【正文】 50℃ 以 上 ， 而 在 這 一 高 溫 下 ， 原 油 中的 穩(wěn) 定 組 分 和 一 部 分 烴 類 就 會 發(fā) 生 分 解 ， 降 低 了 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 收 率 。 為 此 ， 將常 壓 重 油 在 減 壓 條 件 下 蒸 餾 ， 蒸 餾 溫 度 一 般 限 制 在 420℃ 以 下 。 降 低 壓 力 使油 品 的 沸 點 相 應(yīng) 下 降 ， 上 述 高 沸 點 餾 分 就 會 在 較 低 的 溫 度 下 汽 化 ， 從 而 避 免 了高 沸 點 餾 分 的 分 解 。 減 壓 塔 是 在 壓 力 低 于 100kPa 的 負(fù) 壓 下 進(jìn) 行 蒸 餾 操 作 。 　 　 減 壓 塔 的 抽 真 空 設(shè) 備 常 用 的 是 蒸 汽 噴 射 器 或 機 械 真 空 泵 。 蒸 汽 噴 射 器 的 結(jié)構(gòu) 簡 單 ， 使 用 可 靠 而 無 需 動 力 機 械 ， 水 蒸 汽 來 源 充 足 、 安 全 ， 因 此 ， 得 到 廣泛 應(yīng) 用 。 而 機 械 真 空 泵 只 在 一 些 干 式 減 壓 蒸 餾 塔 和 小 煉 油 廠 的 減 壓 塔 中 采用 。 　 　 渣 油 是 原 油 經(jīng) 過 常 減 壓 蒸 餾 后 剩 余 的 最 重 的 組 分 ,常 溫 下 呈 固 態(tài) ,有 的 蒸餾 裝 置 沒 有 減 壓 蒸 餾 ,剩 余 的 就 是 常 壓 渣 油 AR,根 據(jù) 性 質(zhì) 可 做 催 化 原 油 .或 者賣 給 其 它 煉 廠 深 加 工 .有 減 壓 蒸 餾 的 剩 余 的 就 是 減 壓 渣 油 根 據(jù) 性 質(zhì) 不 同可 以 做 焦 化 原 料 \催 化 原 料 \渣 油 加 氫 \溶 劑 脫 瀝 青 \減 粘 等 裝 置 的 原 料 . 常 減 壓 蒸 餾 產(chǎn) 生 的 減 壓 渣 油 可 以 做 燃 料 油 ,一 般 做 加 熱 爐 燃 料 ,通 過 蒸 汽將 其 霧 化 后 燃 燒 .也 可 以 重 型 機 械 的 燃 料 油 ,如 船 舶 的 燃 料 .減 壓 渣 油 作 為 燃料 油 需 要 滿 足 一 定 的 質(zhì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) .如 硫 含 量 \灰 分 等 。 常壓塔工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢一 、常減壓蒸餾過程存在的問題 常減壓蒸餾過程經(jīng)過一百多年的發(fā)展。已經(jīng)成為了一個比較完整的，較為成熟的工藝，目前國內(nèi)外常減壓蒸餾工藝流程大致都是由初餾塔、常壓塔、減壓塔，常壓爐、減壓爐組成的三塔流程 [5]。現(xiàn)有原油的常減壓蒸餾過程目前存在如下幾個方面的問題。(一) 能耗大 目前常減壓蒸餾過程是一個耗能很高的過程，能量利用率很低，這主要是由兩個原因造成的。1. 輕組分過熱 由于常減壓蒸餾是一個一次閃蒸過程，所以每一種油品都需要加熱至同樣的溫度，為了保證拔出率，油品要加熱到較高的溫度。常壓爐出口溫度一般在365~370℃，部分產(chǎn)品如汽油、煤油餾分沸點比較低，無需加熱到這樣的溫度。這不僅增加了工藝用能，而且，由于這些輕組份處于過熱狀態(tài)，導(dǎo)致塔內(nèi)汽液分布不合理，塔頂溫度過高，對產(chǎn)品質(zhì)量也有一定的影響。2. 冷料多次汽化初餾塔僅塔頂出部分汽油產(chǎn)品，由于塔頂采用冷回流，使一部分已經(jīng)氣化的輕質(zhì)油品又變成液體，進(jìn)入常壓爐二次加熱氣化，因此增加了常壓爐的負(fù)荷。(二) 油品質(zhì)量不好油品存在重疊度大、餾份范圍寬等問題，其原因是：1. 一次閃蒸汽化由于現(xiàn)有的常壓蒸餾過程是從原有的釜式蒸餾過程演化而來，一次進(jìn)料輕重組分都連續(xù)地從塔底加入，塔內(nèi)濃度混合嚴(yán)重，即使有汽提塔也不可避免地存在組分分割不清晰的現(xiàn)象。2. 中段回流引起的返混  常減壓蒸餾塔由于塔頂冷回流而導(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。中段回流雖然改善了汽液相負(fù)荷的分布，但也引起了濃度返混，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。(三) 輕質(zhì)油拔出率不高 現(xiàn)有常減壓蒸餾過程中輕質(zhì)油收率低于原油中應(yīng)有的收率，這是因為采用目前這種過程，原油在三個塔中都是一次汽化進(jìn)料，各塔都沒有提餾段，塔底液相受相平衡限制，輕重組分不能完全分離，不可避免地會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，同時也降低了常壓部分輕質(zhì)油的收率。由于輕質(zhì)油價值遠(yuǎn)高于重油組分，如果能將這部分輕質(zhì)油在常壓部分作為常壓餾分拔出，將會帶來可觀的效益。 總之，常減壓蒸餾過程雖然是一個成熟工藝，但從根本上還存在一些問題。 造成眾多不合理的根本原因在于該過程中采用了一次閃蒸汽化、無再沸器、無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 [6]。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。二 .新的原油常減壓蒸餾復(fù)合過程1. 新過程的特點 原油常減壓蒸餾是一個多組分、多產(chǎn)品的復(fù)雜精餾過程，我們從精餾的基本原理出發(fā)進(jìn)行分析，經(jīng)過過程的耦合和簡化提出了帶提餾塔的復(fù)合精餾新過程，新的復(fù)合過程有以下特點： (1) 有提餾塔，先將不同餾分在不同溫度和不同位置提餾出來，分別進(jìn)入精餾塔，使塔內(nèi)濃度分布合理，可以得到窄餾分，提高基礎(chǔ)油品質(zhì)量。 (2) 通過提餾塔，輕質(zhì)油基本被提餾出來，因而提高了輕質(zhì)油收率。 (3) 整個過程接近可逆過程，進(jìn)料在塔內(nèi)進(jìn)行汽液接觸，發(fā)生傳質(zhì)傳熱，消除了輕組分的過熱，提高了物料進(jìn)常壓加熱爐的入口溫度，大幅度的減少能耗。 (4) 采用汽相采出，不需要中段回流，減少了混合，有利于分離和二次加工。同時還能回收大量的潛熱。 (5) 塔內(nèi)的汽液相負(fù)荷較為均勻合理，有可能在現(xiàn)有的塔徑條件下實現(xiàn)擴(kuò)產(chǎn)。2. 現(xiàn)實的改造方案 針對目前煉油廠的生產(chǎn)裝置，現(xiàn)實的改造方案是把初餾塔改為提餾塔，要實現(xiàn)新的原油常壓精餾復(fù)合過程，需要解決以下問題： (1) 選用適合于提餾塔的塔板。由于物料含瀝青，粘度大，液相負(fù)荷高，需采用不易堵的新型溢流斜孔塔板。 (2) 由于采用了提餾塔，提餾塔底輕組分含量很少，液相溫度會上升，需要解決加熱爐結(jié)焦過熱的問題。減壓部分采用本研究室提出的新型原油復(fù)合減壓塔，以期解決壓力降與分離效果之間的矛盾，增加拔出率，提高分離效果。 總之，我們提出的新的原油常減壓精餾的復(fù)合過程，對現(xiàn)有的原油常減壓蒸餾的常壓、減壓部分進(jìn)行了較徹底的改進(jìn)，是一種從根本上解決問題的新工藝，對降低能耗，提高輕油收率，提高產(chǎn)品切割質(zhì)量都會起到較好的效果。 常壓蒸餾裝置的擴(kuò)能改造一 擴(kuò)能改造的措施① 常一線、常三線氣提塔改造：將常一線、常三線氣提塔擴(kuò)大其塔徑，將單溢流改為雙溢流，取消常一線氣提塔底的隔板。② 常壓爐控潛改造：為解決常壓爐能力不足的問題，除引入催化裂化油漿，提高換熱終溫外，常壓爐本身也需控替改造。采取的措施有：采用高效燃燒器，使燃燒器能提供足夠的熱量，改造空氣預(yù)熱器元件，以保證余熱回收效果和加熱爐的效率；更換加熱爐引風(fēng)機，引風(fēng)壓力相應(yīng)的提高，引風(fēng)量相應(yīng)增加，與高效燃燒器相匹配，采用激波吹灰器強化吹灰效果，提高加熱爐效率。二 擴(kuò)能改造的效果① 提高加工輕質(zhì)原油的能力和應(yīng)性② 消除了改造前常壓塔頂部壓力高的瓶頸③ 加熱爐負(fù)荷能滿足處理量要求④ 輕質(zhì)油收率和總撥出率提高⑤ 電脫鹽系統(tǒng)基本達(dá)到脫鹽后原油含鹽 常壓塔工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著原油供需矛盾趨緊和原油價格持續(xù)走高，中國石化煉油企業(yè)原油采購日益重質(zhì)化，造成部分常減壓蒸餾裝置的減壓系統(tǒng)超負(fù)荷，蠟渣油分割不清，蠟油餾分流失到渣油當(dāng)中，渣油量的增大又造成煉油廠重油裝置能力吃緊和不必要的能量消耗，部分企業(yè)還不得以出售渣油，削弱了加工重質(zhì)原油的應(yīng)有效益。為了緩解加工原油變重對二次加工裝置的影響，提高重油加工裝置的營運水平，充分發(fā)揮原油采購重質(zhì)化的效益，提高蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出水平顯得尤為重要 [7]。減壓深拔技術(shù)的現(xiàn)狀，目前由于多數(shù)常減壓裝置的實沸點切割點都在540℃以下，因此減壓深拔一般指實沸點切割點都在540℃以上。℃ 已為常減壓裝置的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，因此深拔一般是指實沸點切割點點大于565℃ 。 通常增加減壓餾份油(VGO)拔出量、減少低價值減壓渣油，增加作為催化裂化和加氫裂化原料VGO，對下游裝置和全煉廠的經(jīng)濟(jì)效益有著極為積極的意義。對于生產(chǎn)潤滑油料的減壓蒸餾，餾分油的切割應(yīng)以粘度為基準(zhǔn)。 對給定的常壓重油，其平衡汽化曲線是一定的。減壓拔出深度必然取決于爐子出口溫度、減壓塔進(jìn)料段壓力和汽提段的條件。要提高拔出率，必然需要提高操作溫度、降低壓力、增加汽提蒸汽量，這三者的作用是相輔相成的。提高爐出口溫度，汽化率增加，從而拔出率提高，但溫度的升高受到油品熱穩(wěn)定性的限制，也直接影響操作周期。減壓真空度是影響減壓拔出的敏感條件。減壓深拔，需保持塔頂高真空度。絕對壓力愈低(真空度愈高)，降低壓力的作用就愈大。高真空的限制條件是塔頂可能達(dá)到的最低壓力和進(jìn)料段至塔頂之問可能達(dá)到的最小壓力降。為了防止?fàn)t管結(jié)焦，國外干式減壓蒸餾裝置也向爐管注入少量的蒸汽。特別要強調(diào)的，濕式蒸餾工藝中減壓塔汽提段的蒸汽汽提作用十分重要。 目前大型常減壓裝置的減壓深拔技術(shù)均從國外Shell(殼牌)和KBC二個公司引進(jìn)。它們結(jié)合其擁有大量原油數(shù)據(jù)庫，根據(jù)油膜溫度和油品在管離開結(jié)焦和裂化區(qū)而在安全區(qū)域操作，從而保證加熱爐在安全狀態(tài)下長周期運轉(zhuǎn)。其中殼牌公司的HvU減壓蒸餾技術(shù)，是在傳熱段采用空塔噴淋傳熱技術(shù)，將減壓塔全塔壓降降低，達(dá)到更高的拔出率。KBC公司的減壓深拔的技術(shù)核心是對減壓爐管內(nèi)介質(zhì)流速、汽化點、油膜溫度、爐管管壁溫度、注汽量(包括爐管注汽和塔底吹汽)等的計算和選取，以防止?fàn)t管內(nèi)結(jié)焦，保證四年以上的操作周期和安全生產(chǎn)。減壓深拔技術(shù)，涉及層面較多，拔出深度應(yīng)綜合全面分析評估確定。減壓深拔時，應(yīng)特別重視VGO質(zhì)量對下游裝置的影響 [8]。為了適應(yīng)國外油品市場的需求，生產(chǎn)高質(zhì)量的油品，我國常壓蒸餾裝置在工藝技術(shù)上不斷改進(jìn)。技術(shù)和裝置的改進(jìn)都是朝著提高處理量、增加產(chǎn)品產(chǎn)率和改善質(zhì)量這一方向進(jìn)行的。一般采用的措施為：針對具體的油品進(jìn)行合理的設(shè)計，采用不同材質(zhì)的高效規(guī)整填料及其配套的汽液體分配器。另一方面從經(jīng)濟(jì)角度考慮則是充分利用原有的設(shè)備，以改動少，投資省，效果好為出發(fā)點使蒸餾裝置的主要技術(shù)指標(biāo)均能滿足工藝要求。隨著原油供需矛盾趨緊和原油價格持續(xù)走高，中國石化煉油企業(yè)原油采購日益重質(zhì)化，造成部分常減壓蒸餾裝置的減壓系統(tǒng)超負(fù)荷，蠟渣油分割不清，蠟油餾分流失到渣油當(dāng)中，渣油量的增大又造成煉油廠重油裝置能力吃緊和不必要的能量消耗，部分企業(yè)還不得以出售渣油，削弱了加工重質(zhì)原油的應(yīng)有效益。為了緩解加工原油變重對二次加工裝置的影響，提高重油加工裝置的營運水平，充分發(fā)揮原油采購重質(zhì)化的效益，提高蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出水平顯得尤為重要 [9]。減壓深拔技術(shù)的現(xiàn)狀，目前由于多數(shù)常減壓裝置的實沸點切割點都在540℃以下，因此減壓深拔一般指實沸點切割點都在540℃以上。℃ 已為常減壓裝置的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，因此深拔一般是指實沸點切割點大于565℃ 。 常減壓裝置節(jié)能技術(shù)裝置的能耗問題是除工藝技術(shù)之外的又一重要問題，也是必不可少和不可避免面對的一個問題，如若能充分利用能源，解決好能耗問題則在經(jīng)濟(jì)中起到重要意義。 裝置的能耗構(gòu)成裝置的能耗主要是工藝過程必須消耗的燃料、水蒸氣、電力、水等所產(chǎn)生的能量消耗。其中燃料能耗所占比例最大，為 70％～80％，其次是電和蒸氣，分別占 10％～15％和 5％左右，因此，裝置節(jié)能的主要目標(biāo)是燃料的消耗，其次是電力和蒸汽的消耗 [10]。 主要節(jié)能途徑根據(jù)煉油過程的用能三環(huán)節(jié)分類，原油蒸餾裝置用能可分解為能量轉(zhuǎn)換、工藝用能和能量回收三環(huán)節(jié)。原油蒸餾裝置節(jié)能的根本是減少工藝用能，而關(guān)鍵則是提高能量的轉(zhuǎn)化率和熱回收率 [11]。⑴ 減少工藝用能可采用的措施有：①減少加熱爐有效負(fù)荷；②降低減壓塔閃蒸段壓力以降低閃蒸溫度；③減少過汽化率；④減少塔頂回流比，優(yōu)化回流熱取熱分配；⑤設(shè)計合適的減壓爐和轉(zhuǎn)油線。⑵ 提高能量轉(zhuǎn)化率的途徑有：①減少蒸汽用量②減少用電量⑶ 提高熱回收率主要在于：①優(yōu)化換熱流程，利用好低溫位熱量；②提高加熱爐效率；③加強保溫，減少熱損失；④裝置熱聯(lián)合。 裝置改造的主要技術(shù)措施依據(jù)節(jié)能途徑和裝置現(xiàn)狀，要達(dá)到節(jié)能改造的目的，必須在提高技術(shù)含量上下工夫，綜合考慮各種能耗因素，采用新工藝新技術(shù)，有效的改造舊設(shè)備 [12]。針對一套常減壓裝置換熱網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，換熱設(shè)備陳舊，目前都采用新型高效換熱器，并利用夾點技術(shù)分析換熱網(wǎng)絡(luò)，找出換熱網(wǎng)絡(luò)能量回收中的瓶頸因素，確定理論最小冷熱公用工程和冷熱物流之間的匹配方法，重新排列換熱器，以達(dá)到提高換熱終溫，降低油品出裝置溫度的目的。換熱器使用時間長了，與介質(zhì)接觸的表面必然結(jié)垢，影響傳熱效果，這時就需要清洗。因此，對換熱系統(tǒng)進(jìn)行定期監(jiān)測，并設(shè)置換熱器再線清洗系統(tǒng)很有必要。對部分負(fù)荷變化較大，主要靠調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流量的機泵，一般采用變頻調(diào)速技術(shù)。如今，人們還用多種方法來提高輕油的收率：優(yōu)化操作條件1．1 降低常壓塔頂負(fù)荷(1)負(fù)荷均勻。將渣油與拔頭油換熱改為原油一換到底的方案，提高進(jìn)初餾塔的溫度，使初餾塔和常壓塔負(fù)荷均勻蒸餾塔頂?shù)氖章侍岣呓档统核數(shù)呢?fù)荷。(2)取熱合理。在保證常壓側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，將塔頂常二中常三中= 的取熱比，調(diào)整為 。降低了塔頂負(fù)荷。1．2 過熱蒸汽的最佳控制穩(wěn)定過熱蒸汽壓力(一般在 以下)根據(jù)加工的原油品種，常壓餾出量調(diào)