1、青岛石油化工有限责任公司青岛石油化工有限责任公司350万吨/年常减压装置培训v v 一联合车间v 2010年11月第1页，共44页。装置概况装置概况主要内容主要内容15操作条件工艺流程操作条件工艺流程3工艺流程图工艺流程图4原料、产品性质和物料平衡原料、产品性质和物料平衡2QDPEC第2页，共44页。装置概况装置概况v 针对高酸原油的特点和现有装置实际情况，采用适宜的工艺技术和设备防腐技术，将该装置改造为各项技术经济指标均较先进的加工高酸原油的常减压蒸馏装置。QDPEC第3页，共44页。装置概况装置概况v1、电脱盐系统、电脱盐系统v2、换热系统、换热系统v3、加热炉系统、加热炉系统v4、闪蒸、
2、常压塔系统、闪蒸、常压塔系统v5、减压塔系统、减压塔系统QDPEC第4页，共44页。装置概况装置概况v主要设备：主要设备：v换热器换热器Ev空冷空冷Av机泵机泵Pv容器容器Vv电脱盐罐电脱盐罐v塔塔Tv加热炉加热炉Fv压缩机压缩机KQDPEC第5页，共44页。装置概况装置概况v闪蒸闪蒸-常压常压-减压流程减压流程 考虑高酸原油石脑油含量低的特点，采用闪蒸-常压-减压方案，不设初馏塔。v常、减压塔采用高效塔内件和防腐材料常、减压塔采用高效塔内件和防腐材料 常、减压塔采用适宜的高性能塔内件。塔板填料及内构件均选用适应部位的防腐材质。v 减压采取适度深拔技术减压采取适度深拔技术 采用全填料干式减压技
3、术（包括高效填料、高效低压降气液分配器、液体收集器等）；在减一线填料段下设柴油分馏段保证减一线能生产柴油；减顶设置2组3级蒸汽抽空器。减压蜡油为催化原料，减压渣油为焦化原料，根据原料性质和总流程安排，减压蒸馏按适度深拔设计，实际生产操作中可灵活调整。QDPEC第6页，共44页。装置概况装置概况v 优化换热网络和采用强化传热设备优化换热网络和采用强化传热设备 应用窄点技术分析和优化换热网络设计，并尽可能利旧原有换热设备，部分换热设备采用高效传热元件如双弓板和螺旋折流板等强化传热；装置发生0.4MPa低压蒸汽自用，以降低装置能耗。v 加热炉及烟气余热回收加热炉及烟气余热回收 利旧原常压炉进行改造，
4、新增减压炉。加热炉烟气采用余热回收，提高炉效率。保留原常压炉余热回收系统，新增减压炉设独立余热回收设施。v 采用低速减压转油线，炉管采用低速减压转油线，炉管100%吸收转油线热胀。吸收转油线热胀。v 变频调速技术变频调速技术 对负荷变化较大的低压电机机泵采取变频调速技术以节约电耗。QDPEC第7页，共44页。原料、产品性质和物料平衡原料、产品性质和物料平衡 v原料性质原料性质 常减压装置的原料为多巴和马林高酸混合原油，混合比例为1：1。混合原油平均酸值为2.95mgKOH/g，其中马林原油硫含量也较高，达到了0.77%（wt）。根据总工艺流程安排，考虑加工原料油性质变化的适应性，掺炼进口燃料油
5、时，原油平均硫含量为0.91%（wt）。QDPEC第8页，共44页。两种原油及其混合后原油性质见表两种原油及其混合后原油性质见表1-1。项目巴西马林原油多巴原油混合原油（1：1）数据来源石科院石科院石科院中试密度（20），g/cm30.93360.92270.9285API度19.5021.27粘度，mm2/s5070.27233.7(40)104.98026.9038.8332.0410019.1123.77-康氏残炭，w%7.265.456.38硫含量，w%0.770.120.46氮含量，w%0.500.19凝点，-39-13酸值，mgKOH/g1.185.052.95蜡含量，w%1.41
6、2.1盐含量，mgNaCl/L1303.216胶质，w%17.822.715.5沥青质，w%3.00.11.1金属含量，ppmFe3.412.49.6Ni19.610.916.0Ca-268129V25.51.116.9Pb0.10.11.1石脑油收率（180），7.421.713.12（520收率，w 3.1222.8432.2741.77密度（20），g/cm30.74610.86920.92870.9387运动粘度，mm2/s，206.101 503.26513.24（80）2701（80）1007.753733.7凝点，-42328残炭，w%0.15(10%)0.2415.8酸值，mg
7、KOH/100ml53.192.62.01(酸值)1.14(酸值)硫含量，g/g550290050006400碱氮含量，g/g0.81506823050.5研究法辛烷值67十六烷值36.1族组成，w%链烷烃42.6922.162.321.3环烷烃44.5846.0芳烃11.7131.928.838胶质0.98(烯烃)8.827.2沥青质0.13.5金属含量，g/gNi36.7V41.8Fe25.2Na37.6QDPEC第10页，共44页。产品方案和性质产品方案和性质 序号名 称主要技术指标及规格备 注1不凝气燃料气2石脑油ASTM D86 EP180oC重整原料3200#溶剂油ASTM D86
8、 EP200oC精制后作为产品4柴油ASTM D86 50%300oCASTM D86 90%355oCASTM D86 95%365oC加氢精制原料5蜡油CCR 0.30 m%催化裂化原料6渣油小于 520oC馏分 5%（ASTM D1160）焦化原料表3-1 主要产品技术指标QDPEC第11页，共44页。装置物料平衡（柴油方案）装置物料平衡（柴油方案）序号名称收率W%流 量备 注Kg/ht/d104t/a进料1马林原油50.002083355000.04175.002多巴原油50.002083355000.04175.003合 计100.0041667010000.08350.00出料1常
9、顶气0.2083019.920.70燃料气加热炉用2常顶油4.0016670400.0814.00汽油组份去重整3常一线油5.0020830499.9217.50柴油组份去加氢4常二线油10.00416701000.0835.00柴油组份去加氢5常三线油6.0025000600.0021.00柴油组份去加氢6减顶气0.073107.440.26燃料气加热炉用7减顶油及 减一线油4.1617320415.6814.54蜡油组份去催化 或柴油组份去加氢8减二线油18.00750001800.0063.00蜡油组份去催化9减三线油10.00416701000.0835.00蜡油组份去催化10减压渣油
10、42.571773704256.88149.00焦化原料合 计100.0041667010000.08350.00QDPEC第12页，共44页。工艺流程工艺流程-换热部分换热部分v45的混合原油（其中马林原油和多巴原油按质量比1：1混合）自原油罐区来，混合原油分两路进入换热网络，第一路依次经E1101(原油-常一线换热器)、E1102A,B(原油-减顶循、一线换热器)、E1103A,B(原油-常二、三线()换热器)、E1104AC(原油-减二、三线（）换热器)、E1105AC(原油-渣油（）换热器)换热升温至145；第二路依次经E1201A,B(原油-常顶循换热器)、E1202A,B(原油-常
11、一中换热器)、E1203A,B(原油-常二、三线（）换热器)、E1204A,B(原油-渣油2（）换热器)换热升温至143，然后一、二路原油分别进入V1101A,B(原油一级电脱盐罐)进行脱盐脱水后合为一路进入V1101C(原油二级电脱盐罐)进行脱盐脱水。v脱盐脱水后原油分两路进入换热网络，第一路依次经E1106AC(原油-渣油1（）换热器)、E1107A,B(原油-常二中（）换热器)、E1108A,B(原油-常二、三线()换热器)、E1109A,B(原油-减二、三线()换热器)、E1110A,B(原油-减二中（）换热器)换热升温至222；第二路依次经E1205AC(原油-渣油2（）换热器)、E
12、1206A,B(原油-减一中换热器)、E1207A,B(原油-常二、三线（）换热器)、E1208A,B(原油-常三换热器)、换热升温至229，然后两路原油汇合后进T1101(闪蒸塔)，闪顶油气去T1102（常压塔）。v闪底油由P1101A,B（闪底油泵）抽出分两路进入换热网络，第一路依次经E1109AD(闪底油-渣油1（）换热器)、E1111AD(闪底油-渣油（）换热器)、E1112A,B(闪底油-减二中（）换热器)、E1113A.B(闪底油-减三线换热器)、E1114AD(闪底油-渣油（）换热器)换热升温至304，第二路依次经E1209 AD(闪底油-渣油2（）换热器)、E1210A,B(闪
13、底油-减二中（）换热器)、E1211AD(闪底油-渣油2（）换热器)换热升温至306，汇合后换热终温为305再分六路进F1101(常压炉)加热至365进入T1102(常压塔)。QDPEC第13页，共44页。工艺流程工艺流程-常压部分常压部分 v 加热至365的闪底油进入常压塔第6层塔板上部。常压塔顶油气经过E1301AC（低温水-常顶油气换热器）和A1101AI（常顶油气空冷器）冷却至40后，进入V1103（常顶汽油回流罐）。常顶汽油由P1102A,B（常顶汽油泵）抽出，一路返回塔作塔顶冷回流，一路送出装置。常顶汽油回流罐分出的冷凝水经P1131A,B（常顶注水泵）抽出后一部分到常压塔顶注水，
14、一部分送出装置。v 常压塔出三条侧线。常一线油自第39（或37）层塔板抽出自流进入T1103(常压汽提塔)上段（常一线汽提塔）汽提，汽提后的常一线油由P1103/A,B（常一线油泵）抽出，经E1101换热和A1102（常一线空冷器）冷却后出装置。汽提油气返回常压塔第39层塔板上方。v 常二线油自第27层塔板抽出自流进入T1103中段（常二线汽提塔）汽提，汽提后的常二线油由P1104A,B（常二线油泵）抽出与第一次换热后的常三线油混合。汽提油气返回常压塔第27层板上方。v 常三线油自第17（或15）层塔板抽出自流进入T1103下段（常三线汽提塔）汽提，汽提后的常三线油由P1105A,B（常三线油
15、泵）抽出，经E1208A,B换热后与自P1104A,B来的常二线油混合，混合后的常二、三线油经E1108A,B、E1203A,B和E1203A.B换热后去柴油加氢装置；或再经A1103AE（常二、三线空冷器）冷却后去罐区。汽提油气返回常压塔第17层板上方。QDPEC第14页，共44页。工艺流程工艺流程-常压部分常压部分v 为降低能耗，常压过汽化油全部自集油箱自流至T1104（减压塔）。v 常顶循油自第49层塔板由P1106A,B（常顶循油泵）抽出，经E-1201A,B换热后返回常压塔第51层塔板。v 常一中油自第33层塔板由P1107A,B（常一中油泵）抽出，经ER1101（常一中蒸汽发生器）
16、、E1202A,B换热后返回常压塔第35层塔板。v 常二中油自第23层塔板由P1108A,B（常二中油泵）抽出，经E1207A,B、E1107A,B换热后返回常压塔第25层塔板。v 常压塔底通入过热蒸汽汽提。v 常压渣油由P1109A,B(常底油泵)抽出分四路进F1102（减压炉）升温至390汇合进入T1104。QDPEC第15页，共44页。工艺流程工艺流程-减压部分减压部分 v 减顶70油气先经过减顶增压器（EJ1101A,B）,然后进入A1136AL（减顶抽空空冷器）冷凝冷却，不凝气进EJ1102A,B(减顶一级抽空器)，然后经E1137AC（一级抽空冷凝冷却器）冷凝冷却，不凝气进EJ11
17、03A,B（减顶二级抽空器），然后经E1138A,B（二级抽空冷凝冷却器）冷凝冷却，冷凝液分别经过三个大气腿排入V1104（减顶油气分水罐），减顶油经P1110A,B（减顶油泵）抽出与减一线合并后出装置。不凝气至V1107（低压瓦斯罐）作为自用燃料气。v V1104分出的含硫污水自P1132（减顶注水泵）抽出后，一部分至减顶注水，一部分送出装置。v 减压塔抽出三条侧线。减一线及减顶循油从塔顶部第一段填料集油箱由P1111A,B（减一及顶循泵）抽出后分二路，一路返回减压塔第二段填料上部，一路经E1102A,B换热后再分二路，一路经E1131A,B（减顶循水冷器）冷却后作为减顶冷回流返回塔顶，另一
18、路经A1107A,B（减一线空冷器）冷却后出装置。QDPEC第16页，共44页。工艺流程工艺流程-减压部分减压部分v 减二线及减一中油自减压塔第三段填料集油箱由P1112A,B（减二及一中泵）抽出后分二路，一路经E1206A,B、ER1102（减一中蒸汽发生器）、换热后返回减压塔第三段填料上部，一路与自E1113A,B来的减三线油混合。v 减三线及减二中油自减压塔第四段填料集油箱由P1113A,B（减三及二中泵）抽出后分三路，一路返回减压塔第五段填料上作为洗涤油，一路经E1210A,B、E1112A,B、E1110A,B换热后作为减二中返回减压塔第四段填料上部，另一路经E1113A,B换热后与
19、减二线混合，混合后的减二、三线油经E1109A,B、E1104AC、换热后去催化裂化装置，或经E1132A,B（减二、三线水冷器）冷却后出装置。QDPEC第17页，共44页。工艺流程工艺流程-减压部分减压部分v 减压过汽化油由P1114A,B抽出分两路，一路返回至减压炉前，一路返回减压塔底部。v 减压渣油由P-1115A,B(减底油泵)抽出后分两路换热，一路经E1211AD、E1209AD、E1205AC、E1204AC换热至155，一路经E1114AD、E1111AD、E1106AC、E1105AC换热至158后两路汇合去焦化装置；后经E1133AD（减压渣油水冷器）冷却后去罐区。QDPEC
20、第18页，共44页。主要操作条件主要操作条件-柴油方案柴油方案 名 称单位指标名 称单位指标混合原油进装置温度45 常一中抽出温度201混合原油进装置流量kg/h416670常一中返回温度131原油电脱盐温度135常二中抽出温度280常压炉入口温度301常二中返回温度210常压炉出口温度365减压炉出口温度390闪蒸塔顶压力（A）MPa0.15减压塔顶温度70闪蒸塔进料温度217减一线及减顶循抽出温度162常压塔顶压力（A）MPa0.145减二线及减一中抽出温度265常压塔顶温度105减三线及减二中抽出温度323常一线抽出温度174减压塔底温度370常二线抽出温度247减压塔顶压力（A）MPa
21、0.00173常三线抽出温度313减顶循返回温度55常压塔底温度355减一中返回温度185常顶循抽出温度125减二中返回温度243常顶循返回温度85QDPEC第19页，共44页。工艺流程图工艺流程图-脱前原油及脱盐罐脱前原油及脱盐罐QDPEC第20页，共44页。原油含水含盐的危害性原油含水含盐的危害性v原油含水和含盐给原油运输、贮存、加工、设备腐原油含水和含盐给原油运输、贮存、加工、设备腐蚀、产品质量都带来了危害。蚀、产品质量都带来了危害。v原油中所含的无机盐类主要为氯化钠、氯化镁、氯原油中所含的无机盐类主要为氯化钠、氯化镁、氯化钙。在原油加工过程中由于氯化镁、氯化钙水解化钙。在原油加工过程中
22、由于氯化镁、氯化钙水解产生强腐蚀性的氯化氢，尤其在其溶于水形成盐酸产生强腐蚀性的氯化氢，尤其在其溶于水形成盐酸后腐蚀就更为严重。这种腐蚀常发生在塔顶冷凝冷后腐蚀就更为严重。这种腐蚀常发生在塔顶冷凝冷却系统。另外，在加热炉管及换热设备中，由于水却系统。另外，在加热炉管及换热设备中，由于水份蒸发使盐沉积下来而结垢，影响传热，同时使炉份蒸发使盐沉积下来而结垢，影响传热，同时使炉管寿命缩短，压力降增大，严重时可使炉管或换热管寿命缩短，压力降增大，严重时可使炉管或换热器堵塞，造成装置停工。器堵塞，造成装置停工。QDPEC第21页，共44页。脱水脱盐原理脱水脱盐原理 v由于原油中的盐类，大部分是溶于所含水
23、中的，因由于原油中的盐类，大部分是溶于所含水中的，因此脱盐脱水是同时进行的。原油脱盐的原理是将盐此脱盐脱水是同时进行的。原油脱盐的原理是将盐份用一定量的淡水稀释，将悬浮在油中的盐份溶解份用一定量的淡水稀释，将悬浮在油中的盐份溶解洗净，然后借助于油水密度差，把水和盐脱除。它洗净，然后借助于油水密度差，把水和盐脱除。它们的分离，基本符合球形粒子在静止流体中自由沉们的分离，基本符合球形粒子在静止流体中自由沉降斯托克斯定律。降斯托克斯定律。QDPEC第22页，共44页。影响原油脱盐脱水的因素影响原油脱盐脱水的因素 v温度温度 v压力压力 v破乳剂破乳剂 v电场梯度和原油在电场内停留时间电场梯度和原油在
24、电场内停留时间 v电脱盐罐的结构电脱盐罐的结构 QDPEC第23页，共44页。工艺流程图工艺流程图-闪蒸系统闪蒸系统QDPEC第24页，共44页。精馏原理精馏原理 v原油蒸馏是原油加工的第一步，因此，也称为初馏。原油蒸馏是原油加工的第一步，因此，也称为初馏。原油初馏是将原油分馏成各种石油馏分，这些馏分原油初馏是将原油分馏成各种石油馏分，这些馏分再经加工精制后，即得各种石油产品。再经加工精制后，即得各种石油产品。v蒸馏就是将原油加热，其中轻组份汽化，将其导出蒸馏就是将原油加热，其中轻组份汽化，将其导出冷凝，即使原油中轻重组份分离的过程。原油加热冷凝，即使原油中轻重组份分离的过程。原油加热是在换热
25、器和加热炉炉管内进行的，当原油加热到是在换热器和加热炉炉管内进行的，当原油加热到规定的温度后，便引入分馏塔进行分离。原油在分规定的温度后，便引入分馏塔进行分离。原油在分馏塔内分离的过程称为精馏。馏塔内分离的过程称为精馏。QDPEC第25页，共44页。精馏的过程与方法精馏的过程与方法 v原油的分离是在分馏塔内完成的，加热后的原油以原油的分离是在分馏塔内完成的，加热后的原油以汽液混合状态进入塔中，在进料段经一次汽化，使汽液混合状态进入塔中，在进料段经一次汽化，使绝大数应蒸出的馏分与液相分离，油气上升，未汽绝大数应蒸出的馏分与液相分离，油气上升，未汽化部分下降流入塔底，上升的油气在塔内令其温度化部分
26、下降流入塔底，上升的油气在塔内令其温度逐渐降低，就会出现部分冷凝的现象。首先冷凝的逐渐降低，就会出现部分冷凝的现象。首先冷凝的是沸点较高的常四蜡油，未冷凝的汽相中主要是沸是沸点较高的常四蜡油，未冷凝的汽相中主要是沸点较低的汽油、煤油、柴油，再降低温度令其部分点较低的汽油、煤油、柴油，再降低温度令其部分冷凝时，依次冷凝的是柴油、煤油，最后不能冷凝冷凝时，依次冷凝的是柴油、煤油，最后不能冷凝的是汽油蒸汽。此时在分馏塔底取得较纯的高沸点的是汽油蒸汽。此时在分馏塔底取得较纯的高沸点馏分，塔侧自下而上可取得蜡油、柴油、煤油等馏馏分，塔侧自下而上可取得蜡油、柴油、煤油等馏分，自塔顶可取得汽油馏分。根据需要
27、也可从塔的分，自塔顶可取得汽油馏分。根据需要也可从塔的侧线分出轻重不同的其它产品。侧线分出轻重不同的其它产品。QDPEC第26页，共44页。v气相混合物在塔上部逐渐降温冷凝，气体降温冷凝气相混合物在塔上部逐渐降温冷凝，气体降温冷凝要放出热量，这部分热量是通过回流取走的，同时要放出热量，这部分热量是通过回流取走的，同时从塔的不同位置采用中段回流取热，使分馏塔形成从塔的不同位置采用中段回流取热，使分馏塔形成自下而上温度逐渐降低的温度梯度，以便于切割出自下而上温度逐渐降低的温度梯度，以便于切割出不同馏分的产品。不同馏分的产品。v精馏过程的实质可概括为：不平衡的汽液两相，经精馏过程的实质可概括为：不平
28、衡的汽液两相，经过热交换，气相多次部分冷凝，与液相多次部分汽过热交换，气相多次部分冷凝，与液相多次部分汽化相结合的过程。化相结合的过程。QDPEC第27页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常顶循常顶循QDPEC第28页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常一中常一中QDPEC第29页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常二中常二中QDPEC第30页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常压过汽化油常压过汽化油QDPEC第31页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常一线常一线QDPEC第32页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常二、三线常二、三线QDPEC第33页，共44页。工艺流程图工艺流程图-常顶回流
29、常顶回流QDPEC第34页，共44页。工艺流程图工艺流程图-减顶系统减顶系统QDPEC第35页，共44页。工艺流程图工艺流程图-减一线减一线QDPEC第36页，共44页。工艺流程图工艺流程图-减二、三线减二、三线QDPEC第37页，共44页。工艺流程图工艺流程图-减压过汽化油减压过汽化油QDPEC第38页，共44页。工艺流程图工艺流程图-螺杆压缩机螺杆压缩机液位50%,阀关闭液位60%,阀打开液位30%,阀打开液位40%,阀关闭压缩机开机,阀打开两台压缩机停机,阀打开任一台压缩机开机,阀关闭催化压缩机停机,压力达到高报警时,阀打开压缩机进气控制QDPEC第39页，共44页。连锁自保连锁自保v(
30、1)常压炉、减压炉连锁控制v 1）当常压炉烟气出空气预热器压力小于等于连锁低报警 设定值时，连锁开常压炉空气快开风门、开加热炉烟道挡板，停鼓风机、引风机：v 2）当减压炉烟气出空气预热器压力小于等于低报警设定值时，空气预热器烟气出口压力大于等于高报警时，连锁开减压路空气快开风门、开加热炉烟道挡板，停鼓风机、引风机v 3）当常压炉、减压炉预热器烟气进、出温度大于等于高报警设定值时，连锁开常压炉、减压炉空气快开风门、关加热炉进风蝶阀，停鼓风机、引风机v 4）当常压炉、减压炉鼓风机故障时，连锁开常压炉、减压炉空气快开风门、关加热炉进风蝶阀，停鼓风机v 5）当常压炉、减压炉引风机故障时，连锁开常压炉、
31、减压炉空气快开风门、关加热炉进风蝶阀，停引风机 QDPEC第40页，共44页。v 6)压缩机油气分离器液位联锁控制v 压缩机油气分离器液位达到高高液位时，联锁开排液阀；液位达到低液位时，联锁关排液阀；液位达到低低液位时，开补液阀，液位达到高液位时，关补液阀v 7）压缩机联锁v 两台压缩机同时停机，联锁开瓦斯分液罐瓦斯气放空阀；任一台压缩机开，则联锁关瓦斯分液罐放空阀。压缩机开机/关机时，联锁开/关循环补液阀。v 8）瓦斯气进催化压缩机压力联锁v 瓦斯气进催化压缩机压力达到高报警时（或催化压缩机停机）联锁开瓦斯分液罐顶瓦斯去催化压缩机控制阀。QDPEC第41页，共44页。串级控制串级控制v（1）常压塔、减压塔侧线回流管线入口温度（主回路）与侧线回流流量（副回路）串级控制。v（2）常压塔侧线抽出温度（主回路）与常压汽提塔侧线外送流量（副回路）串级控制。v（3）减压塔侧线液位（主回路）与减压塔侧线外送流量（副回路）串级控制。v（4）常压炉、减压炉炉管出口温度（主回路）与炉膛温度（副回路）串级控制。v（QDPEC第42页，共44页。青岛石油化工有限责任公司青岛石油化工有限责任公司谢谢!第43页，共44页。青岛石油化工有限责任公司青岛石油化工有限责任公司演讲完毕，谢谢观看！第44页，共44页。
