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編 輯 | 化工活動(dòng)家

來 源 | 石油石化節(jié)能  天津石化

作 者 | 田增芹

關(guān)鍵詞 | 常減壓裝置  減壓深拔  技術(shù)優(yōu)化

共 3644 字 | 建議閱讀時(shí)間 12 分鐘

概 述

天津分公司10Mt/a常減壓裝置加工方案是減壓蠟油-減壓渣油加工方案，即減壓蠟油-蠟油加氫-催化裂化，減壓渣油——延遲焦化工藝路線，減壓深拔技術(shù)采用的是KBC專利技術(shù)。在運(yùn)行初期，因加工負(fù)荷低，減壓爐出口溫度在380~390℃運(yùn)行，2010年4月開始提高處理量，進(jìn)行減壓深拔的初探，在2010年4月15-17日常減壓標(biāo)定期間減壓爐出口達(dá)到418℃，后來一直維持較低的爐出口溫度412~413℃，摸索操作，在2010年9月18-20日減壓深拔標(biāo)定，將減壓爐出口提高到設(shè)計(jì)值423℃，但經(jīng)過標(biāo)定，操作狀態(tài)及部分產(chǎn)品質(zhì)量均未達(dá)到設(shè)計(jì)值。期間進(jìn)行了操作參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化，在2011年3月19-21日再次進(jìn)行標(biāo)定，產(chǎn)品基本達(dá)到設(shè)計(jì)值。一直努力在安全平穩(wěn)運(yùn)行的前提下提高減壓拔出率，增加經(jīng)濟(jì)效益，因第一周期原油雖然不是按設(shè)計(jì)原油比例進(jìn)行加工，但原油主要品種還是以設(shè)計(jì)原油為主，同時(shí)品種不多，有些數(shù)據(jù)還能找出一些規(guī)律，而第二周期，第三周期為增加經(jīng)濟(jì)效益，降低原油成本，增加了很多新的品種，尤其是一些劣質(zhì)的超輕或超重原油，比例更加不固定，數(shù)據(jù)規(guī)律不好尋找，因此大部分?jǐn)?shù)據(jù)還是利用的第一周期的數(shù)據(jù)，對于一些特殊情況，也列舉了第二、三周期的數(shù)據(jù)。

減壓深拔工藝說明

熱進(jìn)料從常壓塔底部以設(shè)計(jì)值358℃的高溫和655710kg/h的流量流出。通過八個(gè)通路調(diào)節(jié)閥把進(jìn)料分配給加熱爐，這些調(diào)節(jié)閥根據(jù)進(jìn)料量控制來操作，可保證分配給加熱爐八路的進(jìn)料均勻分布。在加熱爐的對流管束中，油被加熱到大約370~380℃，然后流過對流轉(zhuǎn)輻射回彎管，在此處使?fàn)t管注汽注入到每路進(jìn)料，以便有助于熱管中的汽化。在輻射室繼續(xù)加熱到423℃然后進(jìn)入到減壓塔，在減壓塔頂抽真空20mm汞柱絕壓下將產(chǎn)品分離出來，減頂氣去焦化裝置回收C3以上組分，減頂油和減一線同常二線及常三線合并送到柴油加氫裝置生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油，減壓輕蠟油作為加氫裂化的原料生產(chǎn)重整料及優(yōu)質(zhì)燃料，減壓重蠟油經(jīng)過蠟油加氫后作為催化裂化的原料，減壓渣油作為延遲焦化的原料繼續(xù)裂解生產(chǎn)汽油、柴油、蠟油和焦炭。

減壓深拔工業(yè)應(yīng)用

01

優(yōu)化常壓塔操作

2010年1-3月份，裝置開工初期磨合階段，未進(jìn)行減壓深拔操作。4月份開始進(jìn)行減壓深拔，9月進(jìn)行初次減壓深拔標(biāo)定，為初次標(biāo)定操作參數(shù)見表1。

初次標(biāo)定產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)見表2。

通過表2看出，減二線和減壓渣油能滿足質(zhì)量要求，減三線殘?zhí)考?日的鐵離子超標(biāo)，雖然減壓爐出口溫度不斷降低，降低深拔程度，且洗滌油量遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值，使得產(chǎn)品質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)，但殘?zhí)咳晕催_(dá)到設(shè)計(jì)要求。原因是減壓塔汽液相負(fù)荷最大的部位在洗滌油段，由于減壓塔的汽相負(fù)荷大，為了保證洗滌段填料的濕潤度，洗滌油流量大幅增加，使得洗滌油段超負(fù)荷大約80％左右，洗滌油段分餾效果下降，氣體攜帶造成減三線干點(diǎn)高，殘?zhí)扛摺６斐蓽p壓塔氣相負(fù)荷大的原因是常壓塔未拔干凈，部分輕組分?jǐn)y帶到減壓塔內(nèi)。分析出原因后，進(jìn)行了以下調(diào)整：

1）提高常壓爐出口溫度。在此之前，常壓爐出口都控制在355~360℃，未達(dá)到設(shè)計(jì)值365℃，這就使得常渣中攜帶部分輕組分進(jìn)入減壓塔。提高常壓爐出口溫度后，雖然加大了減壓深拔的力度，但減壓塔壓降反而有所減小，以主油種巴士拉和沙輕1：1比例混合為例，常壓爐出口溫度提高后減壓塔壓降變化見表3。

通過表3可以看出，常壓爐出口溫度升高減壓塔壓降相應(yīng)降低，減三線殘?zhí)恳材軡M足設(shè)計(jì)要求，在之后的操作中都是將常壓爐出口溫度控制在365℃。只有在11年3月和10月?lián)綗捘吓了鼓鲇停p原油的摻煉造成原油換熱熱源減少，換熱終溫降低。為防止?fàn)t膛超溫，常爐出口溫度有所降低。

2）提高常壓塔的拔出率，在常壓塔將柴油拔凈。之前，航煤控制干點(diǎn)小于或等于230℃，隨著航煤價(jià)格上漲，航煤指標(biāo)改回工藝卡片干點(diǎn)控制小于或等于240℃，第二周期，將航煤的工藝卡片逐步提高到小于或等于260℃。通過增加航煤抽出，使得柴油中的輕組分減少了，對提高常壓塔拔出率是有利的，然而冬季生產(chǎn)低凝點(diǎn)柴油仍然是現(xiàn)實(shí)存在的問題，盡管經(jīng)過充分調(diào)節(jié)常二線、常三線的配比盡量將柴油在常壓塔產(chǎn)出，但還是不可避免的有部分輕組分跑到減壓塔增加減壓爐及減壓塔的負(fù)荷，經(jīng)過與設(shè)計(jì)部門溝通協(xié)調(diào)，在2012年的大修中，將過汽化油線增加抽出，送到減二中，但經(jīng)過一年的試運(yùn)行，因?yàn)闇p二中溫度較高，過汽化油送到減二中立即汽化，未達(dá)到預(yù)期效果，之后一直未投用，第二周期大修將常四線經(jīng)過換熱后并入減一中，這樣，即能在降低柴油干點(diǎn)的前提下提高常壓塔的拔出率，降低減壓塔的負(fù)荷，同時(shí)還避免了常四線的汽化問題。

02

優(yōu)化減壓塔操作

①減壓爐出口溫度

減壓爐出口溫度提高，有利于提高減壓塔拔出率，利用petro-sim模擬沙輕：沙重比例為1：1，減壓塔頂壓力為2.67kPa時(shí)，減爐出口溫度對蠟油收率的關(guān)系見圖1。

以下為實(shí)際生產(chǎn)情況，以巴士拉：沙輕1：1為主油種，減壓爐出口溫度與蠟油收率關(guān)系（實(shí)際生產(chǎn)主油種為巴士拉：沙輕=1：1）見圖2。

可以看出爐出口溫度提高與減壓拔出率是正相關(guān)的，但還和以下幾個(gè)方面有關(guān)：

生產(chǎn)的安全。因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷，閃蒸塔進(jìn)料管線震動(dòng)較嚴(yán)重，尤其氣化率較高時(shí)，一般是調(diào)整換熱網(wǎng)絡(luò)，降低閃蒸塔進(jìn)料溫度，當(dāng)仍然達(dá)不到效果的時(shí)候，就需要稍微降低減壓爐出口溫度，到目前減壓爐最高操作溫度為421℃，只有標(biāo)定期間達(dá)到了設(shè)計(jì)值，雖然設(shè)計(jì)部門協(xié)助車間進(jìn)行了加固，但效果并不理想，因此，這個(gè)問題制約了減壓深拔深度，第二個(gè)大修將閃蒸塔的兩臺換熱器重新分配布置并重新配管以解決震動(dòng)的問題，通過第三周期驗(yàn)證，震動(dòng)有所緩解，但在加工量大，油品性質(zhì)輕的情況下還是會(huì)震動(dòng)，車間只能調(diào)整操作或聯(lián)系生產(chǎn)部門降低加工量以保證安全生產(chǎn)。

 

原油性質(zhì)的變化。煉制油在與原油接近的油種配比的情況下，控制爐出口溫度在420~421℃（根據(jù)廠里對各產(chǎn)品庫存要求）。

 

1）原油性質(zhì)輕。當(dāng)煉制輕質(zhì)原油時(shí)，比如單獨(dú)煉制沙輕或?yàn)趵瓲柕仍蜁r(shí)，尤其是摻煉凝析油時(shí)，因?yàn)橛推沸再|(zhì)較輕，減壓進(jìn)料減少，若維持高爐溫，一方面，高溫使部分油品裂解，輕組分會(huì)造成減壓系統(tǒng)油氣負(fù)荷增大，同時(shí)，造成燃料浪費(fèi)，因此，建議適度降低2~5℃，或者是調(diào)和一些重質(zhì)油進(jìn)行摻煉，生產(chǎn)上一般選擇后者，因?yàn)椋@樣不僅能消化一些價(jià)格較低的重質(zhì)、劣質(zhì)油，同時(shí)還能夠減少參數(shù)的調(diào)整、平穩(wěn)操作。第一周期煉制沙輕原油時(shí)參數(shù)見表4。可以看出，操作參數(shù)變化不大，同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量合格。

2）原油性質(zhì)重。同原油性質(zhì)輕的原理相同，可以通過摻煉輕質(zhì)原油達(dá)到穩(wěn)定操作的目的，可以忽略不計(jì)。

 

3）膠質(zhì)含量和瀝青質(zhì)含量高的原油。在2011年7月22-27日及8月18-23日期間，煉制科威特，摻煉10%左右的卡斯蒂利亞，因?yàn)橛推纺z質(zhì)含量及瀝青質(zhì)含量高，焦化車間出現(xiàn)了彈丸焦現(xiàn)象，對下游裝置危害較大。

為了下游裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)，當(dāng)再次煉制科威特原油，摻煉卡斯蒂利亞約10%時(shí)，裝置降低減壓爐出口溫度至418℃，目的就是降低減壓渣油的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量，延遲焦化裝置原料有所改善。

 

②減壓塔真空度

理論上，減壓塔真空度增加，減壓拔出增加。利用petro-sim模擬三組數(shù)據(jù)（petro-sim模擬沙輕：沙重=1：1，減爐出口420℃），蠟油收率與真空度的對比關(guān)系見圖3。

以下為實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以沙輕：沙重比例為1：1為主油種的操作參數(shù)見表5。

蠟油收率與減壓塔真空度的關(guān)系見圖4。

以沙輕：沙重比例為1：2為主油種，操作參數(shù)見表6。

蠟油收率與減壓塔真空度的關(guān)系見圖5。

減壓塔頂壓力與抽真空蒸汽用量見表7。

減壓塔頂壓力與減三線殘?zhí)缄P(guān)系見表8。

可以看出真空度降低蠟油收率是呈下降的趨勢的。當(dāng)減壓塔頂壓力從2.6kPa降低到2.5kPa，增加的抽真空蒸汽量較多。實(shí)際蠟油收率的增加值反而減少，當(dāng)壓力從2.8kPa提高到3.0kPa時(shí)，減三殘?zhí)籍a(chǎn)品質(zhì)量過剩，因此，實(shí)際操作中將減壓塔頂壓力控制在2.6~2.8kPa較為適宜。但到了第二周期，為保證2#柴油加氫催化劑能正常運(yùn)行，廠里將混合柴油干點(diǎn)控制在不大于375℃，因此進(jìn)入減壓塔的輕質(zhì)油較多，而提高真空度又要增開一級抽空器，耗費(fèi)更多的蒸汽，因此，在第二周期，第三周期都是將真空度控制在不大于3.5kPa，并盡量控制不大于3.0kPa。

 

③塔底吹汽

理論上增加吹汽，能夠提高減壓拔出率，利用petro-sim模擬不同吹汽變化（沙輕：沙重=1：1減頂壓力2.67kPa，減爐出口溫度420℃），塔底吹氣量與蠟油收率的關(guān)系見表9。

在實(shí)際操作中，因?yàn)橛绊懸蛩剌^多，未找到比較好的數(shù)據(jù)的變化趨勢，但在操作中發(fā)現(xiàn)，塔底吹汽會(huì)直接影響真空度的變化，吹氣量越大，真空度越低，對蠟油收率又是不利的，結(jié)合實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)咨詢KBC公司的技術(shù)人員后，將吹汽量定在1~1.2t/h，既保證一定的分離效果，又對真空度影響不會(huì)太大。后兩個(gè)周期，因計(jì)量的孔板的問題，在閥位開度與第一周期基本一致的情況下，吹汽量有所下滑，大約在0.5~0.7t/h。

經(jīng)濟(jì)效益

從412℃淺度深拔到目前420℃較高溫度深拔，調(diào)整真空度及減底吹汽后，剔除原油性質(zhì)影響，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，2010年蠟油收率為30.17%，2011年全年蠟油收率為30.64%，蠟油收率提高了0.47%，按照2011年原油處理量973.65×104t計(jì)算，蠟油價(jià)格5428.49元/t，渣油價(jià)格3073.89元/t，則年效益為1.077億元/a。

 

減壓深拔力度增加后，相應(yīng)會(huì)增加燃料氣0.2t/h、抽真空蒸汽耗量2t/h、電耗500kWh/h及循環(huán)水耗量500t/h等，按滿負(fù)荷1190t/h原料計(jì)算則，增加能耗為0.426kg/t(標(biāo)油)。燃料油按3070元/t計(jì)算，年處理量按973.65×104t，則每年需要增加費(fèi)用為1277萬元，按2011年數(shù)據(jù)合計(jì)增效9493萬元。僅僅提高了8℃一年就增加了近億元的經(jīng)濟(jì)效益，效益明顯。