1、常减压蒸馏知识v常减压蒸馏装置概况v国外蒸馏技术发展趋势v国内蒸馏装置技术现状v常减压蒸馏装置的技术简介常减压蒸馏装置概况常减压蒸馏装置概况炼油厂原油加工的第一道工序什么是常减压蒸馏装置？什么是常减压蒸馏装置？根据原油中各组分沸点的不同，利用根据原油中各组分沸点的不同，利用蒸蒸馏馏的方法将的方法将原油原油切割成石脑油、航煤、切割成石脑油、航煤、柴油、蜡油以及减压渣油柴油、蜡油以及减压渣油馏分馏分的装置的装置常减压蒸馏装置概况v原油原油是指地下开采出来的未经加工的石油石油通常是氮黄色到黑色的、流动或半流动的粘稠液体，比重一般小于1，在0.80.98之间组成石油的元素主要是碳、氢、硫、氮、氧，还有
2、钒、镍、铁、铜、铅、钙、钠、镁、钴、锌、钛等金属元素和氯、硅、磷、砷等非金属元素。其中碳的含量占8387，氢含量占1114原油中的烃类主要有烷烃、环烷烃和芳香烃原料原料常减压蒸馏装置概况v原油的分类特性因数分类v特性因数K12.1称为石蜡基原油v特性因数K为11.512.1称为中间基原油v特性因数K为10.511.5称为环烷基原油关键馏分分类原料原料常减压蒸馏装置概况工业分类v按密度分类密度小于830kg/m3称为轻质原油密度在830904kg/m3称为中质原油密度在904966kg/m3称为重质原油密度大于966kg/m3称为超重质原油v按硫含量分类原油中S0.5称为低硫原油原油中0.5S1
3、.5称为高硫原油v原油中酸值TAN0.5%称为含酸原油原料原料常减压蒸馏装置概况蒸馏、精馏（分馏）蒸馏将液体混合物加热，使它全部或部分地汽化，并将形成的蒸汽部分地或全部冷凝。这样得到的凝液其组成会与原始混合物有一定的甚至相当大的差别，从而使原始物料中有关的组成部分得到一定程度的分离或提纯蒸馏的三种形式v闪蒸平衡汽化v简单蒸馏渐次汽化v精馏（分馏）加工方法加工方法常减压蒸馏装置概况闪蒸（平衡汽化）进料以某种方式被加热至部分汽化，经过减压设施，在一个容器的空间内，于一定的温度和压力下，汽液两相迅即分离，得到相应的汽相和液相产物。此过程称为闪蒸。如果在加热汽化过程中，汽液两相有足够的时间密切接触，汽
4、液两相产物在分离时达到了平衡状态，则这种汽化称为平衡汽化。加工方法加工方法常减压蒸馏装置概况简单蒸馏（渐次汽化）原料在混合物在在蒸馏釜中加热，在一定的压力下，当加热到某一温度时，液体开始汽化，生成了微量蒸汽。生成的气体当即被引出，并继续加热液体，则其温度不断上升，蒸汽不断的形成并迅即被引出，冷凝冷却并收集其液体。一直蒸到所需的程度为止。假设每次微量蒸汽与全部残存的液体达到相平衡状态，这种汽化方式称为渐次汽化，或者叫微分汽化加工方法加工方法常减压蒸馏装置概况精馏（分馏）是蒸馏的最高级形式。它的特点就在于，在提供回流的条件下，汽液相多次逆流接触，进行相间扩散传质传热，使挥发性混合物中各组分有效的分
5、离加工方法加工方法常减压蒸馏装置概况v馏分在炼油厂中，没有必要将石油分割成单个组分，而是把整个石油“切割”成几个馏分，“馏分”意即馏出的部分，它是一个混合物，只不过它包含的组分比原油少多了馏分通常冠以汽油、煤油、柴油等石油产品名称。馏分不是最终产品v汽油馏分：200v航煤馏分：150280 v灯煤馏分：200300 v柴油馏分：200350 v蜡油馏分：350550 产品产品常减压蒸馏装置概况气体C1、C2v经脱硫后去工厂燃料气管网/装置自用燃料液化气C3、C4v经脱硫后去工厂液化气罐区石脑油550 v去渣油加氢产品产品常减压蒸馏装置概况产品产品 常减压蒸馏装置概况对于润滑油型蒸馏装置，减压侧
6、线产品一般应满足以下要求：v馏份宽度（D1160 2%97%）减二：70减三：70减四：80减五：90v比色（GB6540）减三2.0减四3.5减五5.0v残碳（康氏）减三0.15减四0.25减五0.35产品产品常减压蒸馏装置概况常压蒸馏部分v原油加热后进入分馏塔，此塔在接近大气压力下操作，故称为常压塔，相应的加热炉称为常压炉，整个过程称为常压蒸馏。减压蒸馏部分v由于常压塔一般只能拔出实沸点360左右的馏分，若要进一步提高拔出率，则必须要有更高的汽化温度，这就会导致油品的裂解。为降低汽化温度，则需降低汽化压力，实行减压操作轻烃回收部分v本装置不设置轻烃回收，此部分直接送乙烯装置组成装置组成常减
7、压蒸馏装置概况一脱三注（四注）部分v一脱指的是原油电脱盐原油中含有一定量盐和水，所含盐除有一小部分以结晶盐的状态悬浮于油中外，绝大部分溶于水，并以微粒状态分散在油中，形成稳定的油包水型乳化液。原油电脱盐过程是在原油中注入一定量的含氯低的新鲜水，经充分混合，溶解残留在原油中的盐类，同时稀释原有盐水，形成新的乳化液。然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大的水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的的过程v三注（四注）指的是塔顶馏出线注氨、注缓蚀剂、注水（以及原油注碱）装置组成装置组成常减压蒸馏装置概况热量回收（换热）部分v原油要分离为产品，必须加热到一定的温度v产品在分馏塔抽
8、出温度为该产品的泡点温度，该产品在进入下游装置或罐区前，需要冷却v将产品与原油换热，回收产品的热量，减少加热炉燃料的消耗装置组成装置组成常减压蒸馏装置概况类型v燃料型、燃料润滑油型、化工型流程特点v燃料型流程特点一般在常压塔前设置初馏塔或闪蒸塔常压塔设置34个侧线。生产汽油（石脑油）、溶剂油、煤油（喷气燃料）轻、重柴油等产品或调和组分。为调整各侧线产品的闪点和馏程范围，各侧线一般都设汽提塔减压塔侧线出催化裂化料或加氢裂化料，产品较简单，分馏精度要求不高，故只设23侧线，且不设汽提塔，对最下一个侧线，为保证金属和参炭合格，故设洗涤段减压一般采用三级抽真空蒸馏装置类型蒸馏装置类型常减压蒸馏装置概况
9、v燃料润滑油型流程特点常压系统在原油和产品要求与燃料型相同，流程相同减压系统流程较复杂，减压塔要出各种润滑油原料组分，一般设45各侧线，侧线设置汽提塔，改善各馏分的馏程范围控制减压炉管内最高油温不大于395，以免油料局部过热而裂解减压炉和减压塔注入水蒸汽，改善炉管内流行和降低闪蒸段油气分压进料段以上设置洗涤段，改善产品质量采用两级抽真空系统蒸馏装置类型蒸馏装置类型常减压蒸馏装置概况v化工型流程特点化工型是三类流程中最简单的。常压蒸馏系统一般不设初馏塔而设闪蒸塔常压塔设置23个侧线，产品最为裂解原料，分离精度要求低，塔板数可减少，不设汽提塔减压蒸馏系统与燃料型基本相同蒸馏装置类型蒸馏装置类型常减
10、压蒸馏装置概况分馏精度低v石油产品是一种馏程范围较宽的馏分，因此它的分馏精度较一般的蒸馏系统要求低原料直接供热v原油精馏塔底的温度很高，由于热源的限制和高温裂解的影响，不能象一般蒸馏系统那样采用重沸器供热，而只能靠原油加热炉将进料加热到尽可能高的温度，热量由进料带入基本特征基本特征常减压蒸馏装置概况v在进料段以下采用直接蒸汽汽提并降低油气分压从而帮助塔底重油中较轻的油料汽化，提高进料在汽化段中的气化率原油分馏塔进塔热量一般较固定，没有调节的余地v塔的回流热由全塔热平衡决定，而不是根据产品分馏精度要求计算确定v如果不考虑塔的热平衡情况，过大或过小的增减回流比都会引起产品收率的下降或质量不合格基本
11、特征基本特征常减压蒸馏装置概况根据产品的要求，分馏操作分级进行v原油先进初馏塔，拔出最轻的组分，然后经加热后进入常压塔，切取常压各线馏分，然后在进行减压蒸馏v可均匀塔的汽液相负荷，便于能量的分级利用基本特征基本特征常减压蒸馏装置概况减压塔塔径大v减压蒸馏要求尽可能高的真空度以使拔出率最大，由于残压低，气相密度小，气相负荷远比常压塔大，故减压塔塔径相应较常压塔大减压塔塔盘数少v在减压操作下，由于组分间的相对挥发度较大，因此要求的塔板数相对较少。加上燃料型减压塔对产品分馏精度基本无要求，塔盘数远较常压塔少，对润滑油型减压塔，虽然分馏要求较高，但受压降限制，塔盘数也较少采用循环回流v为减少塔顶系统压
12、降及冷凝热负荷，减压塔顶采用循环回流，而不采用塔顶冷回流减压和常压蒸馏的区别减压和常压蒸馏的区别常减压蒸馏装置概况v四、工艺流程v 四川石化300 万吨/年渣油加氢脱硫装置由反应部分、分馏部分、公用工程部分组成。其中，反应部分包括了：原料系统、反应系统、高压反应产物分离系统、低压反应产物分离系统和压缩机部分。工艺流程见图。常减压蒸馏装置概况主要操作条件主要操作条件常减压蒸馏装置概况主要操作条件主要操作条件国外蒸馏技术发展方向单套蒸馏装置的能力单套蒸馏装置的能力国外蒸馏技术的发展方向按2007年统计，全世界主要国家和地区共有670多座炼油厂，总加工能力42.65亿吨/年v能力在2000万吨/年以
13、上的炼厂16座v目前，世界上最大的炼厂是帕拉瓜纳炼油中心，为4700万吨/年单套蒸馏装置的加工规模也日益大型化。单套蒸馏装置的规模一般都在500万吨/年以上，不少装置已达到1000万吨/年以上v目前，世界上最大的常减压装置为印度贾拉加炼油厂，其单套加工能力为1500万吨/年v美国ExxonMobil公司贝汤炼油厂的一套蒸馏装置规模为1300万吨/年，常压塔直径9.75米，2003对其进行改造，能力扩大为1500万吨/年单套蒸馏装置的能力单套蒸馏装置的能力国外蒸馏技术的发展方向国外蒸馏技术的发展方向分割精度v常减压产品的分割精度用脱空度表示，即下一产品的5点和该产品95温度差表示v产品的脱空度大
14、，说明产品分割清楚v对于蒸馏装置，常压拨出率和馏分质量影响着直馏柴油的收率，对全厂的经济效益有重大的影响产品质量产品质量国外蒸馏技术的发展方向v直馏直馏柴油十六烷值高，加工费用低。v对于低硫低酸值原油，直馏柴油不需任何精制，就是优质柴油组分v对于含硫原油，直馏柴油也只需经压力较低，空速较高的加氢精制，就可以达到欧III类和欧IV优质柴油的要求产品质量产品质量国外蒸馏技术的发展方向v如果直馏柴油馏分混入减压蜡油中，就需要用催化裂化或加氢裂化的方法加工，不仅需要增加二次加工装置的规模，从而增加投资和操作费用，降低了柴汽比，而且催化裂化的柴油十六烷值低，质量差，后续加工费用高v因此，提高产品分馏精度
15、，不但可以提高目的产品的收率，还可降低后续装置的操作费用v国外典型的产品脱空度石脑油与煤油的脱空度ASTM D86（5-95%）13煤油和轻柴油的脱空度ASTM D86（5-95%）8轻柴油和重柴油的脱空度ASTM D86（5-95%）-20轻蜡油与重蜡油的脱空度ASTM D1160（5-95%）5产品质量产品质量减压深拔的意义v对于不同的原油，减压拔出率的要求和意义是完全不同的v对于低硫低金属石蜡基原油的燃料型常减压装置，由于其减压渣油可以全部进入重油催化裂化装置加工，因此不必追求减压拔出率，甚至可以不需要减压蒸馏，全部常压渣油都可以直接进入重油催化裂化装置加工v对于生产润滑油的常减压装置，
16、减压拔出率应根据对润滑油的粘度要求和丙烷脱沥青装置的情况来决定减压拔出率v对于生产道路沥青的常减压装置，减压拔出率应根据沥青的生产要求而定国外蒸馏技术的发展方向减压拔出率减压拔出率国外蒸馏技术的发展方向v对于硫含量高，金属含量高的原油，其减压渣油很难直接用催化裂化装置加工，这种渣油一般只能用溶剂脱沥青或焦化的方法。如果进入催化裂化装置，则需进行渣油加氢预处理，而渣油加氢装置的投资和操作费用都很高。在这种情况下，减压拔出率和拔出的馏分质量对全厂的经济效益就会有重大的影响。拔出的蜡油，可以作为加氢裂化装置的原料，即使作为催化裂化装置的原料，其加氢预处理的投资和操作费用也要比渣油加氢低得多v某大型常
17、减压装置，采用深拔技术，全年多拔出蜡油54.16万吨，也就是减少减压渣油54.16万吨/年。按蜡油和减压渣油的价差200元/吨计算，每年也能取得10832万元的效益。经济效益十分明显减压拔出率减压拔出率国外蒸馏技术的发展方向减压深拔能达到的水平v一般对为催化裂化或加氢裂化装置提供原料的减压塔，标准设计是将减压渣油的切割点定在1050，即565.6v对生产润滑油原料的减压塔，其切割点温度通常在1000，即537.8 v对生产沥青原料的减压塔，切割点温度通常在10801100，即582.2593.3 v国外所指的深拔，是指是指减压渣油的实沸点切割点在565以上v有些常减压装置的实沸点切割点已经达到
18、600以上减压拔出率减压拔出率七十年代，国外开发了“干式”减压蒸馏技术v不注入水蒸气，采用三级抽真空系统，使减压塔的进料段和炉出口获得较高的真空度，在较低的操作温度下获得相同的拔出率v“干式”减压蒸馏技术可大幅度降低装置能耗v“干式”减压蒸馏蜡油产品质量较差，减压渣油中含有较多的蜡油组分“微湿式”减压蒸馏技术v在塔底和炉管内注入少量水蒸气，采用三级抽真空技术，实现高真空减压蒸馏v“微湿式”减压蒸馏与“干式”减压蒸馏相比，产品质量和减压拔出率都有一定的提高蒸馏技术进展蒸馏技术进展国外蒸馏技术的发展方向渐次分离v法国的ELF和Technip公司共同开发了一种渐次分馏技术，主要将汽、煤、柴油等各种产
19、品逐渐进行分离，从而降低工艺总用能，可以降低能耗30%左右整体蒸馏技术v壳牌石油公司提出的整体蒸馏装置（Shell Bulk Crude Distillation Unit），将原油蒸馏装置、加氢脱硫装置、高真空减压蒸馏装置和减粘装置作为一个整体加以优化，整体蒸馏装置可以节省投资的30%左右国外蒸馏技术的发展方向蒸馏技术进展蒸馏技术进展换热网络设计理念v节能降耗是在保证产品质量、产品收率的前提下进行的，以使装置经济效益最大化，在追求整体经济效益最大化的同时，不片面追求换热终温的最高v对于加工含硫原油的蒸馏装置，由于原油含硫量高，温度大于240的换热器将使用价格较高、抗腐蚀性能较好的钢材，过低的
20、“窄点”温差将带来换热器面积的大幅度增加，使换热器的投资大幅度增加vExxonMobil公司选定的“窄点”温差要使换热器投资回报率达到20%以上vKBC的原则是增加面积，直到最后增加的传热面积的回收期到4年为止v对于加工含硫原油的蒸馏装置，原油的换热终温一般不超过280换热网络及节能换热网络及节能国外蒸馏技术发展方向能耗水平v常减压蒸馏装置是炼厂的能耗大户，国外公司十分注意节能降耗，但不追求过低的能耗指标，节能降耗是在保证产品质量和产品收率的前提下进行，以使装置经济效益最大化v大部分装置能耗在12千克标油/吨原油左右日本COSMO公司的千叶炼油厂1999年两套蒸馏装置的能耗分别为14.13千克
21、标油/吨原油和15.22千克标油/吨原油COSMO公司的（土界）炼油厂2000年蒸馏装置的能耗为14.24 千克标油/吨原油换热网络及节能换热网络及节能国外蒸馏技术发展方向塔内件塔内件发展方向v首先实现汽液充分混合，然后用辅助设施实现汽液相分离。这样可以大大提高处理量，脱除以前不能超过液泛点的制约。采用这一理念制造的新型塔板可以提高能力30%50%或更多国外蒸馏技术发展方向电脱盐电脱盐在电脱盐技术方面，以Petrolite（Petroco）、Howe-Baker和Natco公司的专利技术较为先进在九十年代以前，主要是低速脱盐技术vPetrolite、Howe-Baker水平电极板vNatco垂
22、直交直流电脱盐九十年代，Petrolite在低速脱盐的基础上开发出了高速电脱盐，其主要特点是v进料位置不同于低速电脱盐，不在水相，而是在电极板之间v进料管不用管式或倒槽式，而采用特殊喷头型式v电脱盐罐处理能力不取决于油品在电场中的停留时间，而取决于喷头的能力v采用交流电，水平电极板国外蒸馏技术发展方向电脱盐电脱盐v该技术与低速电脱盐技术相比，具有处理能力大、脱盐效率高、电耗低、占地面积小的特点v该技术目前在世界各地得到了广泛的应用电脱盐指标v对原油进厂前的预处理比较重视，对进厂的原油含盐和含水等均有要求v一般规定原油进厂含盐 50mgNaCl/l，含水0.5mg/lv注意电脱盐操作条件的优化和
23、调整，电脱盐效果比较稳定v一般采用一级电脱盐即可保证脱盐效果国外蒸馏技术发展方向我国蒸馏装置技术现状单套装置的能力单套装置的能力中国石油股份公司共有60套常减压蒸馏装置，设计总加工能力近2亿吨/年已投产的最大蒸馏装置v大连西太平洋石化公司1000万吨/年常减压v大连石化公司1000万吨/年常减压蒸馏装置正设计的最大装置v独山子石化1000万吨/年常减压蒸馏装置v广西石化1000万吨/年常减压蒸馏装置v天津石化1000万吨/年常减压蒸馏装置v四川石化1000万吨/年常减压蒸馏装置我国蒸馏装置技术现状产品质量产品质量蒸馏装置侧线产品分离精度差别较大v中石化有些炼厂常顶和常一线能够脱空，但尚有40%
24、的装置常顶与常一恩氏蒸馏馏程重叠超过10，最多重叠度达86v多数装置常二与常三恩氏蒸馏馏程重叠在15以上，实沸点重叠则超出25v2001年常底重油350馏出量平均为6.4%，最高14%，最低3%，最高与最低相差近5倍我国蒸馏装置技术现状我国蒸馏装置技术现状减压拔出深度偏低，这是常减压蒸馏与国外的主要差距之一v国内多数常减压装置的实沸点切割点都在540以下v有一些常减压装置的实沸点切割点还在520以下2001年中国石化集团公司运行的47套常减压蒸馏装置，减压恩氏蒸馏切割点的平均水平为545v最高是加工胜利原油的齐鲁1#常减压蒸馏，为564影响减压深拔的主要原因是汽化段压力偏高、加热炉出口温度偏低
25、和雾沫夹带严重v中石化统计数据显示，2001年运行的减压塔，真空度为9099kPa，汽化段压力一般为7.64kPa，汽化段温度高的为390392，低的为360365减压拔出率减压拔出率负荷转移技术二级闪蒸技术多产柴油技术无压缩机回收轻烃技术四级蒸馏技术我国蒸馏装置技术现状蒸馏技术进展蒸馏技术进展我国蒸馏装置技术现状从20世纪80年代初，我国开展了蒸馏装置大规模的节能降耗活动，取得了巨大的成绩，蒸馏装置的平均能耗从25 千克标油/吨原油下降到目前的11 千克标油/吨左右换热网络及节能换热网络及节能我国蒸馏装置技术现状v2001年，中国石油股份公司所属的53套常减压蒸馏装置，平均能耗为11.33
26、千克标油/吨v2003年，中国石化所属的蒸馏装置平均能耗为11.59千克标油/吨，最低9.59千克标油/吨，最高16.41千克标油/吨v2004年中石化56 套常减压装置平均能耗为11.48kg/t原油。最低的已达到9.15kg/t原油单从能耗指标评价，我国的蒸馏装置能耗已处于较先进的水平。但是，值得注意的是，这个能耗指标是在产品质量、轻油收率和总拔出率相对较低的情况下获得的换热网络及节能换热网络及节能我国蒸馏装置技术现状主要采用的是低速电脱盐引进6套Petroco 高速电脱盐，WEPEC电脱盐效果较好，镇海次之，其余效果不佳根据Natco 和Petroco的技术已开发出了交直流电脱盐和高速电
27、脱盐工程研究院开发出了具有自主知识产权的平流鼠笼式电脱盐其他研究单位正在进行诸如：超声脱盐、生物脱盐、过滤脱盐的研究电脱盐电脱盐蒸馏装置采用的技术适应能力强和操作灵活性大产品质量好轻油收率高总拔出率高运转周期长公用工程消耗低自动控制水平高平面布置合理和占地面积小环境污染小、安全性高投资省蒸馏装置设计的目标蒸馏装置设计的目标采用的技术扩能技术v四级蒸馏技术v负荷转移技术提高产品收率和质量技术v无压缩机回收轻烃技术v多产柴油技术v减压深拔技术v高效分馏塔盘和高效填料v塔进料分布技术防腐技术v高效电脱盐技术v其他防腐蚀技术节能技术 扩能技术四级蒸馏技术v1999年提出在原有的初馏常压减压三级蒸馏的基
28、础上，增加一个蒸馏塔，形成初馏常压一级减压二级减压的四级蒸馏四级蒸馏技术优点v原有的初馏塔、常压塔、减压塔、常压炉和减压炉可以不做大的改动，减少改动工程量，缩短施工周期、降低改造投资v降低燃料消耗。某蒸馏装置采用四级蒸馏，燃料消耗降低0.66kg/t 原油应用v扬子石化600万吨/年常减压改造v金陵石化800万吨/年常减压改造v镇海石化600万吨/年常减压改造负荷转移技术v大连西太平洋蒸馏装置改造中提出原理v充分发挥初馏塔的作用，在初馏塔拔出更多的组分，减少常压炉和常压塔负荷，从而提高现有装置的处理能力优点v对于现有塔径为3800mm的常压塔，其处理能力可以提高到400500万吨/年以上应用v
29、大连西太平洋1000万吨蒸馏v镇海炼化600万吨蒸馏v湛江东兴500万吨蒸馏v扬子石化600万吨蒸馏提高产品收率和质量技术v1990年提出并加以应用LPG回收率可达到90%以上优点v工艺流程简单 占地面积小v操作人员少 设备投资省v操作简单 不需维护应用v镇海炼化150万吨 大连西太1000万吨 v镇海炼化800万吨 大连石化600万吨 v上海石化600万吨 大连石化1000万吨 v广州石化520万吨 高桥石化800万吨 v扬子石化650万吨 金陵石化500万吨 v湛江石化500万吨 青岛石化350万吨 无压缩机轻烃回收技术无压缩机轻烃回收技术无压缩机回收轻烃技术是通过初馏塔适当提压操作，使液
30、化石油气组分几乎全部溶解于初顶油中，以液体的形态通过机泵送至轻烃回收系统对液化石油气进行回收由于初顶回流罐内气体和液体是处于相平衡状态，要使罐内气体全部或绝大部分溶解于粗石脑油中，必须提高回流罐压力或降低塔顶冷凝冷却系统温度或提高粗石脑油量由于塔顶冷凝冷却系统温度受循环水温等因素的限制不可能降低很多，因此只能通过提高系统压力和调整初顶和常顶石脑油的分配量来达到最大限度回收液化石油气的目的无压缩机轻烃回收技术过高的初馏塔顶压力会降低分馏精度，增加能量消耗，同时也会增加设备投资和操作费用u理论计算，在不理论计算，在不同的液化石油气同的液化石油气含量与石脑油含含量与石脑油含量之比（即不同量之比（即不
31、同原油条件下），原油条件下），初馏塔顶压力在初馏塔顶压力在0.350.40MPa之间时，液化石之间时，液化石油气回收率接近油气回收率接近100%增产柴油技术强化常压塔底汽提技术v常压塔汽提段板数v常压塔汽提蒸汽量v汽提段结构减一线生产柴油技术v减一线和减二线之间增加一个分馏段v控制减一线柴油95%点温度，使其满足柴油质量要求采用多产柴油技术可增加柴油收率3%左右 应用v镇海、上海石化、广石化、兰州v汽提段塔板数对柴油收率的影响汽提段塔板数对柴油收率的影响增产柴油技术汽提段塔盘数的影响汽提段塔盘数的影响v汽提蒸汽量对柴油收率的影响汽提蒸汽量对柴油收率的影响增产柴油技术汽提蒸汽量的影响汽提蒸汽量的
32、影响深拔的必要性深拔的必要性减压深拔技术进口含硫原油的减压渣油硫含量高不能直接进入催化裂化装置须通过加氢脱硫或焦化进行加工减压深拔v减少高含硫渣油的收率v减少渣油二次加工量v降低操作费用v提高经济效益v由520提高到550，减少渣油收率3%4%，v某厂大型减压装置采用深拔技术，能耗增加折合1757.9万元，多拔蜡油取得效益10832万元减压深拔技术影响减压拔出率因素原料性质的影响v原料性质的影响主要是金属（尤其是镍、钒等）含量和油品的裂解温度影响减压拔出率的因素主要有：原料的影响减压拔出率的因素主要有：原料的性质、减压炉出口温度、减压塔闪蒸段性质、减压炉出口温度、减压塔闪蒸段压力、减压塔进料段
33、和洗涤段的结构压力、减压塔进料段和洗涤段的结构影响深拔的因素影响深拔的因素减压深拔技术v原油的金属主要集中在减压渣油馏份上，减压拔出率高，则原来属于渣油的一部分将进入VGO，造成VGO中的金属含量升高。VGO金属含量高，则对下游催化剂的使用寿命有很大的影响v如原料中520570馏分金属含量较高，则不宜进行减压深拔v原料的裂解温度主要影响加热炉出口温度，减压深拔要求尽可能提高加热炉出口温度，但不能超过油品的裂解温度减压炉出口温度的影响v蒸馏是一个物理过程，蒸馏过程中需要的能量主要由减压炉提供影响深拔的因素影响深拔的因素减压深拔技术v减压炉出口温度高，则减压拔出率提高v一般地，在相同地闪蒸段压力下
34、，减压炉出口温度提高5，则减压闪蒸段地气化率可以提高2减压闪蒸段压力的影响v减压闪蒸段压力直接影响油气分压v闪蒸段压力降低，减压闪蒸段气化率升高v一般地，在相同减压炉出口温度条件下，闪蒸段压力降低5mmHg，闪蒸段气化率可以提高0.6%减压进料段和洗涤段结构v减压进料段和洗涤段地结构影响拔出地HVGO的重金属含量、残碳和C7不溶物的含量影响深拔的因素影响深拔的因素减压深拔技术v原料中重金属含量残碳和C7不溶物的含量主要集中在减压渣油的馏分中，进料段结构合理，上升的气体雾沫夹带量小，HVGO中重金属含量残碳和C7不溶物的含量低v为减少雾沫夹带，进料设置进料分布器v洗涤段结构合理，上升气体得到较好
35、的洗涤vHVGO中重金属含量残碳和C7不溶物的含量低v实际生产经验表明，减压洗涤段采用一段洗涤效果良好影响深拔的因素影响深拔的因素国内减压深拔技术v减压塔顶设置高效抽空器，以满足深拔要求v全填料减压塔，降低压降，提高蒸发层的真空度v采用净洗，降低HVO的残碳和重金属含量v微湿式减压，提高炉出口汽化量，提高产品质量v设置360分配器，气体均匀分布，减少雾沫夹带v设置急冷油线，控制温度365，防止塔底油裂化v采用炉管吸收热胀量技术，减少转油线压降和温降，降低减压炉出口温度v采用低速转油线减压深拔技术深拔的措施深拔的措施Shell的高真空减压蒸馏技术（HVU)v减压渣油切割点温度已达到610，减压加
36、热炉出口温度可达到440，减压塔闪蒸段压力可达到22mmHgv减压塔中段回流采用空塔喷淋技术，减压塔压降可以达到7mmHgv减压塔进料采用Schoepentoeterv减压塔进料段采用一段洗涤，抽出集油箱采用特殊结构v减压炉采用特殊设计，炉出口温度可以达到440，连续运行时间可以达到4年以上深拔的措施深拔的措施减压深拔技术减压深拔技术KBC减压深拔技术vKBC已开发出连接各装置形成全炼油厂模拟的模型软件（PETROfine/Petro-SIM每个炼油物料由一组含有75个假定组份的分析所描述每一假定组最多能存储77个物理性质对于减压深拔项目，记录的关键物理性质有残炭、C7不溶物（沥青质）、硫、氮
37、和金属KBC设计的工业化装置已达到：北海原油（API 39）切割点达到620，中东原油（API 34）610，重油如Bachaquero BCF-17、Merey-16和Maya原油565使用KBC深拔技术减压加热炉出口温度已成功操作在高达435深拔的措施深拔的措施浮阀上方没有鼓泡，2530的鼓泡区没有气液接触，传质效率降低局部液体滞留，液体停留时间不等，破坏了液体的柱塞流状态，降低塔板的传质效率和处理能力入口堰处鼓泡较少，塔板上鼓泡状态不均匀，导致气体偏流降液管的设计不合理，使降液管设计或过大或过小传统浮阀的主要问题传统浮阀的主要问题高效分馏塔盘技术在阀顶开小阀孔，利用浮阀上部的传质空间，使
38、气体分散更加细密均匀，气液接触更充分鼓泡促进器使整个塔板鼓泡均匀，同时使气体分布也趋于均匀，从而增加了塔板的处理量和传质效率局部采用带有导向作用的开孔，消除塔板上液体滞流现象，提高液体分布的均匀度适当改进降液管，增加鼓泡区的面积采用矩形结构，操作时浮阀不旋转，不易脱落高效塔盘设计思路高效塔盘设计思路高效分馏塔盘技术分布器要求v 低压降 v 分布均匀v 雾沫夹带小分布器型式v多孔直管式v直管档板式v切向号角式v双列叶片式v带格栅的倾斜双列叶片式v单切向环流式v双切向环流式塔进料分布技术5.0211niifuuunMnon uniformity 塔进料分布技术性能比较性能比较高效抽空技术根据要求的
39、真空度合理抽空器技级数采用蒸汽抽空和机械抽空相结合的抽空器组合v增压器和一级抽空器采用蒸汽抽空v减顶二级采用机械抽空v每组抽空器能力按一定比例高效抽空技术蒸汽抽真空vLPEC设计的抽空器蒸汽单耗比其他抽空器小35kg/吨原油机械抽真空v操作稳定v适应能力强v能耗低v减少抽空蒸汽耗量30%40%，降低能耗0.2单位v可以减少冷却负荷v减少占地面积高效抽空技术v操作稳定v适应能力强v能耗低v减少抽空蒸汽耗量30%40%，降低能耗0.2单位v可以减少冷却负荷v减少占地面积机械抽空机械抽空防腐蚀技术低温 H2CLH2SH2O腐蚀v初馏塔、常压塔和减压塔塔顶及塔顶冷凝冷却系统等高温 S均匀腐蚀v加热炉炉
40、管、常压塔下部、减压塔中下部及常压三线、常压渣油、减压二线和三线油、减压渣油管道和换热器等加热炉烟气露点腐蚀v空气预热器防腐蚀技术腐蚀类型腐蚀类型防腐措施防腐措施防腐蚀技术工艺防腐v合理设置分馏塔的塔顶回流流程，合理设置顶回流的温差v电脱盐v注氨v注缓蚀剂v注水设备抗腐v合理选择设备和管道材质v表面处理高效电脱盐技术水平极板电脱盐装置 8 1 2 3 4 7 6 7 5强场区弱场区1.原油分配器 2.原油入口 3.排水口 4.三层电极板5.原油集合器 6.原油出口 7.变压器引线 8.罐体高效电脱盐技术平流“鼠笼”电脱盐装置1 放空口 2 高压电源引入口 3压力计口 4原油出口 5人孔 6排水
41、口 7原油入口 8吹扫口 9排凝口 5-1 7 8 61-3 9 64-6 5-21 5-3 2 3 4高效电脱盐技术第二代平流“鼠笼”电脱盐1 1 分配盘 2 2放空口 3高压电源引入口4 4人孔 5 5电极及结缘系统6 6防浪件 7 7排水口8 8排污口9 9排乳化液口1010吹扫口1111原油入口 1212界位计入口1313原油出口 4-1 11 10 7-2 8 9 8 7-1 6 5 4-2 1 2 3 4-3 3 12 13高效电脱盐技术技术比较技术比较高效电脱盐技术投资比较投资比较高效电脱盐技术选材原则选材原则防腐蚀技术防烟气露点腐蚀防烟气露点腐蚀防腐蚀技术降低烟气的排烟温度，提
42、高炉效率排烟温度过低，则会发生露点腐蚀工艺介质先预热空气、热空气再与烟气换热优点v烟气的排烟温度可以达到180v避免了露点腐蚀v加热炉计算热效率由90%提高到92.9%v降低了冷却负荷应用v镇海800万吨/年常减压，大连石化600万吨/年常减压、大连石化1000万吨/年常减压v降低能耗0.26千克标油/吨原油节能技术v人类使用燃料的历史发展过程木柴木柴煤煤石油石油天然气天然气氢能氢能核能核能概述概述v我国能源的结构和增长趋势目前，石油在我国总能源消费结构中占20%以上。据国际能源机构预测，未来二十年中国对石油及其产品的需求将呈快速增长趋势，预计到的需求将呈快速增长趋势，预计到2020年，我年，
43、我国对石油产品的需求量将是国对石油产品的需求量将是2000年的年的2.3倍。倍。概述刺激石油消费增长的主要因素是交通运输行业，我国的汽车产量大幅度的增长。经济的发展和人民生活水平的提高，依赖于石油。一般地，GDP的增长速度和石油消费量增长的弹性系数为0.7。根据预测，到2020年，我国石油消费量增长的弹性系数将超过0.7，接近1.0。v节能的意义能源紧张是世界目前所面临的迫切问题，节约能源和合理利用能源为大势所趋，势在必行。概述炼油厂在生产能源的同时，本身又将消耗一定的能源，世界各国均非常重视炼油厂的能源消耗。我国是石油资源缺乏的国家，每年要进口大量原油，2004年原油进口量已超过1亿吨，成为
44、世界第二大原油进口国。节能对我国的发展具有十分重要的意义。节能是每个炼油工作者的重要职责之一。作为原油加工的第一道工序，常减压蒸馏装置的能耗占炼油厂全厂总能耗的比例达到14%15左右。由于常减压装置加工量大，常减压蒸馏装置能耗的高低直接关系到整个炼油厂能耗水平和经济效益。2004年，我国的原油加工量已达到2.7亿吨，如果将常减压蒸馏装置的能耗平均降低0.5个单位 ，则每年可以节约燃料油13.5万吨，每吨油价格1500元计算，则可节约20250万元。作好常减压蒸馏装置的节能降耗工作有着重要的意义。概述概述v我国常减压装置能耗水平从20世纪80年代初，我国开展了蒸馏装置大规模的节能降耗活动，取得了
45、巨大的成绩，蒸馏装置的平均能耗从25 千克标油/吨原油下降到目前的12 千克标油/吨左右概述v2003年中石化 55 套常减压装置平均能耗为11.59kg/t 原油v2004年中石化56 套常减压装置平均能耗为11.48kg/t原油。最低的已达到9.15kg/t原油v日本COSMO公司的千叶炼油厂1999年两套蒸馏装置的能耗分别为14.13kg/t原油和15.22kg/t原油vCOSMO公司的（土界）炼油厂2000年蒸馏装置的能耗为14.24 kg/t原油单从能耗指标评价，我国的蒸馏装置能耗已处于较先进的水平。但是，值得注意的是，这个能耗指标是在产品质量、轻油收率和总拔出率相对较低的情况下获得
46、的常减压蒸馏装置能耗构成v燃料能耗占整个装置能耗的70%以上；蒸汽和电分别占整个装置能耗的1015%左右；水等占整个装置能耗的35%左右。v常减压蒸馏装置节能的重点是减少燃料、蒸汽、和电的消耗。概述常减压蒸馏装置节能的途径v常减压蒸馏装置工艺过程用能环节和特点常减压蒸馏工艺是一个物理过程，装置的加工过程即为加热-分馏-换热及冷却，即原油加热到较高温度进入分馏系统，分割出不同馏分的产品，再经换热冷却，完成整个生产过程常减压蒸馏装置的用能环节v能量转换环节，工艺利用环节，能量回收环节在此过程中需消耗高品位的能量，如热、功、蒸汽等，它们一般是通过转换设备（如炉、机泵）等转换过来的。称为能量转换环节常
47、减压蒸馏装置节能的途径转换设备提供的热、功、蒸汽等形式的能量进入分馏塔，完成从原油到产品的分馏过程，除部分能量转入到产品中外，其余均进入能量回收系统。称为工艺利用环节能量在工艺核心环节完成其使命后，质量下降，但仍具有一定温度，可以通过换热设备等回收利用。但受工程和经济条件约束，回收不能到底，最终通过冷却、散热等排弃到环境中。称为能量回收环节从三环节理论的节能：首先应选用或改进工艺过程，减少工艺用能；再考虑经济合理地回收；其不足部分再由转换设备提供常减压蒸馏装置节能的途径优化流程，降低优化流程，降低工艺总用能工艺总用能优化操作条件，最优化操作条件，最大限度回收余热大限度回收余热节能节能提高换热终
48、温，提高换热终温，降低燃料消耗降低燃料消耗装置热联合，减装置热联合，减少能量消耗少能量消耗低温热利用低温热利用提高加热炉效率提高加热炉效率，降低燃料消耗，降低燃料消耗节省蒸汽、电、节省蒸汽、电、水公用工程消耗水公用工程消耗常减压蒸馏装置节能的途径优化流程，降低优化流程，降低工艺总用能工艺总用能优化操作条件，最优化操作条件，最大限度回收余热大限度回收余热节能节能提高换热终温，提高换热终温，降低燃料消耗降低燃料消耗装置热联合，减装置热联合，减少能量消耗少能量消耗低温热利用低温热利用提高加热炉效率提高加热炉效率，降低燃料消耗，降低燃料消耗节省蒸汽、电、节省蒸汽、电、水公用工程消耗水公用工程消耗常减压
49、蒸馏装置节能的途径v优化工艺流程和操作条件，降低工艺总用能无压缩机回收轻烃工艺流程vLPEC于1990年提出并加以利用vLPG回收率可达到90%以上v优点工艺流程简单 占地面积小 操作费用低 设备投资省 操作简单 不需维护v应用镇海炼化150万吨 大连西太1000万吨 扬子石化650万吨 镇海炼化800万吨 大连石化600万吨 金陵石化500万吨 上海石化600万吨 大连石化1000万吨 湛江石化500万吨 广州石化520万吨 高桥石化800 万吨 青岛石化350万吨常减压蒸馏装置节能的途径常减压蒸馏装置节能的途径二级闪蒸技术v前置闪蒸在现有初馏塔之前再增加一个闪蒸塔，原油在进初馏塔之前约18
50、0左右进闪蒸塔，闪蒸顶油气进入初馏塔，闪蒸塔底油进一步换热后进入初馏塔v后置闪蒸在现有初馏塔之后再增加一个闪蒸塔，初底油再进一步闪蒸后进入初底油换热系统v二级闪蒸的优点二级闪蒸技术除可以缓解设备矛盾外，可以降低能耗约0.15千克标油/吨原油常减压蒸馏装置节能的途径常减压蒸馏装置节能的途径v适用场合二级闪蒸技术比较适合加工国外进口原油常减压蒸馏装置的改造。前置闪蒸适合于现有电脱盐罐设计压力较低，脱后原油换热系统压降较大的场合，前置闪蒸对操作条件影响不大。后置闪蒸适合于采用无压缩机回收轻烃流程、减压炉负荷较小而常压炉负荷有富裕的场合，后置闪蒸除对常压塔底的温度影响较大外，对其它的操作条件影响不大。
