CN101624535B - 一种高含酸原油的常减压蒸馏设备及常减压蒸馏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高含酸原油的常减压蒸馏设备及常减压蒸馏方法，该设备包括常压塔、常压炉、减压塔和减压炉，所述常压塔包括塔体、塔盘和填料，所述常压塔的塔盘的层数为40以上，其中，所述常压塔的在第40层塔盘至塔顶之间的塔体的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种；所述常压塔的塔底至第40层塔盘之间的塔体的材质为316L与碳素钢的金属复合材料，第28-39层塔盘的材质为0Cr13材料，第1-28层塔盘的材质为316L。本发明提供的常减压蒸馏装置有效解决了高含酸原油常减压蒸馏的设备腐蚀问题。
Description
技术领域
本发明是关于一种常减压蒸馏设备，尤其是关于一种高含酸原油的常减压蒸馏设备及常减压蒸馏方法。
背景技术
常减压蒸馏是原油加工中常用的方法，通常是原油加工中的第一道工序，它利用蒸馏的原理将原油分离成各种不同沸点的馏分，得到各种油品和下游加工单元的原料。常减压蒸馏设备设计和操作的好坏，对炼油厂的产品质量、收率以及对原油的有效利用都有很大影响。
图1示出了原油常减压蒸馏的常规工艺流程和设备结构示意图。如图1所示，常减压蒸馏设备一般包括依次连接的电脱盐罐1、闪蒸塔2、常压加热炉3、常压塔4、常压汽提塔5、减压加热炉6、减压塔7、减压汽提塔8、与常压塔和减压塔塔顶连接的塔顶回流罐以及换热器、空冷器和水冷器，这些设备之间一般通过管线连接。
还如图1所示，常减压蒸馏时，原油先进入常减压蒸馏设备中的电脱盐罐1进行脱盐和脱水，脱盐脱水后的原油进入闪蒸塔2，在闪蒸塔2内将原油在换热升温过程中已经气化的轻质油及时蒸出，蒸出气化的轻质油后的原油进入常压炉进行加热，加热至常压蒸馏所需的温度后通过常压转油线进入常压塔进行常压蒸馏，常压塔引出3-4条侧线，生产汽油、溶剂油、煤油(或喷气燃料)、轻柴油、重柴油，这些馏分油随后进入常压汽提塔进行汽提，以调整各侧线产品的闪点和馏程范围，分别得到相应的常压侧线油，从塔底采出的常压渣油则通过常压转油线进入减压加热炉6进行加热，之后通过减压转油线进入减压塔7进行减压蒸馏，减压塔设3-4条侧线，从侧线分别采出相应的馏分油，例如为4条侧线时，大庆原油减压蒸馏时分别从侧线抽出馏程为130-149℃、268-279℃、332-340℃和359-361℃的馏分油，这些馏分油随后进入减压汽提塔进行汽提，分别得到例如用于生产柴油的减压一线油、用作加氢裂化原料的减压二线油、用作加氢裂化原料和催化裂化原料的减压三线油和用作催化裂化原料的减压四线油，从塔底采出的减压渣油则可通过减压转油线进入焦化装置或作为催化裂化装置的掺炼原料。
上述常减压蒸馏设备一般采用碳素钢制成，这样的常减压蒸馏设备对于常规酸度的原油的加工一般都能满足要求，但是，当使用这样的设备加工高含酸原油，例如蓬莱高酸原油时，不能满足抗腐蚀的要求，设备使用寿命低，产品质量因设备腐蚀而受到影响，增加了后续处理的成本。因此，有必要提供一种适用于高含酸原油加工的常减压蒸馏设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高含酸原油的常减压蒸馏设备和常减压蒸馏方法。
本发明人研究发现，当进行高含酸原油的常减压加工时，在常减压蒸馏设备的某些部位腐蚀程度较为严重，而在其他一些部位则腐蚀程度较轻或者与常规的低含酸原油的腐蚀程度相当。因此，根据高含酸原油在常减压蒸馏设备各部位的腐蚀情况，可以通过在不同部位选择具有不同抗腐蚀性的材料(高腐蚀部位选择高抗腐蚀性材料，低腐蚀部位选择低抗腐蚀性材料或常规材料)，能够达到既满足生产工艺和设备寿命的要求，又能降低设备成本的目的。
据此，本发明提供了一种高含酸原油的常减压蒸馏设备，该设备包括常压塔、对常压塔供热的常压炉、减压塔和对减压塔供热的减压炉，所述常压塔包括塔体、塔盘和填料，所述常压塔的塔盘的层数为40以上，其中，所述常压塔的在第40层塔盘至塔顶之间的塔体的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种；所述常压塔的塔底至第40层塔盘之间的塔体的材质为316L与碳素钢的金属复合材料，第28-39层塔盘的材质为0Cr13材料，第1-28层塔盘的材质为316L；所述减压塔的塔体的材质为316L与碳素钢的金属复合材料，所述减压塔的顶部2层填料的材质为316L材料，其它填料的材质为317L；所述常压炉的对流管的材质为316L材料，辐射管的材质为316L材料；所述减压炉的对流管的材质为316L材料，所述减压炉的辐射管的材质为316L材料。
本发明提供的高含酸原油的常减压蒸馏方法，该方法包括使用一种常减压蒸馏设备对高含酸原油进行常减压蒸馏，其中，所述高含酸原油的酸值含量为3-3.5mgKOH/g，所述常减压蒸馏设备为本发明提供的常减压蒸馏设备。
本发明人研究发现，在进行高含酸原油的常减压蒸馏加工时，常压塔、常压炉、减压塔和减压炉的某些部位属于高腐蚀部位。本发明提供的高含酸原油的常减压蒸馏设备，通过有针对性的使其中常压塔、常压炉、减压塔和减压炉的材质进行限定，有效解决了高含酸原油常减压蒸馏的设备腐蚀问题，并且由于可以在腐蚀不太严重的地方使用低抗腐蚀性的或常规的材料，大大降低了设备的成本，从而获得了较好的经济效益。另外，由于解决了高含酸原油常减压蒸馏的设备腐蚀问题，使得蒸馏产品中的金属含量不会额外地大量增加，从而不会影响后续加工过程中催化剂的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提供的常减压蒸馏的工艺流程和设备结构示意图。
具体实施方式
本发明的发明人通过研究发现，使用上述增加腐蚀余量的碳钢制备的常减压蒸馏设备对高含酸原油进行加工时，由于上述蓬莱原油为一种高含酸原油，因此对常减压蒸馏设备造成的环烷酸腐蚀严重。
将上述常减压蒸馏设备的材质由碳钢换成防腐性能更好的材料应该能起到防腐从而降低常减压蒸馏产品中铁离子的含量的作用。然而，使用防腐性能更好的材料无疑会增加成本。为了既达到防腐的目的又能不使设备成本增加太多，本发明的发明人对此进行了深入的研究，发现上述环烷酸腐蚀在常减压蒸馏设备中的常压塔、减压塔、常压炉和减压炉表现尤其明显。
为了有效解决上述腐蚀问题，提供一套能适用于上述蓬莱高酸原油(海洋油)或者与上述蓬莱高酸原油性质相似的原油的常减压蒸馏设备，本发明的发明人对蓬莱高酸原油PL19-3号原油进行了详细研究，发现该高酸原油具有较强的高温腐蚀，腐蚀产物溶于油，受介质流速流态影响较大，腐蚀形态呈冲刷型腐蚀，所造成的腐蚀破坏具有更大的危险性。并根据其性质找到能有效防腐的耐蚀材料。PL19-3号原油的物化性质的典型数据列于下表1。
表1
| 项目 | 分析结果 | 项目 | 分析结果 |
| 密度(20℃)/g·cm-3 | 0.9212 | 原油馏程 | |
| API度 | 21.5 | 初馏点/℃ | 123 |
| 粘度/mm2·s-1 | 140℃馏出量/体积％ | 0.5 | |
| 50℃ | 72.44 | 160℃馏出量/体积％ | 2.1 |
| 80℃ | 21.10 | 180℃馏出量/体积％ | 4.3 |
| 100℃ | 12.71 | 200℃馏出量/体积％ | 5.9 |
| 凝点/℃ | ＜-35 | 220℃馏出量/体积％ | 7.5 |
| 水分/重量％ | 0.25 | 240℃馏出量/体积％ | 10.7 |
| 酸值/mgKOH·g-1 | 3.20 | 260℃馏出量/体积％ | 13.9 |
| 蜡含量/重量％ | 4.75 | 280℃馏出量/体积％ | 17.1 |
| 残炭/重量％ | 5.62 | 300℃馏出量/体积％ | 21.9 |
| 灰分/重量％ | 0.022 | 金属分析/μg·g-1 | |
| 硫/重量％ | 0.31 | 铁 | 9.50 |
| 氮/重量％ | 0.39 | 镍 | 26.11 |
| 沉淀物/重量％ | 0 | 铜 | 0.69 |
| 净热值/kJ·kg-1 | 41490 | 钒 | 2.25 |
| 盐/g·m-3 | 45.4 | 铅 | ＜0.01 |
| 胶质/重量％ | 16.98 | 钠 | 1.87 |
| 沥青质/重量％ | 0.56 | 钙 | 35.38 |
| 原油类别 | 低硫环烷中间基 | 镁 | 14.96 |
通过进一步研究发现，上述高含酸原油中，＜180℃和＜200℃汽油馏分的酸度分别为15.05mgKOH/100mL和20.07mgKOH/100mL，硫含量分别为191.30μg·g-1和278.58μg·g-1，氮含量分别为1.95μg·g-1和2.69μg·g-1，铜片腐蚀均为1级；
130-240℃和180-280℃原油喷气燃料馏分的酸度分别为61.46mgKOH/g和112.90mgKOH/g，硫含量分别为502.41μg·g-1和3417.82μg·g-1，氮含量分别为6.26μg·g-1和24.73μg·g-1，铜片腐蚀分别为1级和2级，银片腐蚀均为4级；
180-350℃和200-350℃柴油馏分的酸度大，分别为272.20mgKOH/100mL、203.21mgKOH/100mL，硫含量分别为0.14重量％、0.15重量％，铜片腐蚀分别为2级、1级；
350-400℃、400-450℃和450-500℃润滑油馏分的酸值高，分别为4.28mgKOH/g、3.48mgKOH/g、3.48mgKOH/g；
350-560℃催化裂化原料的酸值高，为3.48mgKOH/g，硫含量为0.29重量％，氮含量为0.23重量％，铁、镍和钒含量低，分别为0.54μg/g、0.50μg/g和0.03μg/g；
＞350℃重油的硫含量为0.36重量％，氮含量高，为0.58重量％，重金属镍、镁和钙含量高，分别为35.71μg/g、20.64μg/g和47.81μg/g；
＞560℃渣油的硫含量为0.49重量％，氮含量高，为0.86重量％，金属铁、镍、镁和钙含量高，分别为38.92μg/g、79.01μg/g、43.61μg/g和92.48μg/g。
根据上述酸值分布，本发明的发明人有针对性地对常减压蒸馏设备的各个部位的材料进行了选择，提供了一种高含酸原油加工的常减压蒸馏设备，该常减压蒸馏设备包括常压塔、对常压塔供热的常压炉、减压塔和对减压塔供热的减压炉，所述常压塔和减压塔各自包括塔体、塔盘和填料，所述常压塔的塔盘的层数为40以上，所述常压炉和减压炉各自包括对流管和辐射管，其中，所述常压塔的在第40层塔盘至塔顶之间的塔体的材质为蒙乃尔(Monel)合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质为0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种；所述常压塔的塔底至第40层塔盘之间的塔体的材质为316L与碳素钢的金属复合材料，第28-39层塔盘的材质为0Cr13材料，第1-28层塔盘的材质为316L；所述减压塔的塔体的材质为316L与碳素钢的金属复合材料，所述减压塔的顶部2层填料的材质为316L材料，其它填料的材质为317L；所述常压炉的对流管的材质为316L材料，辐射管的材质为316L材料；所述减压炉的对流管的材质为316L材料，所述减压炉的辐射管的材质为316L材料。
根据本发明提供的常减压蒸馏设备，所述常压塔包括例如40-60层塔盘。本发明中，除非特别说明，第多少层塔盘是指从塔底至塔顶的方向第多少层。例如，假设常压塔共有44层塔盘，则第一层塔盘为靠近塔底的那一层，第44层为靠近塔顶的那一层。
制备金属复合材料的方法有很多，例如涂覆的方法、浇铸的方法，本发明中，所述金属复合材料优选为通过爆炸焊接的方法获得的金属材料，其中碳素钢如16MnR为基材层，另一种材料称为复合层，也称为耐蚀层。例如316L与碳素钢的金属复合材料中，316L为复合层。其中，基材层用于提供设备所需的强度，因此，基材层的厚度可以是常规的常减压蒸馏设备中不考虑防腐蚀时的材料的厚度，一般不同的部位或部位，因承受的压力不同，所需要的强度不同，因此厚度一般也不同，但均已为本领域技术人员所公知，本发明在此不再赘述。复合层的主要作用是防腐，因此其材质和厚度均主要取决于所需达到的防腐级别，在酸腐蚀严重的部位一般使用防腐性能好的材料，在相同材料的情况下，酸腐蚀严重的部位的复合层的厚度要大些。
所述金属复合材料中，对所述耐蚀层的厚度没有特别限定，一般地，耐蚀层的厚度越大，该材料以及由该材料制得的设备的耐蚀能力越强，但相应的材料本身的成本也就越高。本发明的发明人研究发现，在本发明所述的高酸值原油的情况下，耐蚀层的厚度不小于3毫米即可有效实现防腐，保证该材料的寿命达到15年至20年。综合成本和使用寿命考虑，本发明优选所述常压塔的第40层塔盘至塔顶之间的塔体的耐蚀层蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中一种或几种的总厚度优选为3-5毫米，所述常压塔的第40层塔盘至塔底之间的塔体的316L的厚度优选为3-5毫米，所述减压塔的塔体的316L的厚度优选为3-5毫米。且所述常压塔的第40层塔盘至塔顶之间的塔体的复合层的厚度较所述常压塔的第40层塔盘至塔底之间的塔体的316L的厚度小，且不小于所述减压塔的塔体的复合层的厚度。
所述减压塔优选为5-10层，其它填料是指顶部第2层至剩余层塔盘之间的填料。所述顶部第2层是指从塔顶至塔底方向的第1和第2层。进一步优选情况下，所述分布管和支撑梁等内件的材质均为316L。
根据本发明提供的常减压蒸馏设备，为了将原油在换热升温过程中已经气化的轻质油及时蒸出，使其不进入常压加热炉以降低加热炉的热负荷和换热网络系统的操作压力降，从而节省单元的能耗和操作费用；此外，也为了使常压塔操作更稳定，本发明提供的所述常减压蒸馏设备还包括闪蒸塔。所述闪蒸塔包括塔体、位于塔体内的塔盘，本发明优选所述塔盘的层数总计4-8层。由于进入闪蒸塔的产品也具有一定的酸值，因此，为了更进一步的提高后续工艺催化剂的使用寿命和整套常减压蒸馏设备的使用寿命，所述闪蒸塔的塔体的材质优选为304L与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质优选为304和/或321。
通过选用上述材料的闪蒸塔，可以进一步降低常减压蒸馏产品中的铁离子浓度，从而进一步提高后续加工的催化剂的使用寿命，并有效防止闪蒸塔的穿孔，从而进一步提高整套常减压蒸馏设备的使用寿命。
上述用于闪蒸塔的金属复合材料优选也通过爆炸焊接法得到，其中304L的厚度优选为3-5毫米。
根据本发明提供的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括常压汽提塔和/或减压汽提塔。由于进入常压汽提塔和减压汽提塔的产品同样存在酸腐蚀问题，因此，为了保证整套常减压蒸馏设备的更长期稳定运行，本发明的发明人对所述常压汽提塔和减压汽提塔的塔体的材质也进行了深入研究。发现所述常压汽提塔和减压汽提塔的塔体的材质优选均为316L与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质优选均为316L时，既可保证进一步降低后续工艺催化剂的使用寿命，还能保证常压汽提塔和/或减压汽提塔与前述优选的常压塔、减压塔、常压炉和减压炉基本相当的寿命，在1200吨/年的加工量的情况下均为15-20年。
根据本发明提供的常减压蒸馏设备，其中，用于常压汽提塔和减压汽提塔的所述金属复合材料优选也通过爆炸焊接法得到，且其中316L的厚度优选为3-5毫米。
所述常减压蒸馏设备通常还包括位于常压塔和/或减压塔的塔顶的空冷器，本发明的发明人还发现，在上述高含酸原油的常减压蒸馏加工过程中，所述原油中的高酸值对碳钢制成的空冷器的使用寿命也有一定的影响，主要是对空冷器的管束腐蚀较为严重。为了使空冷器的寿命与常减压蒸馏设备的其它部位的使用寿命一致，本发明优选所述空冷器的管箱的材质为碳素钢，所述空冷器的管束的材质优选为钛、SAF2507或蒙乃尔合金。这样既可以保证相应提高空冷器的使用寿命，还能有针对性地只对需要使用防腐性能好的材料的部位使用相应级别的方法材料，从而降低设备的生产成本。
一般情况下，如图1所示，所述常减压蒸馏设备还包括与常压塔和/或减压塔的进料侧线连通的进料侧线换热器，由于原油中的酸对该进料侧线换热器也存在一定的影响，因此本发明对进料侧线换热器的材料也进行了研究和相应的改进。优选情况下，该进料侧线换热器的壳体、管箱、管板的材质均为316L与碳素钢的金属复合材料，所述管束的材质为316L和/或304L。用于该进料侧线换热器的所述金属复合材料优选也通过爆炸焊接法得到，且其中316L的厚度为3-5毫米。
此外，所述常减压蒸馏设备还包括用于使减压渣油与原油进行换热的减渣原油换热器，所述减渣原油换热器可以是现有技术中用于减压渣油与原油换热的各种换热器，本发明优选所述减渣原油换热器为壳程换热器，为方便说明，以下称为减渣原油壳程换热器。该减渣原油壳程换热器分为减渣壳程和原油壳程，各个壳程各自包括壳体、管箱、管板和管束。当减渣壳程中减渣的温度低于220℃时，所述减渣壳程受高含酸原油中的酸腐蚀影响较小，壳体、管箱、管板和管束的材质均可为碳素钢。当所述原油壳程中原油的温度低于220℃时，所述原油壳程的壳体、管箱、管板受高含酸原油中的酸腐蚀影响较小，均可以使用碳素钢；但管束受高含酸原油中的酸腐蚀影响的大小取决于管程中的减渣温度，当管程中减渣温度低于220℃时，所述管束仍可以由碳素钢制成；当管程中减渣温度高于288℃时，所述管束的材质为316L时，才能有效保证该减渣原油壳程换热器的寿命达到1200吨/年的加工量时为15-20年；当管程中减渣温度为220-288℃时，所述管束的材质为304L时，即可有效保证该减渣原油壳程换热器的寿命达到1200吨/年的加工量时为15-20年。
但当所述减渣壳程中减渣温度不低于220℃时，使用碳素钢则不能满足防腐要求，此时，所述减渣壳程的壳体、管箱、管板的材质均为316L和/或304L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质为316L和/或304L。进一步的，当减渣温度不高于288℃时，所述壳体、管箱和管板的材质均为304L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质为304L；当减渣的温度高于288℃时，所述壳体、管箱和管板的材质均优选为316L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质则优选为316L。
当所述原油壳程中原油的温度不低于220℃时，所述原油壳程的壳体、管箱、管板的材质均为316L和/或304L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质为316L和/或304L。进一步的，当原油温度为220-288℃时，所述壳体、管箱和管板的材质均为304L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质为304L；当原油的温度高于288℃时，所述壳体、管箱和管板的材质均优选为316L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质则优选为316L。
用于该减渣原油壳程换热器的所述金属复合材料优选也通过爆炸焊接法得到，且其中复合层的厚度为3-5毫米。
根据本发明提供的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括转油线，所述常压炉和常压塔之间、常压塔和减压炉之间以及减压塔和减压炉之间通过转油线连通。本发明优选所述转油线的材质均为316L。所述转油线的材质适用于低速段和高速段。
根据本发明提供的常减压蒸馏设备，其中，所述316L中Mo含量不低于2.5重量％，优选为2.5-3重量％。通过控制其中Mo含量在此范围内能够减缓环烷酸腐蚀速率50-80％。
本发明优选所述碳素钢为碳含量为≤0.20重量％的低碳钢和/或低合金钢，这样可以保证所述常减压蒸馏设备具有足够的强度。所述碳素钢优选奥氏体不锈钢。
满足上述要求的碳素钢例如可以为10号钢、20号钢、20HP、15MnHP、20R、20MnR和16MnR中的一种或几种。
本发明中，除非特别说明，所用材料的编号均采用本领域常规使用的编号，一般均来自GB4237-92、特别是管材一般采用GB9948标准、美国ASME标准或美国自动化工程师协会标准，例如，0Cr13、00Cr17Ni14Mo2和00Cr19Ni3Mo2均为GB4237-92中的编号。316L、TP316L、TP317L、304、304L、321、347、321H、TP309L、405、410S均为美国ASME标准中的编号。SAF2205、SAF2507和SAF2304均为美国自动化工程师协会标准中的编号。它们的具体组成已为本领域技术人员所公知。而且若上述材料编号在不同标准中均有涉及的话，使用上述各种标准的该编号的材料均能实现本发明的目的。
由于本发明主要通过对常规的常减压蒸馏设备的材料进行改进来提高常减压蒸馏设备的防腐性能，从而使其能够用于高含酸原油的常减压蒸馏，在使用上述材料的情况下，现有常减压蒸馏设备的各种结构和连接关系均可实现本发明的目的，因此本发明在此对常减压蒸馏设备的各个部位的结构和连接关系不再进行赘述。
由于本发明的常减压蒸馏设备根据高含酸原油的酸值分布而有针对性地对常减压设备各个部位所需的防腐性能进行了系统的研究，并根据该防腐性能而确定了各个部位的材料，从而有的放矢对腐蚀较强的部位选用防腐性能较好的高品质材料，而对腐蚀较弱的部位则选用常规材料，这样获得的常减压蒸馏设备，一方面能否有效防止因高酸和高金属含量带来的腐蚀问题，有效提高设备的整体使用寿命，节约维修和更换设备的成本，另一方面比整套设备都使用昂贵的防腐材料相比又大大降低了成本，因而本发明提供的常减压蒸馏设备具有较好的工业应用价值，特别适合用于加工性质类似蓬莱原油的高酸重质低硫原油。
本发明提还提供了一种高含酸原油的常减压蒸馏方法，该方法包括使用一种常减压蒸馏设备对高含酸原油进行常减压蒸馏，其中，所述高含酸原油的酸值含量为3-3.5mgKOH/g，所述常减压蒸馏设备为本发明提供的常减压蒸馏设备。
由于本发明提供的常减压蒸馏方法主要是通过使用本发明提供的防腐性能好的常减压蒸馏设备来实现高含酸原油的常减压蒸馏，对常减压蒸馏的具体条件和操作没有特别限定，采用本领域技术人员公知的具体条件和操作即可。例如，闪蒸塔的温度一般可以为215-230℃，常压蒸馏塔的塔顶压力一般可以为40-70kPa，塔顶温度可以为90-130℃，塔顶回流温度可以为30-60℃，进塔温度可以为350-370℃，进料段塔板数可以为35-45，常压塔可以设3-4条侧线，其中从塔顶至塔底常一线抽出温度可以为170-200℃，常二线抽出温度可以为230-320℃，常三线抽出温度可以为320-350℃。减压蒸馏方式可以是湿式或干式，对于湿式减压蒸馏，塔顶残压可以为3.3-4.0kPa，塔顶温度可以为60-70℃，塔底温度可以为370-375℃，塔顶循环回流温度可以为35-40℃，减压塔设3-4条侧线，其中减一线抽出温度可以为130-149℃，减二线抽出温度可以为268-279℃，减三线抽出温度可以为332-340℃，减四线抽出温度可以为359-361℃；对于干式减压蒸馏，塔顶残压可以为0.8-2.2kPa，塔顶温度可以为50-70℃，塔底温度可以为360-390℃，塔顶循环回流温度可以为40-55℃，减压塔设3-4条侧线，其中减一线抽出温度可以为145-165℃，减二线抽出温度可以为165-360℃，减三线抽出温度可以为360-520℃，减四线抽出温度可以为520-545℃。
根据本发明的一种优选实施方式，如图1所示，原油先进入常减压蒸馏设备中的电脱盐罐1进行脱盐和脱水，脱盐脱水后的原油进入闪蒸塔2，在闪蒸塔2内将原油在换热升温过程中已经气化的轻质油及时蒸出，蒸出气化的轻质油后的原油进入常压炉进行加热，加热至常压蒸馏所需的温度后通过常压转油线进入常压塔进行常压蒸馏，常压塔引出3条侧线，生产汽油、溶剂油、煤油(或喷气燃料)、轻柴油、重柴油，这些馏分油随后进入常压汽提塔进行汽提(汽提蒸汽的用量一般为侧线产品的2-3重量％)，以调整各侧线产品的闪点和馏程范围，分别得到常压一线油、常压二线油和常压三线油，从塔底采出的常压渣油则通过常压转油线进入减压加热炉6进行加热，之后通过减压转油线进入减压塔7进行减压蒸馏，减压塔设4条侧线，分别采出相应的侧线馏分油，这些馏分油随后进入常压汽提塔进行汽提，分别得到用于生产柴油的减压一线油、用作加氢裂化原料的减压二线油、用作加氢裂化原料和催化裂化原料的减压三线油和用作催化裂化原料的减压四线油，从塔底采出的减压渣油则通过减压转油线进入焦化装置。
下面的实施例将对本发明做进一步的说明。在上面描述的具体实施方式以及下面将要描述的实施例中，常减压蒸馏设备中未特别说明的其它部位的选材为传统常减压蒸馏装置的常规选材，一般为碳素钢，如管线均使用20#钢，容器使用16MnR。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的高含酸原油的常减压蒸馏设备和常压蒸馏方法。
采用图1所示的常减压蒸馏设备和工艺流程对电脱盐后的蓬莱PL19-3号原油进行常减压蒸馏加工。其中PL19-3号原油的性质如上表1所示，电脱盐后含盐量小于3毫克/升(测试方法GB6532-86)，含水量小于0.1重量％(测试方法GB260-77)，含钠量小于1毫克/升(原子吸收光谱法)。加工量为1200万吨/年。常减压蒸馏设备中的常压塔共44层塔盘，塔顶至第40层塔盘之间的塔体的材质为厚度为22毫米的16MnR钢与3毫米的蒙乃尔合金通过爆炸焊接法得到的金属复合材料，塔盘的材质为SAF2205，第40层塔盘至塔底之间的塔体的材质为厚度为22毫米的16MnR钢与和3毫米的316L，塔盘的材质为316L，减压塔的层数为5层，顶部2层的填料的材质为316L，剩余3层的填料的材质为317L，常压塔、减压塔、常压炉和减压炉的材质如下表2所示。其中奥氏体不锈钢16MnR的碳含量为0.01重量％，316L中的Mo含量为3重量％。电脱盐后的原油进闪蒸塔的温度为224℃(纯液相)，闪蒸塔具有4层塔盘，进常压塔的温度为350-365℃，进减压塔的温度为390-400℃，减压塔顶残压为1.0-2.0kPa，原油换热终温为280-300℃。常压塔设三条侧线，从塔顶至塔底，常一线采出馏程为170-200℃的馏分油，常二线采出馏程为230-320℃的馏分油，常三线采出馏程为320-350℃的馏分油。减压塔设四条侧线，减一线生产柴油，馏程为165-235℃，减二线生产加氢裂化原料，馏程为235-360℃，减三线生产加氢裂化原料和催化裂化原料，馏程为360-520℃，减四线生产催化裂化原料，馏程为520-545℃。
表2
按照实施例1的方法测量结果发现，设备连续运转1年后，常压塔的塔顶至第40层塔盘之间的塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，第40层塔盘至塔底之间的塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，常压炉的对流管的腐蚀量为0.01毫米，常压炉的辐射管的腐蚀量为0.01毫米，减压塔塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，顶部第2层填料的腐蚀量为0.01毫米，剩余3层填料的腐蚀量为0.01毫米，减压炉的对流管的腐蚀量为0.01毫米，减压炉的辐射管的腐蚀量为0.01毫米，闪蒸塔塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔顶封头的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米；常压汽提塔的塔体和塔盘的腐蚀量均为0.01毫米，减压塔顶回流罐的腐蚀量为0.01毫米，减压汽提塔的腐蚀量为0.3毫米，常减压塔顶空冷器管束的腐蚀量为0.01毫米，常减压塔进料器侧壳体的腐蚀量为0.01毫米，管束的腐蚀量为0.01毫米，减渣原油换热器减渣侧壳体和管束的腐蚀量均为0.01毫米，原油侧壳体和管束的腐蚀量均为0.01毫米，常压转油线和减压转油线的腐蚀量均为0.01毫米。
对比例1
按照实施例1的方法对酸值含量为3.2毫克KOH/克的PL19-3号原油进行常减压蒸馏，不同的是，常减压蒸馏设备的材质均为奥氏体不锈钢16MnR。结果发现，设备连续运转3个月后，常压塔的塔顶至第40层塔盘之间的塔体的腐蚀量为1毫米，塔盘的腐蚀量为1毫米，第40层塔盘至塔底之间的塔体出现穿孔塔盘的腐蚀量为1毫米，常压炉的对流管的腐蚀量为1毫米，常压炉的辐射管的腐蚀量为1毫米，减压塔的塔体的腐蚀量为1毫米，塔盘的腐蚀量为1毫米，顶部2层的填料的腐蚀量为1毫米，剩余3层填料的腐蚀量为1毫米，减压炉的对流管的腐蚀量为1毫米，减压炉的辐射管的腐蚀量为1毫米，闪蒸塔塔体的腐蚀量为0.1毫米，塔顶封头的腐蚀量为0.1毫米，塔盘的腐蚀量为0.1毫米；常压汽提塔的塔体和塔盘的腐蚀量均为0.1毫米，减压塔顶回流罐的腐蚀量为0.1毫米，减压汽提塔的腐蚀量为0.3毫米，常减压塔顶空冷器管束的腐蚀量为0.1毫米，常减压塔进料器侧壳体的腐蚀量为0.2毫米，管束的腐蚀量为0.1毫米，减渣原油换热器减渣侧壳体和管束的腐蚀量均为0.3毫米，原油侧壳体和管束的腐蚀量均为0.3毫米，常压转油线和减压转油线的腐蚀量均为0.2毫米。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的高含酸原油的常减压蒸馏设备和常压蒸馏方法。
按照实施例1的方法对酸值含量为3.3毫克KOH/克的PL19-3号原油进行常减压蒸馏，不同的是，仅常减压蒸馏设备中常压塔、减压塔、常压炉和减压炉的材质与实施例1相同，表2中所示的其它部件或部位的材质为常规常减压蒸馏设备中所用的材质16MnR。
结果发现设备连续运转1年后，常压塔的塔顶至第40层塔盘之间的塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，第40层塔盘至塔底之间的塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，常压炉的对流管的腐蚀量为0.01毫米，常压炉的辐射管的腐蚀量为0.01毫米，减压塔塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，顶部第2层填料的腐蚀量为0.01毫米，剩余3层填料的腐蚀量为0.01毫米，减压炉的对流管的腐蚀量为0.01毫米，减压炉的辐射管的腐蚀量为0.01毫米，闪蒸塔塔体的腐蚀量为0.2毫米，塔顶封头的腐蚀量为0.2毫米，塔盘的腐蚀量为0.3毫米；常压汽提塔的塔体和塔盘的腐蚀量均为0.2毫米，减压塔顶回流罐的腐蚀量为0.2毫米，减压汽提塔的腐蚀量为0.3毫米，常减压塔顶空冷器管束的腐蚀量为0.4毫米，常减压塔进料器侧壳体的腐蚀量为0.5毫米，管束的腐蚀量为0.5毫米，减渣原油换热器减渣侧壳体和管束的腐蚀量均为0.5毫米，原油侧壳体和管束的腐蚀量均为0.6毫米，常压转油线和减压转油线的腐蚀量均为0.6毫米。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的高含酸原油的常减压蒸馏设备和常压蒸馏方法。
按照实施例1的方法对酸值含量为3.5毫克KOH/克的PL19-3号原油进行常减压蒸馏，不同的是，常减压蒸馏设备的材质如表3所示。
表3
结果发现，设备连续运转1年后，常压塔的塔顶至第40层塔盘之间的塔体的腐蚀量为0.02毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，第40层塔盘至塔底之间的塔体的腐蚀量为0.02毫米，塔盘的腐蚀量为0.02毫米，常压炉的对流管的腐蚀量为0.01毫米，常压炉的辐射管的腐蚀量为0.01毫米，减压塔塔体的腐蚀量为0.02毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米，顶部第2层填料的腐蚀量为0.01毫米，剩余3层填料的腐蚀量为0.01毫米，减压炉的对流管的腐蚀量为0.02毫米，减压炉的辐射管的腐蚀量为0.01毫米，闪蒸塔塔体的腐蚀量为0.01毫米，塔顶封头的腐蚀量为0.02毫米，塔盘的腐蚀量为0.01毫米；常压汽提塔的塔体和塔盘的腐蚀量均为0.01毫米，减压塔顶回流罐的腐蚀量为0.01毫米，减压汽提塔的腐蚀量为0.3毫米，常减压塔顶空冷器管束的腐蚀量为0.01毫米，常减压塔进料器侧壳体的腐蚀量为0.01毫米，管束的腐蚀量为0.01毫米，减渣原油换热器减渣侧壳体和管束的腐蚀量均为0.01毫米，原油侧壳体和管束的腐蚀量均为0.01毫米，常压转油线和减压转油线的腐蚀量均为0.01毫米。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的高含酸原油的常减压蒸馏设备和常压蒸馏方法。
按照实施例3的方法对酸值含量为3.5毫克KOH/克的PL19-3号原油进行常减压蒸馏，不同的是，其中316L中的Mo含量为2重量％。结果发现，设备连续运转1年后，使用该316L的部位的腐蚀明显较实施例3严重，腐蚀量均较实施例3严重50-80％。
Claims (14)
1.一种高含酸原油的常减压蒸馏设备，该常减压蒸馏设备包括常压塔、对常压塔供热的常压炉、减压塔和对减压塔供热的减压炉，所述常压塔和减压塔各自包括塔体和塔盘，所述常压塔的塔盘的层数为40以上，所述常压炉和减压炉各自包括对流管和辐射管，其特征在于，
所述常压塔的在第40层塔盘至塔顶之间的塔体的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种；
所述常压塔的塔底至第40层塔盘之间的塔体的材质为316L和碳素钢的金属复合材料，第28-39层塔盘的材质为0Cr13材料，第1-28层塔盘的材质为316L；
所述减压塔的塔体的材质为316L与碳素钢的金属复合材料，所述减压塔的顶部2层填料的材质为316L材料，其它填料的材质为317L；
所述常压炉的对流管的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种，辐射管的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种；
所述减压炉的对流管的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种，辐射管的材质为蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的常减压蒸馏设备，其中，所述金属复合材料通过爆炸焊接法得到，用作所述常压塔的第40层塔盘至塔顶之间的塔体的材质的金属复合材料中，蒙乃尔合金、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507和SAF2304中一种或几种的总厚度为3-5毫米，用作所述常压塔的塔底至第40层塔盘之间的塔体的材质的316L和碳素钢金属复合材料中，316L的厚度为3-5毫米，用作所述减压塔的塔体的的材质的316L与碳素钢的金属复合材料中，316L的厚度为3-5毫米。
3.根据权利要求1所述的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括闪蒸塔，所述闪蒸塔包括塔体和塔盘，塔体的材质为304L与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质为304和/或321。
4.根据权利要求3所述的常减压蒸馏设备，其中，用作所述闪蒸塔的塔体的材质的所述金属复合材料通过爆炸焊接法得到，且其中304L的厚度为3-5毫米。
5.根据权利要求1所述的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括常压汽提塔和/或减压汽提塔，所述常压汽提塔和减压汽提塔的塔体的材质均为316L与碳素钢的金属复合材料，塔盘的材质均为316L。
6.根据权利要求5所述的常减压蒸馏设备，其中，用作所述常压汽提塔和减压汽提塔的塔体的材质的316L与碳素钢的的金属复合材料通过爆炸焊接法得到，且其中316L的厚度为3-5毫米。
7.根据权利要求1所述的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括位于常压塔和/或减压塔的塔顶的空冷器，所述空冷器的管箱的材质为碳素钢，所述空冷器的管束的材质为钛、0Cr13、316L、SAF2205、SAF2507、SAF2304和蒙乃尔合金中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括与常压塔和/或减压塔的进料侧线连通的进料侧线换热器，该进料侧线换热器的壳体、管箱、管板的材质均为316L与碳素钢的金属复合材料，所述管束的材质为316L和/或304L。
9.根据权利要求8所述的常减压蒸馏设备，其中，用作进料侧线换热器的壳体、管箱、管板的材质的所述316L与碳素钢的金属复合材料通过爆炸焊接法得到，且其中316L的厚度为3-5毫米。
10.根据权利要求1所述的常减压蒸馏设备，其中，所述常减压蒸馏设备还包括用于使减压渣油与原油进行换热的减渣原油壳程换热器，该减渣原油壳程换热器的壳体、管箱、管板的材质均为316L和/或304L与碳素钢的金属复合材料，管束的材质为316L和/或304L。
11.根据权利要求10所述的常减压蒸馏设备，其中，用作所述减渣原油壳程换热器的壳体、管箱、管板的材质的所述316L和/或304L与碳素钢的金属复合材料通过爆炸焊接法得到，且其中316L和304L的厚度为3-5毫米。
12.根据权利要求5、7、8或10所述的常减压蒸馏设备，其中，所述碳素钢为碳含量不超过0.2重量％的奥氏体不锈钢。
13.根据权利要求1、2、5、6、8、9、10和11中任意一项所述的常减压蒸馏设备，其中，所述316L中Mo含量不低于2.5重量％。
14.一种高含酸原油的常减压蒸馏方法，该方法包括使用一种常减压蒸馏设备对高含酸原油进行常减压蒸馏，其特征在于，所述高含酸原油的酸值含量为3-3.5mgKOH/g，所述常减压蒸馏设备为权利要求1-13中任意一项所述的常减压蒸馏设备。
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