【文章內(nèi)容簡介】 （ 5）控制系統(tǒng)改為 DCS。裝置原設(shè)計多為國產(chǎn)電Ⅲ型儀表，隨著使用年限的增加，性能下降，故障率高，維護(hù)工作量大難以保證裝置的安、穩(wěn)、長時間運行。采用 DCS 控制改造常規(guī)儀表實現(xiàn)先進(jìn)控制，提高了裝置的自動化水平。 本次改造結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備的布置進(jìn)行換熱流程的優(yōu)化，節(jié)省了投資。初餾塔塔板采用梯形立體傳質(zhì)塔板，提高了處理能力，降低了操作壓力和壓力降，滿足了生產(chǎn)要求。常壓塔采用了新型導(dǎo)向浮閥技術(shù)，提高了處理能力和分餾精度。啟用了閑置多年的減壓爐用作常 壓爐，既滿足高加工量的要求，還可在低負(fù)荷下運行，裝置操作靈活，增加了適應(yīng)加工量變化的能力。 綜上改造方案，近年來國內(nèi)常減壓蒸餾裝置擴能改造多是在不改變現(xiàn)有裝置主體的前提下進(jìn)行的，主要為塔板的改造，采用高性能塔板或填料替代現(xiàn)有塔板以達(dá)到提高處理量的目的。同時改變現(xiàn)有工藝流程，增設(shè)初餾塔，將常壓塔上部部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到初餾塔以減輕常壓塔負(fù)荷，提高處理量。改造常壓爐，更換高性能燃燒器，使用高傳熱效果的爐管，加強吹灰效果，完善常壓爐煙氣回收系統(tǒng)，使常壓爐能夠滿足提高處理量的需求，同時提高常壓爐的熱效率。優(yōu)化換熱流程 ，提高原油進(jìn)初餾塔、常壓爐的溫度，降低爐子負(fù)荷，充分回收利用常壓渣油的余熱來加熱原油。在初餾塔中增大輕烴拔出率，采用先進(jìn)控制方案等。改造結(jié)果證明在老裝置上進(jìn)行擴能改造是發(fā)展煉油工業(yè)切實可行的途徑，它具有改動少、投資省、效果好的特點，因此國內(nèi)外在發(fā)展煉油工業(yè)過程中都紛紛采用此途徑。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 18 頁 、 新技術(shù)在常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用 隨著常減壓蒸餾工藝的發(fā)展，一些老的工藝及設(shè)備技術(shù)不能夠適應(yīng)現(xiàn)在蒸餾裝置大型化、節(jié)約能耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面的要求，所以許多公司都研制開發(fā)了許多新工藝、新技術(shù)，包括新型塔板、填料技術(shù)、 強化蒸餾技術(shù)等，這些新技術(shù)有些已經(jīng)在蒸餾過程中得以應(yīng)用，并達(dá)到了理想的效果。 （ 1） ADV 微分浮閥塔盤在擴能改造中的應(yīng)用 [7] ADV 微分浮閥在閥頂部開有小閥孔，充分利用浮閥上部的傳質(zhì)空間，使氣體分散更加細(xì)密均勻，汽液接觸更充分，此外由于部分汽液沿閥頂小孔噴出，降低了閥周邊噴出的氣流速度，也減少了高負(fù)荷時各閥之間的氣流對沖，從而減少了霧沫夾帶，提高了氣相處理量。局部帶有導(dǎo)向作用的 ADV 微分浮閥，消除了塔板上的液體滯留現(xiàn)象，提高了汽液分布的均勻度。采用了鼓泡促進(jìn)器，使整個塔板鼓泡均勻，同時使氣體分布亦趨于 均勻，從而提高了塔板的處理能力，提高了傳質(zhì)效率。適當(dāng)改進(jìn)降液管，增加鼓泡區(qū)面積，同時采用新的塔板連接方式，使塔板連接處也可布閥，增大了塔盤的開孔率，提高了整個塔盤閥孔排列的均勻度，進(jìn)一步提高塔板的效率和處理能力，而且利于塔盤安裝。采用新的閥腳結(jié)構(gòu)，在操作時浮閥不易旋轉(zhuǎn)，不易脫落。 揚子石化公司煉油廠在其一套常減壓蒸餾裝置擴能改造中采用了 ADV 微分浮閥塔盤替代原有的 F1 型浮閥塔盤，改造后裝置處理能力由 加至 Mt/a，在高達(dá) ，常壓塔一直正常運行。從塔板流體 力學(xué)核算來看，最大動能因子為 ，還有較大余地，塔內(nèi)最大氣、液負(fù)荷部位的塔板的操作點，均在正常的操作區(qū)域內(nèi)。改造后不僅處理量提遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 19 頁 高了，常壓各側(cè)線的分離精度也得到提高，且改造后生產(chǎn)粗分子篩料，對常頂重整料的產(chǎn)品質(zhì)量影響減小。 經(jīng)實踐證明，使用 ADV 浮閥塔板后，使常壓各產(chǎn)品分割效果提高，裝置靈活性能增強。 （ 2）規(guī)整填料在常減壓蒸餾裝置中的應(yīng)用 [ 9] 新型規(guī)整填料技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，可以提高塔的處理能力，降低塔內(nèi)壓降，提高潤滑油質(zhì)量，在相同處理量下應(yīng)用規(guī)整填料可以減小塔的直徑。規(guī)整填料在常減壓 蒸餾裝置中的應(yīng)用主要用在減壓塔中，在常壓分餾塔 (包括初餾塔 )中全塔應(yīng)用規(guī)整填料的并不多見，只是局部采用于常壓塔頂循環(huán)回流、常一中回流、常三中回流三個部位。這是因為： ①中段回流取熱段常是塔的最大負(fù)荷處。在理論塔徑的計算中，往往以塔板開孔串不大于 13． 6％為控制因素。因此，不得不加大塔徑以滿足開孔的要求，從而使塔最大負(fù)荷處的計算塔徑大于其它部位。若在該處采用規(guī)整填料來減小計算培徑，則可使整個塔徑趨于均勻。②當(dāng)前由于節(jié)能的需要，往往最大限度地抽出中溫位 (如常一中 )和高溫位 (常二中 )熱源以滿足換熱 (提供熱源 )需 要，而過大的中段冷卻回流返塔，對分餾不利。此時若采用規(guī)整填料，由于填料通量大、等板高度小、壓力降低等優(yōu)點恰好能克服這一不足。③在常區(qū)分餾塔的 LAGO 和 HAGO 抽出口之間增設(shè) 米填科段可以提高分離精度，從而改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低 LAGO 和 HAG0 的傾點和 50％一 90％重疊度，或在相同的產(chǎn)品質(zhì)量水平上提高 LAG0 和 HAGO 的收率。此外，還可降低汽提蒸汽的用量。 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 20 頁 規(guī)整填料開發(fā)的著眼點是強化膜式和噴霧傳質(zhì)，降低阻力并促進(jìn)兩相流體均勻分布，使規(guī)整填料具有高效、低阻力、高通量和便于放大的特點。不同公司生產(chǎn)的規(guī)整填料幾 何形狀基本類似，主要差別在于金屬板的表面處理及波紋角度與大小。由于規(guī)整填料人為地“規(guī)定”了填料層中汽液接觸途徑，規(guī)則排列組裝，盡量克服兩相流體分布不均，同時在整個塔截面上形成許多并列耦合、空間對稱的傳質(zhì)小單元，因而保證了高的分離效率。目前以 Sulzer的 Mellapak 和 Glitsch 的 Gempak 規(guī)整填料為代表的新型填料在國外蒸餾中得到廣泛的應(yīng)用。在國內(nèi)開發(fā)的規(guī)整填料大部分與 Mellapak 相近，天津大學(xué)開發(fā)的折峰式的 Zupak 規(guī)整填料與 Mellapak 填料相比，比表面及開孔率增加了 10％左右，分離效率提 高了近 10％，通量提高 20％，壓降降低 30％以上，可保證減壓塔性能在較大的彈性范圍內(nèi)正常操作。由我國和加拿大合資的湖南安沙尼傳質(zhì)設(shè)備有限公司所屬的醴陵陶瓷填料廠生產(chǎn)瓷質(zhì)板波紋填料系列產(chǎn)品具有強抗腐蝕性，該填料采用計算機控制燒結(jié)，具有質(zhì)輕、價廉的優(yōu)點。 中石化荊門分公司常減壓蒸餾裝置原設(shè)計處理能力為 ， 1978 年擴能為 ，其減壓塔為燃料－潤滑油型。在 2020 年擴能改造中要求處理能力達(dá)到 ，其中的減壓塔在塔體不變的前提下采用天津大學(xué)開發(fā)的Zupak 規(guī)整填料，達(dá)到了預(yù)定的 處理量和產(chǎn)品質(zhì)量要求。改造后，減壓塔已運行一年時間，大部分時間處于高負(fù)荷生產(chǎn)，全塔操作平穩(wěn)，調(diào)節(jié)靈活，適應(yīng)能力較強，處理能力、產(chǎn)品質(zhì)量、總拔出率都有所提高，能耗顯著降低，全塔壓降明顯降低。 中國石油天燃?xì)饪偣敬髴c油田化學(xué)助劑廠 1993年對常減壓裝置進(jìn)行擴遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 21 頁 能改造，使裝置由 ，改造采用湖南安沙尼公司的 125Y型輕質(zhì)強化瓷孔板波紋填料取代了塔盤，配以格里奇公司的液體分配器及360176。的喇叭型進(jìn)料分布器，改造后汽油收率提高 ％，柴油收率提高 3％，蠟油收率降低 ％，常 壓渣油收率降低 ％，拔出率從 30％提高至 34％。 （ 3）強化蒸餾添加劑在常減壓渣油蒸餾中的工業(yè)應(yīng)用 [9] 添加劑強化蒸餾最早由前蘇聯(lián)學(xué)者提出。工業(yè)應(yīng)用時，無需改動現(xiàn)有裝置和工藝，只需增加添加劑的加入和混合裝置，投資很少，是一種方便且經(jīng)濟的方法。 1995 年，齊魯石化公司研究院依據(jù)強化蒸餾的原理對此進(jìn)行了小試，篩選出強化效果較好的雙功能添加劑 T118，使餾分油拔出率提高 ％，同時改善了餾分油的質(zhì)量。 1996－ 1997 年在勝利煉油廠第一套常減壓蒸餾裝置上進(jìn)行了強化蒸餾實驗，取得了成功。在 T118 基礎(chǔ)上，華東理工大學(xué)又開發(fā)出強化蒸餾的第二代產(chǎn)品－ T218A，工業(yè)試驗結(jié)果證明了比 T118 更好的效果。 T218A 添加劑可提高蠟油拔出率 ％，拔出蠟油顏色變淺，質(zhì)量改善。 現(xiàn)有煉油裝置采用強化蒸餾技術(shù)，不必改動原有工藝流程及操作條件，只需增加添加劑的加入和混合裝置，投入少、效益高、見效快，對設(shè)備、產(chǎn)品及環(huán)保無不良影響，具有工業(yè)化應(yīng)用價值和廣闊的市場前景，是一項適合發(fā)展中國家國情的重油加工新技術(shù)。 、常減壓蒸餾裝置節(jié)能及發(fā)展方向 在煉油生產(chǎn)過程中要消耗大量的能量，所消耗的各種形式的能量主要 來源于燃料和電力。 2020 年底，我國原油加工能力已達(dá)到 億 t/a，總能耗約占加工原油量的 7％－ ％。在煉油工業(yè)能耗中，生產(chǎn)裝置所消耗的能量遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 22 頁 約占 75％，因此生產(chǎn)裝置是節(jié)能改造的重點。 10 年來對不同規(guī)模的 79 套常減壓蒸餾裝置以及其它裝置都曾進(jìn)行多次節(jié)能改造，使得我國煉廠的主要生產(chǎn)裝置的能耗都有大幅度下降。 隨著近年來煉油工業(yè)發(fā)展，煉油裝置逐年大型化，節(jié)能也越來越得到重視。煉油生產(chǎn)過程節(jié)能可以直接增加石油產(chǎn)品、降低加工成本，關(guān)系到石油資源的合理利用和企業(yè)的經(jīng)濟效益。各大煉油廠在擴能改造的同時，也注 意到了節(jié)能。主要節(jié)能措施有 [12]： （ 1）全面綜合優(yōu)化。全面綜合優(yōu)化技術(shù)是應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法處理節(jié)能工作中的局部與全局的關(guān)系，研究和促使全廠綜合用能合理化的技術(shù)。其關(guān)鍵在于用能過程和設(shè)備的廣泛聯(lián)合、提高能源利用總體效率。 （ 2）改進(jìn)工藝過程。改進(jìn)工藝過程是煉油生產(chǎn)裝置節(jié)能的重要手段，包括改進(jìn)工藝生產(chǎn)流程、采用節(jié)能工藝新技術(shù)和采用新型催化劑、溶劑、助劑等內(nèi)容。其節(jié)能作用的本質(zhì)在于減少工藝過程對能量的總需要量，不僅可以減少各種能源的供入，而且省掉了在轉(zhuǎn)換和回收環(huán)節(jié)的效率損失。 （ 3）改善操作條件。改 善操作條件是不需要大量投資、便于推廣易于見效的節(jié)能措施，包括工藝操作參數(shù)（壓力、溫度）和工藝操作條件（過氣化率、回?zé)挶?，回流比等）的控制、調(diào)整。 （ 4）提高設(shè)備效率。主要設(shè)備包括加熱爐、工藝設(shè)備（分餾塔、換熱器、空冷器）、機、泵設(shè)備。對于加熱爐主要采用強化燃燒、改善傳熱、采用隔熱襯里材料、加強煙氣回收、強化操作管理等。對于分餾塔和換熱器主要為開發(fā)和應(yīng)用高效塔板和填料、采用新型高效傳熱設(shè)備。對于機泵采用改善操作遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 23 頁 控制、根據(jù)全廠汽－電調(diào)整電機負(fù)荷、應(yīng)用各種調(diào)速技術(shù)等措施。 （ 5）合理利用蒸汽。煉油廠使用大 量蒸汽，對蒸汽的生產(chǎn)、運輸、使用和回收利用等過程采用有效的節(jié)能技術(shù)是煉廠節(jié)能的重點工作之一。主要措施為提高轉(zhuǎn)換效率降低供氣能耗、分級供氣充分利用蒸汽能級、改善用汽狀況減少蒸汽消耗、合理使用伴熱蒸汽加強冷凝水回收。 （ 6）回收利用低溫?zé)?。生產(chǎn)過程中使用的能量除一小部分轉(zhuǎn)入到產(chǎn)品中外，絕大部分高品位能量變?yōu)榈推肺荒芰?。主要回收措施為：原級利用和升級利用。原級利用是指按溫位及熱量進(jìn)行匹配而直接回收利用；升級利用通過熱泵、吸收制冷、發(fā)電來回收。 （ 7）減少能量損失。主要通過設(shè)備及管線保溫、減少油品損失、減少蒸汽 管網(wǎng)電網(wǎng)損失。 （ 8）計算機監(jiān)控與管理。主要為加熱爐的操作控制、工藝過程控制、建立能源管理的計算機系統(tǒng)。 參 考 文 獻(xiàn) [1]、凌逸群 常減壓蒸餾裝置生產(chǎn)運行的主要問題及對策 石油煉制與化工 2020年第 33卷第 12期 P48 [2]、陶小麗 常減壓蒸餾裝置國外技術(shù)進(jìn)展 南煉科技 2020年第 7卷第 2期 P27－ 35 [3]、吳紹良 擴大常減壓蒸餾裝置加工能力的主要途徑 煉油設(shè)計 1996年第26卷第 2期 P3739 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 24 頁 [4]、李云浩 王德會 常減壓蒸餾裝置的擴能改造 煉油設(shè)計 2020年第 32卷第 4期 P20－ 22 [5]李勝步 王德會 常減壓蒸餾裝置加熱爐技術(shù)改造 煉油設(shè)計 2020 年第 32卷第 4期 P31－ 32 [6]、王玉翠 李昌彀 福建煉化公司裝置全面改擴建的總體設(shè)計與實施 石油煉制與化工 1998年第 29卷第 6期 P14 [7]、賈寶硤 常壓蒸餾裝置的改造 煉油設(shè)計 2020年第 31卷第 4期 P13－ 16 [8]、黃愛民 ADV微分浮閥塔盤在常減壓擴能改造中的應(yīng)用 石油化工設(shè)備技術(shù) 2020年第 23卷第 4期 P1013 [9]、鄧俊輝 鄭月明 規(guī)整填料在減壓塔的應(yīng)用 石化技術(shù)與應(yīng)用 2020年第22卷第 2期 P104107 [10]、趙國民 張尤貴等 強化蒸餾添加劑在常減壓渣油蒸餾中的工業(yè)應(yīng)用 石油煉制與化工 2020年第 31卷第 6期 P13 [11]、林世雄主編 石油煉制工程（第三版） 石油工業(yè)出版社 2020年第三版 [12]、候祥麟主編 中國煉油技術(shù) 中國石化出版社 1991年第一版 二、常減壓蒸餾設(shè)計 遼寧石油化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）用紙 第 25 頁 常減壓蒸餾裝置是煉油廠和許多企業(yè)的龍頭，它是加工能力最大的裝置。它的操作平穩(wěn)是保證石油產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，能耗、成品及半成品的收率高低與質(zhì)量的優(yōu)劣、分割精度等對全廠各加工工序特別是深