【正文】 很強(qiáng)的 HC1Hs— H0 體系其腐蝕過(guò)程可用下列反應(yīng)表示： 2HCl+ H 0 — 2HCI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(kāi)始水解 ，生成 HC1。 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 。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 27 裝 置的腐蝕原因和防腐措施 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。 (5)保證減壓塔頂真空系統(tǒng)高壓蒸汽的品質(zhì)和壓力。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。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)。最后，還要考慮常底液位的因素。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。應(yīng)對(duì)這種問(wèn)題，各個(gè)煉廠首選的處理手段就是增加常減壓裝置的總拔，盡可能減少減渣的外排量。 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”理遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 22 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。一種相對(duì)低投資的方案就是改造減壓塔，把含 50％～ 60％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。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、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。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 2％～ 3％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(mǎn)足歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)要求、部分產(chǎn)品達(dá)到歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)濟(jì)效益顯著 [9]。 (2)充分利用變頻技術(shù)。 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 ① 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。 (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?，F(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。而根據(jù)新一輪全國(guó)油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果顯示， 20xx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。 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)。因此一個(gè)生產(chǎn)裝置 否提高處理量擴(kuò)大生產(chǎn)能力，首先要看加熱爐的熱負(fù)荷夠不夠 。加熱爐的重要性在于 [4] : (1)基建投資費(fèi)用高。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 10 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。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。參考同類(lèi)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。 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 ，算得塔徑為 ，塔板間距為 ，對(duì)塔板流體力學(xué)性能進(jìn)行核算，操作彈性為 ,塔的操作性能良好。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。常減壓蒸餾一般包括初餾塔，常壓塔和減壓塔，為三塔流程。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。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。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)。常壓爐出口溫度一般在 365℃～ 370℃，部分產(chǎn)品如汽油、煤油餾分沸點(diǎn)比較低，無(wú)需加熱到這樣溫度，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)熱狀遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 15 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。遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 16 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。⑤ 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 t／ h的 0． 35 MPa的蒸汽用于常壓塔底吹氣；利用常二中生產(chǎn) 15 t／ h的 1． 0 MPa蒸汽用于減壓塔的蒸 汽抽真空系統(tǒng) [7]。 (3)利用 APC技術(shù)。基于測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)裝置各設(shè)備火用損失進(jìn)行 了計(jì)算。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 。加工輕質(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) 5％～ 7％ (體 )可回收的減壓瓦斯油，在焦化過(guò)程中 10％～ 15％ 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。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，且使拔出率增加的幅度相對(duì)較大，柴油拔出率明顯提高。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。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)。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 三線餾出量，進(jìn)而影響到常壓塔總體收率。多次的實(shí)驗(yàn)表明，強(qiáng)化蒸餾劑遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 25 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。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?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(mǎn)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。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。突出腐蝕部位是 ：溫度越高，腐蝕速率越大。常減壓裝置減三、減四、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。FeS + 2HCl— }FeC1+ 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 。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 31 裝置的防腐措施 前言近幾年，中國(guó)石化原油加工量和原油進(jìn)口量迅速增長(zhǎng)。引起化學(xué)腐蝕的主要物質(zhì)是環(huán)烷酸和硫化物。 $ a7 _: _ U : (1)搞好裝置的“一脫三注”工作 減緩常壓塔塔頂?shù)蜏馗g；定期對(duì)常壓塔塔頂回流罐進(jìn)行拉空，盡可能避免垢物重 新進(jìn)入常壓塔內(nèi)。 a 428 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 34 142 74 原油中的鹽類(lèi)主要有無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽，目前運(yùn)行一部常減壓裝置對(duì)原油中的無(wú)機(jī)鹽的脫除率基本達(dá)到《 90％，脫后原油平均含鹽量已經(jīng)達(dá)到≯3ms／ L，脫鹽合格率亦能達(dá)到 90％以上 [20]。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 36 設(shè)計(jì)內(nèi)容的說(shuō)明 本 次設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)一年混合原油（遼河原油和米納斯原油）處理量能力為 800 萬(wàn)噸的常減壓塔，其次為初餾 塔、 常壓塔塔板和加熱爐的設(shè)計(jì)。塔的各部位的操作壓力與汽油流徑塔盤(pán)時(shí)所造成的壓降有關(guān)。 （ 2）塔底溫度 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)原油蒸餾專(zhuān)職的初餾塔、常壓塔及減壓塔的塔底溫度一般比汽化段溫度 低 5－ 10℃ 。 常壓塔設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) （ 1） 汽提蒸汽用量 參考石 油煉制工程 (第三版，石油工業(yè)出版社 )書(shū)中圖 752和 712，取汽提水蒸汽量 。 （ 2）我國(guó)油一氣聯(lián)合火嘴的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格有 60— 100、 150、 200、 300kg/h； （ 3）過(guò)?？諝庀禂?shù) a ① 液體燃料 a（ — ）； ② 自然引風(fēng)式油火嘴 a（ — ）； （ 4）排煙溫度 t2與油品入爐溫度 τ 1的關(guān)系： 一般推薦 t2= τ 1+（ 100— 150℃ ）； 常壓原油加熱爐：輻射管表面熱強(qiáng)度 QR（ 29000— 34890） [w/m2]； 管內(nèi)油料質(zhì)量流速 GF（ 980— 1500） [kg/cm2 . 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 39 塔 板設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 本次設(shè)計(jì)選用 F1 型重閥（ 33 克）浮閥塔板，其經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為 : （ 1）壓力降 400— 600 巴； （ 2） 漏液量 10%； （ 3）板上液層高 度 hL,對(duì) 常壓塔一般 取 — ； （ 4）適宜空塔氣速與最大空塔氣速關(guān)系： u=(— )u max （ 5）常用標(biāo)準(zhǔn)塔徑： 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ?? ； （ 6）塔板選型：凡直徑在 以下的浮閥塔，一般采用單溢流，直徑大于 的塔可采用雙溢流及階梯流； 本塔選用 雙溢流 。若 tm與 tm′ 相近，認(rèn)為假設(shè)正確，否則，從新假設(shè)，直到達(dá)至要求。設(shè)計(jì)中按塔板上的氣、液兩相處于平衡狀 態(tài)計(jì)算。 在確定塔頂產(chǎn)品接受罐成回流罐的操作壓力后，加上塔頂餾出物流徑管線、管件、冷凝冷卻設(shè)備的壓降即可計(jì)算得塔頂?shù)牟僮鲏毫Α? (三 )塔頂水沖洗 注水可以使露點(diǎn)前移，保護(hù)設(shè)備。 (5)合理分配加工負(fù)荷 將能在初餾塔中拔出的組分要盡可能在初餾塔拔出；搞好常壓塔三個(gè)回流的比例，控制常壓塔頂回流不大于 150t 塔／ h；穩(wěn)定常 線拔出量，在常 線 kk 過(guò)高時(shí)，不可一味地降低常 線拔出量，加重常壓塔頂部的負(fù)荷，同時(shí)對(duì)于常壓塔的腐蝕也可以對(duì)常壓塔材質(zhì)進(jìn)行更換并升級(jí)改造、在塔底進(jìn)料段增加進(jìn)料分配器，減少油氣側(cè)線進(jìn)料對(duì)塔壁的偏流沖刷作用，改善油氣的進(jìn)料分布、加強(qiáng)常頂系統(tǒng)“一脫三注”工藝防腐蝕管理，使亞F 鐵離子，氯離子及硫離子等控制在良好的范圍之、加強(qiáng)電脫鹽系統(tǒng)的操作，避免大的波動(dòng)，使脫后鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在不大于 3ug/g 的范圍、增加腐蝕在線監(jiān)控系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)腐蝕速率。常減遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )用紙 32 壓裝置的“三 頂”部位幾乎都同時(shí)存在著電化學(xué)腐蝕的三個(gè)條件。 由于原油并非是純碳?xì)浠衔?，故在煉制過(guò)程中，經(jīng)歷了各種溫度、壓力、物 理化學(xué)變化等工藝操作條件后，生成 H 、 HC1 等一些非理想物對(duì)設(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢、 腐蝕影響正常安全生產(chǎn)。 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(lèi)結(jié)合 以不同類(lèi)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。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