【正文】 常壓塔頂部封頭及常頂餾 線汽相部位 )。鹽 的主要成分是 NaC MgC1，、 CaC1，其中 NaC1 約占 75％， MgC1 約占 15％，CaC1 約占 10％，在原油加工時 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。隨著原油餾分沸點的增加，硫含量也呈倍數(shù)遞增的趨勢 ，遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 28 而隨著相對分子質(zhì)量的增大，原有餾分中每個分子中硫原子的平均數(shù)隨沸點的升高迅速增大。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，實現(xiàn)了減渣中 500℃以下餾分僅為 2． 58 。 10 的波動范圍內(nèi)；盡量使用常頂循環(huán)回流來穩(wěn)定塔頂?shù)膲毫蜏囟龋怀Ｒ痪€、常二線、常三線實行閃點卡邊操作，避免閃點過剩； 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)原油評價對實際生產(chǎn)的指導(dǎo)性作用。 (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。最低側(cè)線抽出量要做到最大化，干點越高，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。盡量提高常壓爐出口溫度，達(dá)成較高的常三線干點，增加常壓產(chǎn)品收率，為減壓深拔作準(zhǔn)備。 (2)常壓塔產(chǎn)品收率。這就使國內(nèi)各個煉廠強(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)。在某些情況下，煉廠要提高原油加工量，通過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]。鑒于提高常壓塔的柴油收率，需要有遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 21 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。對于常減壓蒸餾裝置的能耗分析與節(jié)能評價有一定報道 ，如運用過程 系統(tǒng)三環(huán)節(jié)能量結(jié)構(gòu)理論 ，對常減壓裝置進(jìn)行了基于熱力學(xué)第一和第二定律的用能分 [10]。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，中國石油大學(xué)科技集團(tuán)勝華教學(xué)實驗廠北常減壓蒸餾裝置換煉勝利管輸油后，通過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遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 19 出口溫度、常壓過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 4％～ 5％。遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 18 如果引入真空水環(huán)泵技術(shù)替代三級抽真空，甚至能夠替代二級抽真空系統(tǒng)勢必進(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。常減壓蒸餾裝置在石油加工過程中不但加工規(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耗在整個煉油廠的耗能中占 10％～ 30％ [8]，可見降低常減壓蒸餾裝置的能耗，對降低整個煉油企業(yè)的綜合能耗，提高煉油企業(yè)綜合效益意義十分重大。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。 我國蒸餾裝置存在的問題 雖然我國經(jīng)過了 50 年的發(fā)展，設(shè)備技術(shù)有了長足的進(jìn)步，但我國蒸餾裝置的總體技術(shù)水平與國外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和拔出率方面存在較大 [6]差距 。中國海洋 石油總公司的石油產(chǎn)量達(dá) 4000萬噸，海外石油產(chǎn)量達(dá) 600萬噸。常減壓裝置是對原油進(jìn)行一次加工的蒸餾裝置，該裝置的安全正確運行，對整個煉油廠的生產(chǎn)是至關(guān)重要的，它的好壞直接影響到全廠的生產(chǎn)。如果在原設(shè)計的基礎(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)，就會限制整個生產(chǎn)能力的提高。一般由輻射室 ，對流室，余熱回收系統(tǒng)，燃燒器 以及 通風(fēng)系統(tǒng)五部分組成。為了更好更快的得到石油產(chǎn)品 ,我們可以通過減少裝置的腐化時間，通過節(jié)能改造等一系列的措施使得效益明顯提高，下面對常減壓蒸餾塔的裝置進(jìn)行簡單的介紹。因此，開展常壓精餾裝置的研究很有意義。 常壓塔的設(shè)計主要是依據(jù)所給的原油實沸點蒸餾數(shù)據(jù)及產(chǎn)品的恩氏蒸餾數(shù)據(jù)，計算產(chǎn)品的各物性數(shù)據(jù)，確定原油切割方案，計算產(chǎn)品收率。 常壓加熱爐采用空心圓筒爐，依據(jù)經(jīng)驗公式對加熱爐的總熱負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計計算。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。 加熱爐 加熱爐是常減壓蒸餾裝置的重要設(shè)備，原油分離過程需要大量的能遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 11 量，主要通過加熱爐提供。如果爐子效率低，消耗的燃料將會更多，對節(jié)極為不利，對經(jīng)濟(jì)核算也極為不利。 換熱設(shè)備 換熱設(shè)備是煉油廠，化工生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用的主要設(shè)備之一，約占遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 12 煉油廠工藝設(shè)備總臺數(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，是降低工藝過程用的有效手段 ，對于提高全廠熱量利用率和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。近期人民遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 13 幣對美元升值壓力增大，美元貶值，我們儲備了大量的美元，有貶值的巨大危險，因此，我們要多多儲備石油，一方面防止我的外匯貶值，另一方面也為我國的安全和未來的發(fā)展，增添一些安全系數(shù)。 我國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)、延長裝置運行周期的技術(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 .提出了開展煉遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 14 油廠集成設(shè)計和油品脫金屬劑研究的建議。 ②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。因此，對現(xiàn)有常減壓過程從工藝流程到塔的結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)很有必要。 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。控制裝置的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”的生 產(chǎn)。結(jié)果表明，常減壓加熱爐的火用效率較低 ，分別為 41． 5 和 44． 1 ，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?；鹩梅治龇ㄒ圆豢赡孢^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質(zhì)。通常原油的實沸點蒸餾曲線表明，在 510～ 593℃之間，實沸點蒸餾溫度變化 11℃ ，減壓瓦斯油收率就變化 1％ (體 )。 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。初頂產(chǎn)品減少，主要跟初頂壓力、溫度有關(guān)。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。 (3)減壓塔產(chǎn)品收率。 改進(jìn)措施 (1)電脫鹽系統(tǒng)操作優(yōu)化?？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。國外的減壓深拔技術(shù)是指減壓爐分支出口溫度達(dá) 420℃以上，原油的實沸點切割點達(dá)到 565℃～ 620 C E13；而國內(nèi)的常減壓蒸餾裝置都是按照減壓爐分支出口溫度 385℃～ 395℃、原油實沸點切割點 520。孤島原油的特點是密度大、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。高溫下碳鋼腐蝕速率較大。 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 20％～ 40％，減壓渣油的硫 占原油的 50％以 。 HC1 一 HS— HO體系腐蝕的典 部位是常減壓裝置的初餾塔和常壓塔頂部 (頂部五層遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 30 塔盤及其 f 部 )及塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)。為降低原油采購成本，煉油廠采購硫含量 1%～ 2%或酸值（ KOH） ～ 含硫含酸原油的數(shù)量在增加。環(huán)烷酸的腐蝕溫度在 225—300~C 與金屬生成環(huán)烷酸鹽的速率較快，其腐蝕 部位多在加熱爐爐管、轉(zhuǎn)油、線、分餾塔側(cè)線和塔底等部位。 (2)改善輕質(zhì)油種加工任務(wù) 常壓塔的操作工況有明顯惡化趨勢時可考慮在線清洗方案。 (二 )原油注堿 (NaOH) 注堿 (Na0H)作用：與 MgCh、 CaCh 作用生成不水解的 NaC1 以降低塔頂物流的氯化氫 (rE1)。 常壓塔設(shè)計的參數(shù)確定 操作壓力的確定 確定操作溫度和壓力條件的主要手段是熱平衡和相平衡計算。本次設(shè)計選用浮閥塔板，其壓力降 為 400— 650 巴。 （ 3）側(cè)線溫度 嚴(yán)格地說，側(cè)線抽出溫度應(yīng)該是未經(jīng)汽提的側(cè)線產(chǎn)品在該處的油氣分壓下的泡點溫度。 （ 2） 中段循環(huán)回流進(jìn)出口溫度差，國內(nèi)多用 80— 120℃ 。s] 管內(nèi)冷油流速 Z0（ — ） 。 （ 4） 生產(chǎn)航煤時，原油的最高加熱溫度為 360— 365℃ 。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 38 側(cè)線溫度的計算主要用猜測法 ,首先假設(shè)側(cè)線溫度 tm，作適當(dāng)?shù)母綦x體和熱平衡，求出回流量，算得油氣分壓，再求得該油氣分壓下的泡點溫度為 tm′ 。氣相溫度是該處油氣分壓下的露點溫度，而液相溫度則是其泡點溫度。常壓塔頂產(chǎn)品接受罐在 — 巴的壓力操作時，常壓塔頂?shù)膲毫?yīng)稍高于產(chǎn)品接受罐的壓力。 我們?nèi)壮p壓裝置沒有選用原油注堿工藝，主要是考慮到： (1)原油中鈉離子的增加會引起二次加工裝置的催化劑中毒，其中特別是對重油催化裝置影響較大； (2)原油中鈉離子的增加，相應(yīng)的會使渣油中的鈉離子增加，直接導(dǎo)致焦化裝置石油焦的品質(zhì)下降； (3)過多的鈉離子會使加熱爐爐管脆化，是一大安全隱患。 (4)尋找其它潛在品 在公司系統(tǒng)范圍內(nèi)，積極尋找常壓塔頂系統(tǒng)沖洗水較高品質(zhì)的替代水遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 33 源，許多情況下是因為原油中鹽、水、泥沙質(zhì)量濃度和酸值高時，對常壓蒸餾裝置電脫鹽系統(tǒng)沖擊很大，導(dǎo)致常壓蒸餾裝置腐蝕嚴(yán)重 [20]。 發(fā)生電化學(xué)腐蝕必須具備以下條件： 1)存在著液態(tài)水； 2)水中含有某些具有腐蝕性離子物質(zhì)； 3)表面有易受電化學(xué)腐蝕的金屬如 Fe 等。根據(jù)近期到企業(yè)調(diào)研的情況，分析、歸納了常減壓裝置目前存在的腐蝕問題，提出了一些措施和建議。腐蝕形態(tài)主要為均勻旖蝕和坑蝕對 1Crl8Ni9Ti 鍘則 能發(fā)牛氯化物應(yīng) 懵蝕丌裂對 HC1一 HS— HO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。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。彎頭、大小頭、三通、設(shè)備進(jìn)出 低溫 H2SHgI— H2O 腐蝕原油都含有不同數(shù)量的鹽和水，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。 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 0． 05％ ～ 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。 (7)優(yōu)選高分餾效率、低壓降的規(guī)整填料。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 26 (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177。為了后續(xù)裝置運行穩(wěn)定，必須先 對電脫鹽系統(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。減壓側(cè)線汽提力度依據(jù)潤滑油料要求進(jìn)行卡邊操作，減少汽提蒸汽量，可以增加大塔的真空度。根據(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；如果三線調(diào)輕柴 ，可以采用無汽提操作，重遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )用紙 24 點是控制好干點，又可以減少常頂?shù)臍庀嘭?fù)荷。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。 目前國內(nèi)采油廠開采出來的原油性質(zhì)存在著兩個趨勢發(fā)展，一是劣質(zhì)化，二是重質(zhì)化。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％。在減壓塔中沒有柴油產(chǎn)品側(cè)線，要得到高柴油收率是不可能的。常減壓裝置是石油煉制的第一 道工序，應(yīng)用廣泛 ,對煉油廠能耗的影響僅次于催化裂化裝置 。 提高常減壓裝置產(chǎn)品的產(chǎn)率 提高輕質(zhì)油收率 常減壓蒸餾裝置，它一般包括電脫鹽、常壓蒸餾和減壓蒸餾三部分。并且需要大量的循環(huán)水將蒸汽冷凝。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。 ② 中段回流引起的反混，常減壓蒸餾塔由于塔頂冷回流導(dǎo)致塔上部過熱、汽液相負(fù)荷過大，為解決這個問題，一般采用中段回流。最近幾年，隨著我國煉油工業(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 t/a 及西太平洋 1000 萬 t/a 等大型化的蒸餾裝置，其中高橋為潤滑油型大型蒸餾裝置，