CN101717658B - 一种油品分馏塔的多次汽化进料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种炼油常减压装置油品分馏塔节能增效的进料方法。与传统工艺不同，本发明在于油品分馏塔的进料由原来的一次汽化进料发展为多次汽化进料。采用该方法，在设备投资增加很小的前提下，可以实现：1)平衡油品分馏塔内部的汽液负荷分布、实现更高的生产能力；2)降低汽化段汽相负荷，降低雾沫夹带，降低产品的焦质含量；3)提高产品拔出率、降低渣油中燃料馏分油的含量。

Description

一种油品分馏塔的多次汽化进料方法
技术领域
本发明涉及一种主要用于石油和化学加工过程油品分馏塔进料的工艺方法。
技术背景
由于重质原油中焦质热裂解的制约，传统油品分馏塔采用加热炉一次汽化进料、塔底无再沸器、进料以下塔段采用蒸汽汽提工艺。这种工艺存在的最大缺陷是油品分馏塔内汽液相负荷分布极为不均，汽化段的气相负荷极高，造成了三个方面的生产问题：1)汽化段存在着严重的雾沫夹带；2)汽化段以上塔段是油品分馏塔的瓶颈；3)渣油中蜡油含量高。
汽化段的过量雾沫夹带造成了油品分馏塔下部侧线产品严重重叠、胶质含量高、产品色度差等问题，尤其是润滑油型减压塔，生产出高粘度的减四线和减五线等基础油色度较重、馏分较宽，造成了基础油的附加值降低。对于常压塔，常四线的色度较重、馏分宽等问题，使其很难作为合格产品出装置，如变压器油等，只能作为二次加工原料如催化料等，造成了二次加工费用增加。
尽管在油品分馏塔中采取了各种措施，如增设破沫网、脏洗循环塔段、进料气体分布器等措施，但都不能获得满意的生产效果。其原因是当汽相负荷较大时，气速高，破沫网对雾沫的捕集作用有限。脏洗段对降低汽化段的雾沫夹带作用也有限，此外，采用进料气体分布器只能促进汽化段的气体均匀分布，对降低雾沫夹带效果也不明显。
如下线索就可以充分证明了这些问题：
●原油常压塔：三线以下产品重叠严重，产品色度较高；一般原油常压塔产品多为汽柴方案，产品分馏要求不高，但柴油中胶质含量高会造成柴油发动机积炭等问题。若生产高附加值产品时，这些问题就会变得更加严重。
●原油减压塔：侧线胶质含量高，减五线色度重，馏分宽。在填料原油减压塔中，一般都采用了高性能气体分布器和脏洗循环等防雾沫夹带措施，也有一些甚至采用高性能的专利防雾沫夹带捕集板等，但减压塔各侧线胶质含量普遍较高，甚至在减一线出现了胶质含量高等问题，充分说明这些技术并不能完全达到防雾沫夹带的效果。
无论是常压塔还是减压塔，现代油品分馏塔扩能的瓶颈都处于塔的下部。其主要原因是一次汽化进料的结果。
综上所述，油品分馏塔一次汽化进料的问题使得汽化段的汽相负荷最高，导致该塔段产生大量的雾沫夹带。雾沫夹带造成下部侧线产品色度较重和产品重叠度高等问题，同时也限定了装置的生产能力，是油品分馏塔的瓶颈。
原油是一种极宽沸程的原料。将原油加工成各种窄馏分产品本身就需要多种(个)热物理分离技术的集成。针对不同的原油特点，适宜的集成方案是不同的，是一个极为活跃的研究领域。
国内外虽然对常减压工艺技术进行了大量的研究工作，但传统的常减压流程基本上一直沿用至今。各种新工艺方法一般是结合具体的生产方案，对操作参数进行总体优化，未见有大的变动。袁毅夫等人在“常减压装置汽相负荷转移技术”专利(ZL98101068.7)中提出在常压炉前的初馏塔增加侧线，将侧线产品注入常压塔适当位置，并在减压炉前增设闪蒸塔，其目的是将原油在初馏塔闪蒸后以及常压塔蒸馏后没有被汽化的轻组分进行闪蒸分离，从而可以减轻后续的加热炉和塔设备的负荷。但是因为闪蒸过程设置在油品进入加热炉前，此时油品温位不高，汽化量很小，所以对于降低分馏塔(特别是减压塔)汽化段的气液相负荷，降低雾沫夹带、改善产品重叠的问题作用有限。杜英生、李鑫钢等人在“多级闪蒸与精馏耦合新工艺”专利(ZL91101456.X)中提出了在常压塔前设置两级或两级以上闪蒸塔的流程，第一级闪蒸的汽相冷凝后作为常压塔顶回流的一部分，其余各级的闪蒸汽直接引入常压塔的等浓度点。该专利与前一个专利具有相似处，流程中的多级闪蒸塔在常压塔之前，未经常压炉加热，温位不高，汽化量低，虽然可以降低后续常压炉和常压塔的负荷，但是同样作用有限，而且该流程受闪蒸冷凝回流的影响，不易于控制常压塔顶汽油的质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种油品分馏塔节能增效的新工艺方法。以期通过多次汽化进料的方式解决现有一次汽化进料造成的分馏塔汽化段的汽相负荷过大、会产生过量雾沫夹带等问题，从而达到平衡塔内汽液相负荷，提高产品质量和分馏塔的处理能力，并降低渣油中蜡油的含量、提高拔出率的目的。
本发明主要是这样实现的：
一种油品分馏塔的多次汽化进料方法，分馏塔进料是加热炉出口的高温油气；在加热炉和分馏塔进料口之间，在现有一次进料的转油线上，增设不同操作压力和温度的多级闪蒸塔。
来自于加热炉出口的高温油气首先进入闪蒸塔，闪蒸塔的汽相经过压控阀后进入油品分馏塔汽化段以上位置，闪蒸塔的液相进入下一级闪蒸塔或进入油品分馏塔汽化段以下。
多级闪蒸塔可以为一级至五级，闪蒸塔的级数视油品分馏塔的拔出率大小而定，也与装置地面空间的要求有关。
各级闪蒸塔操作的温度和压力分别介于加热炉出口和汽化段之间的温度和压力范围内，并按照流程序贯依次降低；每级闪蒸塔操作的温度和压力视分馏塔的总体加工方案而定。
多级闪蒸塔的汽相物流回注油品分馏塔的进料位置依照闪蒸塔的序贯由上而下，具体位置视总体加工方案而定。
闪蒸塔内部须增设破沫网，也可以增设塔板或填料；塔顶可以增设部分冷凝器。
本发明的优点在于：利用多个闪蒸塔将部分轻组分首先拔头，分别回注到塔的汽化段上部，该多次汽化进料过程位于进料加热炉之后，经过加热后的油品温位高、汽化率高，因此可以有效地降低汽化段的汽相负荷，平衡塔内汽液相的分布，降低汽化段过量的雾沫夹带；由此引起的侧线产品焦质含量高、色度重等问题可以得到改善；因汽化段汽相负荷显著降低，塔设备的瓶颈得以改善，因此可以实现分馏塔扩能；此外，增设闪蒸塔并且闪蒸塔内可以增设塔板和填料，塔顶可以增设部分冷凝器，这些措施有利于提高油品的分离能力，降低渣油中蜡油的含量，提高拔出率。
附图说明
图1为油品分馏塔的常规原则流程图。
图2为本发明的油品分馏塔多次汽化进料的原则流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种油品分馏塔的多次汽化进料方法，分馏塔进料为加热炉出口的高温油气；在加热炉和分馏塔进料口之间，在一次进料的转油线上，增设不同操作压力和温度的多级闪蒸塔；来自于加热炉出口的高温油气首先进入闪蒸塔，闪蒸塔的汽相经过压控阀后进入油品分馏塔汽化段以上位置，闪蒸塔的液相进入下一级闪蒸塔或进入油品分馏塔汽化段以下；各级闪蒸塔操作的温度和压力分别介于加热炉出口和汽化段之间的温度和压力范围内，并按照流程序贯依次降低。
多级闪蒸塔为一至五级。多级闪蒸塔的汽相物流回注油品分馏塔的进料位置依照闪蒸塔的序贯由上而下。
闪蒸塔内部增设破沫网，也可以增设塔板或填料。闪蒸塔塔顶增设部分冷凝器。
本发明利用多个闪蒸塔将部分轻组分首先拔头，分别回注到塔的汽化段上部，该多次汽化进料过程位于进料加热炉之后，经过加热后的油品温位高、汽化率高，因此可以有效地降低汽化段的汽相负荷，平衡塔内汽液相的分布，降低汽化段过量的雾沫夹带；由此引起的侧线产品焦质含量高、色度重等问题可以得到改善；因汽化段汽相负荷显著降低，塔设备的瓶颈得以改善，因此可以实现分馏塔扩能；此外，增设闪蒸塔并且闪蒸塔内可以增设塔板和填料，塔顶可以增设部分冷凝器，这些措施有利于提高油品的分离能力，降低渣油中蜡油的含量，提高拔出率。
为了说明本发明的应用效果，下面给出了对减压塔进行技术改造前常规流程的操作效果和应用本发明的新流程进行技术改造后的操作效果。表1为一级闪蒸和采用两级闪蒸改造后的操作效果对比。由表1中数据可以看出，采用两级闪蒸替代一级闪蒸，汽化率有明显的提高，即由168.28t/h提高到179.23t/h；并且分离效果有所改善，气相产品的平均分子量由388.62降低到379.14，表明气相组成馏分宽度变窄，产品分离质量有所提高；并且通过对生产流程的调整，设备的分割效果、产品质量和操作稳定性都得到显著提高。

Claims (6)

1.一种油品分馏塔的多次汽化进料方法，其特征在于：分馏塔进料为加热炉出口的高温油气；在加热炉和分馏塔进料口之间，在一次进料的转油线上，增设不同操作压力和温度的多级闪蒸塔；来自于加热炉出口的高温油气首先进入闪蒸塔，闪蒸塔的汽相经过压控阀后进入油品分馏塔汽化段以上位置，闪蒸塔的液相进入下一级闪蒸塔或进入油品分馏塔汽化段以下；各级闪蒸塔操作的温度和压力分别介于加热炉出口和汽化段之间的温度和压力范围内，并按照流程序贯依次降低。
2.根据权利要求1所述的油品分馏塔的多次汽化进料方法，其特征在于：多级闪蒸塔为一至五级。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的油品分馏塔的多次汽化进料方法，其特征在于：多级闪蒸塔的汽相物流回注油品分馏塔的进料位置依照闪蒸塔的序贯由上而下。
4.根据权利要求1所述的油品分馏塔的多次汽化进料方法，其特征在于：闪蒸塔内部增设破沫网。
5.根据权利要求1所述的油品分馏塔的多次汽化进料方法，其特征在于：闪蒸塔内部增设塔板或填料。
6.根据权利要求1所述的油品分馏塔的多次汽化进料方法，其特征在于：闪蒸塔塔顶增设部分冷凝器。
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