【正文】 耗差距明顯。換熱終溫低導(dǎo)致加熱爐負(fù)荷高，燃料消耗大。一是加熱爐效率低，主要原因是：排煙溫度高、煙氣含氧量高、爐管積灰嚴(yán)重、煙氣低溫露點(diǎn)腐蝕嚴(yán)重，妨礙溫度降低、管理維修做的不好?！、诩訜釥t燃料消耗大。而國(guó)內(nèi) 2022 年平均單套常減壓裝置加工能力為 Mt/a，平均負(fù)荷率 ％。造成綜合能耗高的主要原因有：?、傺b置規(guī)模小，開工負(fù)荷率低。　、目前常減壓蒸餾裝置存在的問題及國(guó)內(nèi)外蒸餾技術(shù)的進(jìn)展　、目前常減壓蒸餾裝置存在的問題 [1]　?。?）綜合能耗偏高綜合能耗是常減壓蒸餾裝置的重要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。國(guó)內(nèi)煉油廠的總能耗約占加工原油量的7％－％，而常減壓裝置又是能耗較多的生產(chǎn)裝置。也是提高煉廠經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，是石油加工的發(fā)展方向。（3）燃料－化工型　除了生產(chǎn)燃料產(chǎn)品外，還生產(chǎn)化工原料及化工產(chǎn)品，例如某些烯烴、芳烴、聚合物的單體等。除了生產(chǎn)部分重油燃料油外，減壓餾分和減壓渣油通過各種輕質(zhì)化過程轉(zhuǎn)化為各種輕質(zhì)燃料。根據(jù)目的產(chǎn)品的不同，原油的加工方案可分為：燃料型，燃料－潤(rùn)滑油型，燃料－化工型。減壓塔底是沸點(diǎn)很高（約 500℃）的減壓渣油，原油中的絕大部分的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)都集中于其中。減壓塔的真空度一般在 700mmhg 左右或更高，它是由塔頂抽真空系統(tǒng)造成的。為了取得潤(rùn)滑油料和催化裂化原料，需要把沸點(diǎn)高于 350℃的餾分從原油中分離出來。經(jīng)過脫鹽、脫水的原油（一般要求原油含水%,含鹽10mg/l）由泵輸送，流經(jīng)一系列換熱器，與溫度較高的蒸汽產(chǎn)品換熱，再經(jīng)管式加熱爐被加熱至 370℃左右，此時(shí)原油的一部分已經(jīng)汽化，油汽和未汽化的液體一起經(jīng)轉(zhuǎn)油線進(jìn)入一個(gè)精餾塔，此塔在接近大氣壓力下操作，因此稱為常壓塔。隨著國(guó)內(nèi)需求增長(zhǎng)， 2022 年原油進(jìn)口量已增長(zhǎng)至 占加工總量的 23%?！?、處理能力　原油的一次加工（即常減壓蒸餾）能力常被看作一個(gè)國(guó)家煉油工藝發(fā)展水平的標(biāo)志?！∵@些優(yōu)點(diǎn)使管式爐蒸餾的方法在煉油工業(yè)中得到非常廣泛的應(yīng)用，一直沿用至今?！　。?）由于取消了釜，裝置上油品的體積大為減小，比釜式蒸餾安全的多。鋼材消耗大為節(jié)約，并且可提高燃料的熱效率，減輕操作中的勞動(dòng)強(qiáng)度。最后這些餾分被冷凝冷卻到一個(gè)安全的溫度，送到生產(chǎn)裝置外的油罐區(qū)?！∈凸苁秸麴s的加工過程，就是將預(yù)處理后的原油在管式爐中加熱，原油在無縫優(yōu)質(zhì)鋼管內(nèi)迅速流過，被加熱到預(yù)定的溫度?！　∮捎谝陨显?，因此隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在 1890 年以后出現(xiàn)了管式爐和精餾塔組成的原油蒸餾裝置，這是煉油技術(shù)上的一大進(jìn)步?！　。?）釜中存在著大量油品，很不安全。隨著處理量的進(jìn)一步提高，連續(xù)釜也不能符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，因?yàn)樗幸韵聨讉€(gè)缺點(diǎn)：　?。?）當(dāng)生產(chǎn)裝置的處理量增大時(shí)，建設(shè)一套連續(xù)釜裝置所用的鋼材量也增加，同時(shí)由于釜經(jīng)常燒壞需要更換，消耗很多的鋼材。原油加到相對(duì)位置最高的一個(gè)釜中，該釜的釜底溫度最低，蒸出最輕的餾分，而釜底的產(chǎn)物依靠靜力壓頭進(jìn)入第二個(gè)釜，在此釜中蒸出次一個(gè)較重的餾分?！为?dú)釜蒸餾的優(yōu)點(diǎn)是容易建造，容易操作，適合于小型煉油廠。蒸完所需的產(chǎn)品后，冷卻蒸餾釜，把釜底殘余物放出，再重新裝料。在那時(shí)，生產(chǎn)規(guī)模不是很大，所用的工具是簡(jiǎn)單的蒸餾釜。通過原油蒸餾可以從原油中直接得到各種燃料和潤(rùn)滑油餾分。分割出餾分的好壞直接影響到后續(xù)加工的成本和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，所以常減壓蒸餾一直被視為原油加工能力的一個(gè)重要的標(biāo)志，常減壓蒸餾技術(shù)的發(fā)展直接影響著煉油技術(shù)的發(fā)展。原油進(jìn)廠之后，首先進(jìn)行電脫鹽脫水，然后進(jìn)入常減壓蒸餾。因此煉油廠首先必須解決原油的分割和各種石油餾分在加工過程中的分離問題?！￡P(guān)鍵字：常減壓蒸餾裝置、擴(kuò)能改造、塔板、填料　　、前 言原油是極其復(fù)雜的混合物。目 錄一、常減壓蒸餾文獻(xiàn)綜述............................................2　　、前 言 .................................................常減壓蒸餾在煉油廠的重要地位 ...............................4　　、目前常減壓蒸餾裝置存在的問題及國(guó)內(nèi)外蒸餾技術(shù)的進(jìn)展 .........6　　、常減壓裝置擴(kuò)能改造 .........................................常減壓蒸餾裝置擴(kuò)能改造案例 ................................11　、新技術(shù)在常減壓蒸餾裝置上的應(yīng)用 ............................18　　、常減壓蒸餾裝置節(jié)能及發(fā)展方向 ..............................21　參 考 文 獻(xiàn) .............................................23　　二、常減壓蒸餾設(shè)計(jì)...............................................25　、原油評(píng)價(jià)及加工方案確定 ....................................26　、初餾塔的工藝設(shè)計(jì)說明 ......................................常壓蒸餾塔的工藝設(shè)計(jì)說明 ..................................31　　、初餾塔設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................3常壓塔工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................42　　、塔的工藝計(jì)算 ..............................................67　　、設(shè)計(jì)總結(jié)及擴(kuò)能改造方案 ....................................78　參 考 文 獻(xiàn) ..................................................81三、外文翻譯 .....................................................82一、常減壓蒸餾文獻(xiàn)綜述　摘要：本文概述了常減壓蒸餾在煉油廠中的重要地位及近年來蒸餾工藝的發(fā)展。從常減壓蒸餾的作用、發(fā)展史、國(guó)內(nèi)外蒸餾技術(shù)的進(jìn)展等方面總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)常減壓蒸餾裝置存在的問題，同時(shí)綜述了近年來國(guó)內(nèi)常減壓蒸餾工藝的改造技術(shù)。要從原油中提煉出多種多樣的燃料、潤(rùn)滑油及其它產(chǎn)品的基本的途徑是：首先將原油分割成不同沸程的餾分，然后進(jìn)行餾分的深加工，從而生產(chǎn)出滿足不同要求的各類石油化工產(chǎn)品。常減壓蒸餾正是一種合適的手段，而且常常也是一種最經(jīng)濟(jì)、最易實(shí)現(xiàn)的分離手段，因而各大煉油企業(yè)都將常減壓蒸餾作為原油加工的第一步工序。借助于常減壓蒸餾過程，按產(chǎn)品加工方案將原油分割成相應(yīng)的直餾汽油、煤油、輕柴油和重柴油餾分等?！　≡驼麴s是目前煉油工業(yè)中必不可少的第一道工序。最初，石油的利用是以取得燈油為主。把原油加入蒸餾釜中，在釜底加熱，就可以把原油中各個(gè)沸點(diǎn)不同的餾分經(jīng)過冷凝、冷卻后分別收集起來，于是得到汽油餾分和柴油餾分等，而釜底留下較重的殘余物。操作是間斷進(jìn)行的。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，要求提高原油處理量，于是把幾個(gè)單獨(dú)釜串聯(lián)起來操作，發(fā)展成為連續(xù)釜蒸餾。如此進(jìn)行到最下端的一個(gè)釜，從這個(gè)釜蒸出最重的餾分并從釜底取出殘油?！　。?）無論從哪一個(gè)釜中，當(dāng)蒸出某種產(chǎn)品時(shí)，比它重的產(chǎn)品由于分壓的關(guān)系也有一部分被蒸出來，混在主要產(chǎn)品中，因此產(chǎn)品之間分離就不好。　?。?）不利于自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率低?，F(xiàn)代化的常減壓蒸餾裝置就是在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展和完善起來的。原油加熱后，一部分汽化和未汽化的液體一起進(jìn)入精餾塔中，分離成各個(gè)餾分。這種管式蒸餾有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：?。?）改進(jìn)了加熱設(shè)備，釜式蒸餾的加熱表面是釜底，而管式蒸餾的加熱表面是爐中的管子表面，所以，一個(gè)體積龐大的單獨(dú)釜的傳熱面積，只要少數(shù)爐管就能代替?！。?）精餾塔的使用，大大提高了分餾精確度，使產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到要求。（4）可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高。、常減壓蒸餾在煉油廠的重要地位　　常減壓蒸餾裝置是煉油廠和許多石化企業(yè)的龍頭，它的能耗、收率、分割精度等對(duì)全廠、特別是深度加工裝置和石油化工裝置影響很大。　2022 年底，我國(guó)原油加工能力已達(dá)到 億 t/a，居世界第三位，列于美國(guó)和俄羅斯之后?！　?、工藝過程　原油常減壓蒸餾裝置以精餾塔和加熱爐為主體組成。原油在常壓塔中進(jìn)行蒸餾，從塔側(cè)引出煤油和輕、重柴油等側(cè)線餾分，塔底產(chǎn)物為常壓渣油，一般是原油中沸點(diǎn)高于 350℃的餾分組成，原油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等也在其中。將常壓重油在減壓條件下進(jìn)行蒸餾，溫度條件限制在 420℃以下。從塔頂逸出的主要是裂化氣、水蒸氣和少量的油氣，餾分油則從側(cè)線抽出。、加工方案　原油加工方案的確定取決于諸多因素，例如市場(chǎng)需要、經(jīng)濟(jì)效益、投資力度、原油特性等，生產(chǎn)中根據(jù)原油的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果選擇其加工方案?！　。?）燃料型　　主要產(chǎn)品是用作燃料的石油產(chǎn)品?！　。?）燃料－潤(rùn)滑油型　除了生產(chǎn)用作燃料的石油產(chǎn)品外，部分或大部分減壓餾分油和減壓渣油還被用于生產(chǎn)各種潤(rùn)滑油產(chǎn)品。這種加工方案體現(xiàn)了充分合理利用石油資源的要求?！?、能耗　煉油廠是以石油為原料生產(chǎn)各類石油產(chǎn)品的加工地，是重要的能源生產(chǎn)基地，但同時(shí)在加工過程中也消耗相當(dāng)多的能量，而且所消耗的這些能量主要是來自石油及其產(chǎn)品本身。國(guó)內(nèi)常減壓平均耗能, 雖然近二十年用能水平有了很大提高，但是與國(guó)外先進(jìn)水平（平均 MJ/t）比較也還有一些差距。2022 年通過對(duì)國(guó)內(nèi)56 套常減壓蒸餾裝置進(jìn)行考察，平均能耗為 （不包括不開的減壓裝置） ，最低 MJ/a，最高 MJ/a，多數(shù)能耗大于 MJ/a,國(guó)外先進(jìn)水平的常減壓裝置的能耗為 MJ/a。國(guó)外常減壓裝置單套加工能力一般為5－10 Mt/a，開工率一般在 85％以上。裝置規(guī)模小，開工負(fù)荷率低，導(dǎo)致物耗增加，綜合能耗上升。常減壓蒸餾能耗構(gòu)成中加熱爐燃料消耗占總能耗的 70％以上，加熱爐燃料消耗大是造成常減壓蒸餾綜合能耗的主要原因。二是原油換熱終溫低，換熱終溫在 290℃以上的只占 35％。③裝置電耗高?！。?）分餾精度和減壓拔出深度低。減壓拔出深度偏低是常減壓蒸餾與國(guó)外的主要差距之一，提高拔出率可為后續(xù)的催化裝置提供更多的原料。2022 年 2 月對(duì)原油電脫鹽情況進(jìn)行考察，有 44％的原油經(jīng)電脫鹽后含鹽高于 3mg/L；有 17％的含鹽高于 5mg/L。隨著進(jìn)口原油數(shù)量增加、國(guó)內(nèi)陸上原油的硫含量也成上升趨勢(shì)，因此對(duì)含硫原油的加工適應(yīng)性較差問題也愈顯突出。目前，我國(guó)煉廠的加工損失率較高，1999 年全國(guó)平均為 ％，而國(guó)際上一般都在 1％以下。平均單位煉油加工費(fèi)比亞洲地區(qū)平均水平高 20 元 /t 左右。80 年代以來，國(guó)外原油蒸餾技術(shù)在很多方面都有不同程度的發(fā)展和改進(jìn)。規(guī)整填料具有傳質(zhì)效率高、壓降低、工業(yè)性能易于掌握的優(yōu)點(diǎn)，雖然單位體積成本較高，但綜合效益仍比塔盤或散堆填料高，適用于常減壓塔，尤其適用于減壓塔和中低壓塔，例如干式減壓蒸餾塔(包括燃料油型的潤(rùn)滑油型)。規(guī)整填科用于減壓蒸餾塔，能降低全塔壓降，提高拔出率和改善減壓餾分油質(zhì)量。深拔技術(shù)的難點(diǎn)在于深拔的同時(shí)還保持減壓餾分油較高的質(zhì)量，并使裝置保持較低的能耗水平。（3）強(qiáng)化原油蒸餾技術(shù)通過活性劑強(qiáng)化蒸餾是 80 年代后期石油加工領(lǐng)域發(fā)展起來的一種新技術(shù)。通過強(qiáng)化蒸餾技術(shù)提高餾分油收率，不需要增加設(shè)備投資，工藝操作條件也基本不變，活性劑可從煉油副產(chǎn)品中就地取材，廉價(jià)易得，經(jīng)濟(jì)效益顯著?！　?、常減壓裝置擴(kuò)能改造　　常減壓蒸餾裝置大型化是煉油工業(yè)發(fā)展的重要措施。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)證明，改造老裝置是蒸餾裝置大型化的一條切實(shí)可行的發(fā)展路線，其方法是合理的采用高性能塔板和高效規(guī)整填料。近年來，國(guó)外煉油工業(yè)的發(fā)展多以老廠擴(kuò)建、改造為主，在老廠基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的工業(yè)化，達(dá)到規(guī)模經(jīng)營(yíng)水平。 [5]　80 年代開發(fā)應(yīng)用的新型塔板和高效規(guī)整填料是老裝置得以大規(guī)模提高處理能力和分餾效率的最佳選擇。如新型高效規(guī)整填料GEMPAK 用于蒸餾塔，可達(dá)到處理能力擴(kuò)大 20％－100％、壓力降減小50％－90％、蒸餾塔效率提高 20％－100％。近年來，隨著石油產(chǎn)品需求量不斷增加，進(jìn)口原油量逐年增長(zhǎng)，為提高原油加工量，使裝置大型化以便和國(guó)外煉油企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)許多煉油廠都進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)能改造以適應(yīng)煉油工業(yè)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)近年來不少中小型常減壓裝置都進(jìn)行了擴(kuò)能改造，改造多是以不改變塔體為前提，對(duì)常減壓蒸餾塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造、對(duì)工藝流程和換熱流程進(jìn)行改造、對(duì)加熱爐進(jìn)行改造。裝置于 1996 年投產(chǎn)后，通過增設(shè)閃蒸塔、調(diào)整局部換熱流程、更換部分機(jī)泵和空冷器等改造使裝置加工能力達(dá)到 6 Mt/a。其改造內(nèi)容如下:?。?）將原閃蒸塔改為初餾塔。初頂系統(tǒng)增加 4 臺(tái)并聯(lián)的原油與初頂油氣換熱器、8 片空冷、2 臺(tái)循環(huán)水冷卻器、1 個(gè)回流罐和初頂汽油泵。　?。?）換熱流程改造。調(diào)整原換熱流程，將與原閃蒸塔底油換熱的兩路各二個(gè)臺(tái)位換熱器分別移至初餾塔前，同時(shí)對(duì)脫鹽后的原油換熱器擴(kuò)大出入口管嘴和調(diào)換殼程介質(zhì)，降低兩路脫鹽后原油的壓力降，緩解原油接力泵揚(yáng)程不足的問題?！　。?）常壓爐挖潛改造。本次改造采用 LGH 型強(qiáng)化燃燒器，它能夠強(qiáng)化輻射室對(duì)流傳熱，提高爐管熱強(qiáng)度的均勻性，爐管的平均熱強(qiáng)度可提高 10％－25％，加熱爐熱負(fù)荷提高 10％，熱效率提高 2％。采用無機(jī)熱管代替原鋼水熱管，鋼水熱管在使用過程中易發(fā)生爆管失效事故，使