng)粘度均有大幅提升,表明蠟油、渣油的質(zhì)量明顯變差。與此同時(shí),產(chǎn)品質(zhì)量,尤其是蠟油殘?zhí)磕軌驖M足下游裝置原料要求。另外,常減壓蒸餾裝置實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,由于減壓爐出口溫度大幅提高,瓦斯消耗增加,導(dǎo)致常減壓蒸餾裝置總能耗有所升高,由402MJ/t升高至472MJ/t。2.2產(chǎn)品特性對(duì)比實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后延遲焦化裝置操作條件對(duì)比見表4。從表4可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,焦化爐出口溫度未做調(diào)整,但為防止?fàn)t管結(jié)焦,適當(dāng)提高了裝置循環(huán)比。實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后延遲焦化裝置物料平衡對(duì)比見表5。從表5可以看出,由于原料變重,焦化裝置的石油焦收率提高了1.01個(gè)百分點(diǎn),蠟油收率降低了0.72個(gè)百分點(diǎn),干氣收率提高了0.64個(gè)百分點(diǎn),液化氣收率提高了0.76個(gè)百分點(diǎn),除去外來(lái)輕烴(主要是汽油組分)的影響,汽柴油收率降低了0.71個(gè)百分點(diǎn)。實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后延遲焦化裝置產(chǎn)品質(zhì)量的對(duì)比見表6。從表6可以看出,減壓深拔后焦化裝置各產(chǎn)品性質(zhì)指標(biāo)中,除硫含量有所上升外,其余參數(shù)變化不明顯,期間亦無(wú)彈丸焦生成。實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變,提高了延遲焦化裝置循環(huán)比,焦化裝置總能耗有所升高,由1190MJ/t升高至1227MJ/t。2.3原料加氫處理實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后加氫處理裝置原料性質(zhì)及主要操作條件對(duì)比見表7。從表7可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,加氫處理裝置原料(混合蠟油)性質(zhì)明顯變差,因此提高了反應(yīng)進(jìn)料加熱爐出口溫度,增大了氫耗量。由于蠟油加氫處理裝置僅對(duì)原料進(jìn)行淺度加氫,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,基本不影響蠟油產(chǎn)率,加氫處理產(chǎn)品質(zhì)量亦無(wú)明顯變化。實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,由于加氫處理裝置的原料性質(zhì)變差,增大了反應(yīng)苛刻度,提高了反應(yīng)溫度,因此裝置總能耗有所升高,能耗由396MJ/t升高至460MJ/t。2.4催化裂化裝置物料收率實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后催化裂化裝置原料性質(zhì)及主要操作條件對(duì)比見表8。從表8可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,催化裂化原料538℃餾出體積減少,殘?zhí)可?。在反?yīng)溫度基本不變的情況下,裝置生焦增加,導(dǎo)致外取熱器產(chǎn)汽量大幅增加。實(shí)施減壓深拔技術(shù)前后催化裂化裝置的物料收率對(duì)比見表9。從表9可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,催化裂化裝置干氣收率增加了0.42個(gè)百分點(diǎn),液化氣收率下降了0.48個(gè)百分點(diǎn),汽油收率增加了1.05個(gè)百分點(diǎn),柴油收率下降了1.27個(gè)百分點(diǎn),油漿收率增加了0.09個(gè)百分點(diǎn),焦炭增加了0.17個(gè)百分點(diǎn)。催化裂化裝置產(chǎn)品收率變化主要是由于原料變重后,裝置生焦量增加所致。實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,催化裂化裝置的產(chǎn)品性質(zhì)無(wú)明顯變化。實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,催化裂化裝置生焦量增加,燒焦能耗大幅增加,但另一方面外取汽包產(chǎn)汽量大幅增加,用電單耗降低,裝置總能耗由2236MJ/t下降至2054MJ/t。3經(jīng)濟(jì)分析3.1催化裂化裝置減壓深拔技術(shù)在青島煉化公司常減壓蒸餾裝置應(yīng)用后,雖然焦化裝置的生焦率有所升高,但由于焦化原料量大幅降低,降低了低附加值產(chǎn)品石油焦的產(chǎn)量,提高了高附加值產(chǎn)品的收率,有利于提高煉油廠效益。根據(jù)煉油廠工藝流程,常減壓蒸餾裝置實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,所減少的渣油輕組分作為重蠟油組分經(jīng)過(guò)加氫處理后去催化裂化裝置,而焦化裝置因蠟油收率減少導(dǎo)致進(jìn)加氫處理裝置的原料有所減少?？傮w上表現(xiàn)為全廠的石油焦產(chǎn)量降低,蠟油原料增加,該部分蠟油最終轉(zhuǎn)化為汽油、柴油、液化氣及干氣組分。實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,減壓渣油收率降低了3.31個(gè)百分點(diǎn),若原油加工量按10Mt/a計(jì)算,則每年少產(chǎn)渣油331kt,相應(yīng)焦化裝置加工量減少331kt。按該原油加工量估算,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變對(duì)煉油廠效益的影響見表10,其中產(chǎn)品價(jià)格為2009年12月公司發(fā)布的不含稅價(jià);由于催化裂化裝置燒焦不作為產(chǎn)品出廠,該部分的效益影響體現(xiàn)在催化裂化裝置能耗變化上,在此未做比較;全廠產(chǎn)品總量的減少可粗略認(rèn)為是由于催化裂化裝置生焦量增加所致。從表10可以看出,實(shí)施減壓深拔后,由于焦化裝置蠟油收率減少而減少蠟油產(chǎn)出63.6kt,進(jìn)催化裂化裝置的原料增加了267.4kt,因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變?cè)黾拥慕?jīng)濟(jì)效益為17743.57萬(wàn)元。3.2各裝置能耗變化對(duì)全廠效益的影響實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,對(duì)常減壓蒸餾、延遲焦化、加氫處理、催化裂化等裝置能耗產(chǎn)生了較大影響,各裝置能耗變化對(duì)全廠效益的影響見表11。從表11可以看出,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,全廠能耗每年增加7.82×108MJ,折合經(jīng)濟(jì)效益減少4184萬(wàn)元。綜合考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變及能耗變化對(duì)全廠效益的影響,實(shí)施減壓深拔技術(shù)后,每年可增加經(jīng)濟(jì)效益約13560萬(wàn)元。4壓實(shí)深拔.減壓深拔技術(shù)在青島煉化公司常減壓蒸餾裝置獲得成功應(yīng)用,