【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 冷卻、潤(rùn)滑和改善鋁制品表面光潔度等方面都極其重要的作用，因此，隨著鋁加工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁軋制油的用量越來越大。鋁軋制油除應(yīng)用具有餾分范圍窄、飽和烴含量高、閃點(diǎn)高的特點(diǎn)外，還要求具有較低的硫含量和芳烴含量。煤油加氫工藝是生產(chǎn)高檔鋁軋制油最有效的工藝手段，該工藝主要是對(duì)其進(jìn)行 深度脫硫、脫氮和脫芳烴。采用加氫法生產(chǎn)無味煤油、鋁軋制油，有著其它方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先是產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高，其中產(chǎn)品芳烴含量小于 %；其次是不產(chǎn)生酸渣、堿渣等污染物，屬于環(huán)境友好工藝。 特種油品精餾與一般的煉油裝置不同，餾分窄分餾精度要求高，產(chǎn)品的種類繁多，生產(chǎn)操作完全由市場(chǎng)決定，操作靈活要求非常高，根據(jù)產(chǎn)品方案要求，分餾部分采用雙分餾塔多側(cè)線抽出，其中第二分餾塔為減壓操作，滿足不同產(chǎn)品分割及質(zhì)量要求。 由于裝置規(guī)模較小，在保證安全平衡生產(chǎn)的前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝流程和自動(dòng)控制系統(tǒng)，以節(jié)省工程投資。 反應(yīng)部分采用冷高壓分離流程。 分餾部分設(shè)置兩臺(tái)分餾塔，其中第二分餾塔為減壓操作，兩臺(tái)分餾塔產(chǎn)品側(cè)線抽出及塔底均設(shè)重沸器，塔內(nèi)裝填高效規(guī)整填料，確保分餾精度。 設(shè)置熱載體回執(zhí)系統(tǒng)，熱載體作為塔底重沸器熱源。 2 文獻(xiàn)綜述 8 (1)國(guó)外蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 石油煉制工業(yè)的發(fā)展是伴隨著石油及石油產(chǎn)品的開發(fā)利用發(fā)展起來的，石油的發(fā)現(xiàn)、開采和直接利用由來已久，加工利用并、逐步形成石油煉制工業(yè)。始于19 世紀(jì) 30 年代，到 20 世紀(jì) 40~50 年代形成的現(xiàn)代煉油工業(yè)，是最大的加工工業(yè)之一。 煉油傳廠的大型化是提高其勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，降低能耗和物耗的一項(xiàng)重要措施。按 2020 年一月底的統(tǒng)計(jì)，全世界共有 717 座煉油廠，總加工能力4103Mt/a。其中加工能力在 10Mt/a 以上的煉油廠 126 座，分散在 34 個(gè)國(guó)家和地區(qū)，有 16 座加工能力在 20Mt/a 以上。現(xiàn)在單套蒸餾裝置一般都在 5Mt/a 以上，不少裝置已達(dá)到 10Mt/a?，F(xiàn)在最大的單套蒸餾裝置處理量為 15Mt/a。 整體蒸餾裝置將原油分為：常壓渣油、含蠟餾分油、中間餾分油和石腦油組分。常壓部分出常壓渣油、中間餾分和石腦油以下的餾分。中間餾分在加氫脫 硫分餾塔中分餾煤油、輕、重柴油，常壓渣油進(jìn)入高真空減壓蒸餾，分餾出的蠟油作為催化裂化裝置和加氫裂化裝置的原料。整體蒸餾裝置可以節(jié)省投資 30％左右。 電脫鹽方面：以 Petrolite 和 HoweBeaket 二公司的專利技術(shù)較為先進(jìn)。HoweBeaket 技術(shù)主要為低速脫鹽， Petrolite 已在低速脫鹽的基礎(chǔ)上開發(fā)了高速電脫鹽。 塔內(nèi)件方面：以 KochGlitcsh、 Sulzer 和 Norton 為代表，擁有較先進(jìn)的專利技術(shù)，公司開發(fā)出了 SuperFRAC 高效塔盤和 Gempak 填料， Sulzer在原有 Mellapak 填料的基礎(chǔ)上開發(fā)了 Mllapakplus 和 Optiflow 高效填料。 產(chǎn)品質(zhì)量方面，國(guó)外蒸餾裝置典型的產(chǎn)品分餾精度一般為：石腦油和煤油的脫空度 ASTM D86(5%95%)13 ℃ ； 煤 油 和 輕 柴 油 的 脫 空 度 ASTM D86(5%95%)20℃；輕蠟油與重蠟油的脫空度 ASTM D1160(5%95%)5℃，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油也基本滿足窄餾分、淺顏色。 (2)國(guó)內(nèi)蒸餾裝置技術(shù)現(xiàn)狀 我國(guó)蒸餾裝置規(guī)模較小，大部分裝置處理能力為 ，僅有幾套裝置的加工能力超國(guó) 。我國(guó)蒸餾裝置的總體技術(shù)水平與國(guó)外水平相比，在處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量和撥出率方面存在較大的差距。最近幾年，隨著我國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展，為縮短與世界先進(jìn)煉油廠的差距，我國(guó)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 8Mt/a 及西太平洋 10Mt/a 等大型化的蒸餾裝置等，其中高橋?yàn)闈?rùn)滑油型大型蒸餾裝置，擬建的大型蒸餾裝置也基本為燃料型。 我國(guó)蒸餾裝置側(cè)線產(chǎn)品分離精度差別較大，如中石化有些煉油廠常頂和常一線能夠脫空，但尚有 40%的裝置常頂與常一線恩氏蒸餾餾程重疊超過 10℃，最 9 多重疊達(dá) 86℃。多數(shù)裝置常二線與常三線恩 氏蒸餾餾程重疊 15℃以上，實(shí)沸點(diǎn)重疊則超出 25℃。潤(rùn)滑油餾分切割也同國(guó)外先進(jìn)水平存在一定差距，主要表現(xiàn)在輕質(zhì)潤(rùn)滑油餾分的發(fā)揮及中質(zhì)潤(rùn)滑油餾分的殘?zhí)肌㈩伾桶捕ㄐ缘确矫娲嬖诓罹噍^大。 原油蒸餾流程，就是用于原油蒸餾生產(chǎn)的爐、塔、泵、換熱設(shè)備、工藝管線及控制儀表等按原料生產(chǎn)的流向和加工技術(shù)要求的內(nèi)在聯(lián)系而形成的有機(jī)組合。將此內(nèi)在的聯(lián)系用簡(jiǎn)單的示意圖表達(dá)出來，即成為原油蒸餾的流程圖。原油蒸餾過程中，在一個(gè)塔內(nèi)分裂一次稱一段汽化。原油經(jīng)過加熱 汽化的次數(shù)，稱為汽化段數(shù)。 汽化段數(shù)一般取決于原油性質(zhì)、產(chǎn)品方案和處理量 等。原油蒸餾裝置汽化段數(shù)可分為以下幾種：一段汽化式：常壓 。二段汽化式：初餾 — 常壓；二段汽化式：常壓 — 減壓；三段汽化式：初餾 — 常壓 — 減壓；三段汽化式：常壓 — 一級(jí)減壓 —二級(jí)減壓；四段汽化式：初餾 — 常壓 — 一級(jí)減壓 — 二級(jí)減壓； 原油蒸餾中，常見的是三段汽化。 1 生產(chǎn)技術(shù) 原油在蒸餾前必須嚴(yán)格進(jìn)行脫鹽脫水，其目的是降低換熱器或常壓爐的熱負(fù)荷和壓力降，穩(wěn)定常壓分餾的操作以及減輕設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，一般要求原油含水〈 %，含鹽〈 20 毫克 /升。脫鹽、脫水后的原油換熱到 230~240℃，進(jìn)入預(yù)汽化塔（也稱初餾塔 ），從預(yù)汽化塔頂抽出輕汽油或重整原料油，其中一部分返回塔頂作塔頂回流。側(cè)線一般不出產(chǎn)品，也可抽出組成似重汽油的餾分，經(jīng)換熱后，一部分打入常壓塔中段回流入口處（在常壓塔側(cè)一、二線之間），這樣可以減輕常壓爐和常壓塔的負(fù)荷，另一部分則送回初餾塔側(cè)作本塔的循環(huán)回流。塔底拔頭原油，經(jīng)常壓爐加熱到 360~370℃，進(jìn)入常壓塔，塔頂部打入冷回流，使塔頂溫度約為 90~100℃左右，由于塔頂?shù)竭M(jìn)料段溫度逐漸上升，利用汽油、煤油、柴油等餾分的沸點(diǎn)范圍不同，塔頂蒸出汽油蒸汽，煤油、輕柴油則呈液相依次從側(cè)一線、側(cè)二線、側(cè)三線蒸出， 這些側(cè)線餾分經(jīng)汽提塔、吹出重迭的輕組分后，與原油換熱，回收一部分熱量，然后分別經(jīng)冷卻到一定溫度后送出裝置。塔底則為未汽化的重油，經(jīng)過熱水蒸汽汽提，吹出未被蒸出的輕組分后，作減壓塔進(jìn)料油。為了使塔內(nèi)上、下段汽液相負(fù)荷比較均勻，并充分利用回流熱，一般在塔各側(cè)線抽出口之間，打入 1~2 個(gè)中段循環(huán)回流。 常壓塔底重油，用泵送入減壓爐，加熱到 410℃左右送入減壓塔。塔頂分出不凝汽和水蒸汽，進(jìn)入大氣冷凝器，經(jīng)冷凝冷卻后，用二至三級(jí)蒸汽抽空器抽出不凝氣，維持塔內(nèi)殘壓 20~80 毫米汞柱，以利于油品充分蒸出，塔側(cè)從第一、二、三側(cè)線，抽出輕重不同的潤(rùn)滑油餾分或催化裂化原料油，它們分別經(jīng)汽提、換熱、 10 冷卻后，一部分可以返回塔側(cè)作循環(huán)回流，一部分送出裝置。塔底渣油經(jīng)水蒸汽汽提提高拔出率，然后用泵抽出經(jīng)換熱、冷卻出裝置，如渣油用作丙烷脫瀝青、氧化瀝青或作為焦化原料時(shí)，也可以經(jīng)換熱，不經(jīng)冷卻，直接送入下一工序。 3 設(shè)計(jì)任務(wù)依據(jù) 指導(dǎo)老師指定課題 4 主要原材料 大港原油 、水源、電、氣 1 原油性質(zhì)、來源 原油含水量大于 %時(shí)先脫水。原油經(jīng)脫水后，進(jìn)行一般的性質(zhì)分析。包含相對(duì)密度、粘度、凝點(diǎn)或傾點(diǎn)、含硫量、含氮量、含蠟量、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、殘?zhí)?、水分、含鹽量、灰分、機(jī)械雜質(zhì)、元素分析、微量金屬、餾程、閃點(diǎn)及原油基屬等 原油的一般性質(zhì) 大港 原油， 204d = ；特性因數(shù) K= 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)： 表 1 大慶原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾及窄餾分性質(zhì)數(shù)據(jù) 餾 分 號(hào) 沸點(diǎn)范圍/℃ 占原油 (質(zhì) )/% 密度 (20℃ ) /gcm3 運(yùn)動(dòng)粘度 / mm2s 1 凝點(diǎn)/℃ 閃點(diǎn)(開 )/℃ 折射率 每餾分 累計(jì) 20℃ 50℃ 100℃ 20Dn 70Dn 1 初 ~112 — — — — — — 2 112~156 — — — — 3 156~195 — 65 — — 4 195~225 — 41 78 — 5 225~257 — 24 — — 6 257~289 — 9 125 — 7 289~313 — 4 — — 8 313~335 13 157 — 9 335~355 — 22 — — 10 355~374 — 29 184 — 11 374~394 — 34 — — 12 394~415 — 38 206 — 13 415~435 — 43 — — 14 435~456 — 45 238 — 15 456~475 — — 48 — — 16 475~500 — — 52 282 — 11 17 500~525 — — 55 — — 渣油 525 — — — 41① — — — 5 其他 1 交通運(yùn)輸 及綜合運(yùn)用 原料大港原油直接由海運(yùn)到茂名水東港口，再由輸送管道直接輸送到廠區(qū)儲(chǔ)罐內(nèi)，產(chǎn)品則可通過公路，鐵路和水路銷往各地市場(chǎng)。本項(xiàng)目的水、電、風(fēng)等公用工程均有茂石化工業(yè)園區(qū)管道輸送。三廢排放也均可依托茂石化工業(yè)園區(qū)的三廢處理中心處理。 12 第二章 工藝流程設(shè)計(jì) 1 原料油性質(zhì)及產(chǎn)品性質(zhì) 1 產(chǎn)品性能及用途 產(chǎn)品方案及產(chǎn)品性質(zhì)： 表 2 產(chǎn) 品 產(chǎn) 率 及 其 性 質(zhì) 產(chǎn) 品 沸點(diǎn)范圍 產(chǎn) 率 相對(duì)密度 恩 氏 蒸 餾 數(shù) 據(jù) , ℃ 名 稱 ℃ %(重 ) 204d 初 10% 30% 50% 70% 90% 終 重整原料 初 ~130 42 67 74 86 102 114 127 航空煤油 130~230 138 158 167 177 191 215 226 輕 柴 油 230~320 238 245 252 270 285 291 313 重 柴 油 320~360 326 331 333 336 339 344 353 重 油 360 2 原油性質(zhì)、來源 原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾數(shù)據(jù)： 表 1 大慶原油實(shí)沸點(diǎn)蒸餾及窄餾分性質(zhì)數(shù)據(jù) 餾 分 號(hào) 沸點(diǎn)范圍/℃ 占原油 (質(zhì) )/% 密度 (20℃ ) /gcm3 運(yùn)動(dòng)粘度 / mm2s 1 凝點(diǎn)/℃ 閃點(diǎn)(開 )/℃ 折射率 每餾分 累計(jì) 20℃ 50℃ 100℃ 20Dn 70Dn 1 初 ~112 — — — — — — 2 112~156 — — — — 3 156~195 — 65 — — 4 195~225 — 41 78 — 5 225~257 — 24 — — 6 257~289 — 9 125 — 7 289~313 — 4 — — 8 313~335 13 157 — 9 335~355 — 22 — — 10 355~374 — 29 184 — 11 374~394 — 34 — — 12 394~415 — 38 206 — 13 415~435 — 43 — — 14 435~456 — 45 238 — 15 456~475 — — 48 — — 16 475~500 — — 52 282 — 17 500~525 — — 55 — — 13 渣油 525 — — — 41① — — — 原油平衡蒸發(fā)數(shù)據(jù)： 2 工藝流程 1 原油換熱系統(tǒng) 原油從北山油罐靠靜位能壓送到原油泵進(jìn)口，在原油泵進(jìn)口前的過濾器注入利于保證電脫鹽效果的破乳化劑和水，經(jīng)泵抽送后分東西兩路與油品換熱后進(jìn)入電脫鹽罐脫鹽脫水。 在電脫鹽罐內(nèi) 12020～ 24000 伏高壓 交 流電所產(chǎn)生的電場(chǎng)力和破乳化劑的作用下，微小的水滴聚集成大水滴沉降下來與原油分離，因原油中的鹽份絕大部分溶于水中，故脫水包括了脫鹽。 原油從電脫鹽罐出來后，進(jìn)料繼續(xù)與油品換熱進(jìn)入常壓塔第 31 層 2 常壓系統(tǒng) 從爐 1 加熱出來的油進(jìn)入塔 1 汽化段后，汽相進(jìn)入精餾段，在精餾段分離切割出五個(gè)產(chǎn)品，液相進(jìn)入提餾段，在塔底液面上方吹入過熱蒸汽作汽提用。 常頂油汽、水蒸汽從塔頂揮發(fā)線出來，（在揮發(fā)線依次注有氨水，緩蝕劑和堿性水），先分八路進(jìn)入 8 片空冷器冷卻到 60～