探讨减压深拔技术的相关问题

发布时间：2022-10-05 10:07 热度：

　　摘 要：“节能减排”不仅是落实科学发展观、构建和谐社会的具体实践，也是炼油内部挖潜，提升国际竞争能力的内在需求。近年来，炼油板块一直坚持“优化增效、节能减排”的工作方针，全面深入地开展技术服务和综合调研，开展了“氢气资源管理”、“减压深拔”、“焦化提高操作负荷”等专项的节能减排工作，炼油能耗正在按照党组制定的“十一五”发展规划的要求逐年降低。本文主要分析了减压深拔技术的基本问题及具体应用情况，并提出了有效实施的具体措施。

　　关键词：减压深拔;基本思路、实施措施

　　Abstract: The "energy conservation" is not only to implement the scientific development concept, the concrete practice of building a harmonious society, but also refining internal potential to enhance the international competitiveness of the internal demand. This paper analyzes the decompression deep pull technology, the basic issues and the specific application, and to propose specific measures for effective implementation.

　　Key words: decompression deep pulling; basic idea; implementing measures

　　中图分类号：TE624 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)01-0020-02

　　1、减压深拔技术的基本思路

　　1.1 # _+ ^: B9 C* v, `2 L减压深拔技术是在常规减压的基础上，采用模型将原油切割成非常窄的馏分，然后按照各切割点的要求将窄馏分进行合成，根据合成后的模拟油品性质配以适当填料(高度)，减压炉及减压塔底注入蒸汽，即通过软硬件结合达到“减压深拔”油品技术要求。减压深拔技术的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，能保证四年以上的生产周期和安全生产。

　　1.2 " s% Z9 v2 c' s在减压深拔的设计、改造和操作优化计算中，需要严格的基于相关性的动力学模型(如原油评价数据库及管理系统CADB/CAMS)，用以评估投入与效益之间的拐点，可根据不同的切割点目标计算各种经济可行的操作方案，提高操作的灵活性以满足市场和原料油变化的要求。

　　1.3 % G& p/ K: w; b0 y4 A减压深拔技术可通过调整减压炉管注汽来减少炉管结焦，减炉出口温度可达到430℃，蜡油/渣油的切割点温度达到580～630℃(在少量投资的情况下，也可以使蒸馏装置的蜡油/渣油切割点温度提高25～50℃)，与通常蜡油/渣油530～540℃的切割点温度相比，可以得到更高的总拔出率，裂解气生成量小于原料的0.3%，注汽量为原料的1%～2%(新建装置)，转油线的温差为10～20℃，针对加热炉炉管的逐管建模，能够提供流体在炉管内的状态及裂解/生焦倾向的分析，提出延缓结焦的操作方案或改造策略。

　　2、国内外减压深拔技术的应用情况

　　2.1 , W( Y6 n/ r. \: ? " R. q0 F4 u N在较高的原油价格形势下，采购高硫重质原油是降低原油采购成本的有效措施。

　　中国石化进口原油的API度从2004年的32.99降低到2006年的30.83，原油采购的优化有效降低了炼油成本。但是，从2007年上半年的生产运行看，原油重质化带来了燃料油收率的上升，延迟焦化等重油处理装置的加工能力和加工负荷使得原油重质化采购的经济效益并没有完全发挥。

　　% V; z: \( n+ L: Z- D4 K目前，股份公司减压炉出口温度大多在400℃以下，只有三套装置的减压炉出口温度在400～405℃之间，减压渣油中500℃以前组分含量一般在5%以上，严重的在10%以上，减压蜡油的切割点温度一般在530℃以下，最高在560℃以下，德国MIRO减压装置的减压蜡油在切割点温度达到605℃时，残炭仍保持1.7%的水平。由此可见，提高减压装置的拔出率还有较大潜力。

　　2.2 6 _+ R* i3 e. b) I股份公司目前运行的常减压蒸馏装置的减压系统存在以下几个方面的普遍问题：

　　+ O) O4 E9 S/ Z7 p2 |一是减压深拔工艺流程不完善。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，容易造成减底泵抽空，严重时导致减压塔底结焦的事故。有的装置没有在辐射段入口设计注汽点，减压炉管的油膜温度不好控制。炉管的吊挂材质等级设计低于炉管材质，限制了炉膛温度不能高于800℃。

　　& U5 a d& x. R! A' l/ K二是装置操作负荷匹配不合理。常压炉出口温度低，常压拔出率低，柴油和蜡油组分重叠。柴油组分进入减压系统后，减一线比例大，减二线组分柴油含量高，增加了减压加热炉负荷;减压炉负荷吃紧，减压拔出率不足，蜡油和渣油组分重叠。

　　6 K/ T$ |) j! g8 _2 j三是缺乏技术支持，没有实现卡边操作。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，势必担心减压加热炉结焦，实际操作中，减压炉出口温度低于设计值10℃以上。

　　2.3 国际减压深拔技术进展

　　0 S" E7 x. N- r& Q1 z0 T" i# \　　目前，国际上拥有独立减压深拔技术的公司是壳牌和KBC两个公司。壳牌的减压深拔技术在于减压塔空塔设计，压降较小，比较适用于新建常减压蒸馏装置的设计。KBC的减压深拔技术通过其软件模拟计算功能，可以给出不同原油的结焦曲线和加热炉炉管的逐管计算，适用于操作优化和装置局部改造。' _; N2 a! G# V& S0 Q u减压深拔的应用，可以使得减压炉在430℃的出口温度下安全操作，蜡油/渣油的切割点温度达到580℃以上，甚至达到630℃。

　　3、实施减压深拔技术的具体措施

　　+ g' a4 e* B- X4 b' _2 T8 j $ t' r% f- c% 3.1 优化常减压操作，合理分配装置的操作负荷，避免负荷将常压蒸馏的负荷转移到减压蒸馏。适当提高常压炉出口温度低，提高常压拔出率低，减少柴油和蜡油组分重叠，减轻减压蒸馏的操作负荷。

　　$ T9 N" X" @. T& V 3.2 完善减压深拔工艺流程。主要包括以下几个方面的改造内容：在减压加热炉的辐射段入口设置注汽点，控制减压炉管的油膜温度，防止炉管结焦。检查减压加热炉炉管的吊挂材质，使吊挂材质等级与炉管匹配。在减压塔底设置急冷油流程，利用部分渣油的冷循环，控制合理的减压塔底温度，避免减压塔底泵抽空和减压塔底结焦。改造减压塔内部结构，使得减二线最大化抽出，以满足加氢裂化原料的需求;减三线最小化抽出，减三线作为调节加氢裂化原料质量和原料量的手段，其余的减三线作为加氢处理的原料或者直接进催化裂化加工，降低催化裂化掺渣比、改善催化裂化产品分布。

　　3.3 依托技术支持，模型计算与经验结合，提高现有减压操作的苛刻度。为了避免因减压炉管结焦，科学地进行减压深拔，借鉴国外的经验，通过加热炉操作曲线和结焦曲线的计算，提出减压深拔的安全操作区，实现长周期的减压深拔。具体步骤包括：

　　4 C, w" b( p! w4 d: X! Y* i1 Q第一步，采用模型对装置原设计、设备等参数和加工原油进行模拟计算和评估，包括加热炉、转油线、减压分馏塔、抽真空系统、结焦曲线等，查找深拔的瓶颈问题。

　　第二步，对装置目前操作工况进行模拟和分析，评估实施深拔操作调整的潜力和方案。第三步，提出改善目前操作状况的建议和提高蜡油/渣油切割点的测试步骤，实施并维持。

　　3.4 积极开发应用节能新技术、新设备。各厂在节能改造中，开发应用了一批国内外先进的节能技术和节能设备，其中比较重大的有30多项。如：兰州炼油厂应用同轴式提升管催化裂化新工艺，装置能耗降低40%;润滑油酚精炼改造为N-甲吡咯烷酮精制工艺，能耗下降30%以上，石油七厂在糠醛精制装置上采川转盘抽提塔及溶剂双效蒸发新技术，能耗降低了36.5%;在第三套酮苯脱蜡装置上采用了二段过滤、三效蒸发工艺，年节约燃料油5600吨.荆门炼油厂把烷基化装置的管式反应器改为立式反应器，并采用澳化理制冷新技术，能耗降低了49.5%.石油五厂酮苯脱蜡采用滤液循环、多点稀释、二级过滤工艺技术，能耗下降30%.石油二厂硫酸生产装置推广废热发生蒸汽等技术，平均能耗由2428x106焦耳(58万大卡)降为921x106焦耳(22万大卡)，使耗能装置变为向外输能装置。石油六厂在异丙醉装置的丙烯精馏塔上应用压缩式热泵技术，使每吨丙烯能耗节约了49.6%，上海炼油厂2号酮苯脱蜡装置采用三效蒸发技术和板翘式换热器、升膜蒸发器等高效传热设备，装置能耗降低了11%，东方红炼油厂继酮苯脱蜡脱油装置于1983年采用多段滤液逆流循环新工艺，并按此进行了装里改造，使全装置的能耗明显下降，折合节油量约每年2.25万吨。茂名石油工业公司在轻质酮苯脱蜡装置进行了溶剂三段逆流脱蜡脱油新工艺试验，与原工艺相比，收率增加5-6%，装置平均能耗降低544x1护焦耳(13万大卡)

　　4、结束语

　　* f& `) S" ^ X4 d, q& l% j 从原油重质化的需求分析，当务之急就是要把采购的重质原油深度加工，减少或不出燃料油，让采购的重质化原油的效益充分发挥出来。重油加工装置的优化一方面是延迟焦化装置缩短生焦周期、降低循环比，提高渣油加工能力。另一方面要优化常减压蒸馏的操作，实施减压深拔，尽量减少重油的生成。