CN103865565A - 一种消除减压过程瓶颈的原油减压蒸馏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除减压过程瓶颈的原油减压蒸馏方法。常压渣油先经过常压炉对流段和减压炉对流段进行换热，温度提升5～20℃后进入减压闪蒸塔，减压闪蒸塔在5～30kPa条件下操作，同时在减压闪蒸塔上部引入减压蒸馏塔减二线作为洗涤油，减压闪蒸塔顶气经换热、冷凝冷却后作为产品直接抽出，在减压闪蒸塔中部将洗涤油抽出，并送入减压蒸馏塔减二线抽出板下方，减压闪蒸塔闪底油进入减压炉，被加热到370～410℃，经转油线进入减压蒸馏塔，减压分馏后从减压蒸馏塔侧线抽出不同馏分的产品。本发明改进了原油减压蒸馏工艺流程，消除了减压炉和减压蒸馏塔的瓶颈，降低了能耗，提高了处理量，增加了装置的经济效益。

Description

一种消除减压过程瓶颈的原油减压蒸馏方法

技术领域

本发明属于石油炼制领域，具体地说，涉及一种消除减压过程瓶颈的原油减压蒸馏方法。

背景技术

原油蒸馏工艺是石油炼制的第一道工序，是通过常压和减压蒸馏的方法将原油分割成不同馏程范围的组分，以适应产品和下游装置原料的工艺要求。目前，常规的原油蒸馏工艺多采用常规的“初馏（闪蒸）塔-常压炉-常压塔-减压炉-减压塔”的“二炉三塔”流程。其轻油收率的高低和能耗的大小直接影响着装置的经济效益。

目前，随着原油的不断开采，重质原油和超重原油的供应比例逐年增加，而中质原油和轻质原油的供应比例则持续下降。因此，新建原油蒸馏装置要求较高的切割深度（即减压深拔），减压渣油中500℃以下馏分含量要求小于5wt%，甚至更低；许多老常减压蒸馏装置在要求更高切割点的同时，面临加工规模不能满足处理量要求和原油品种不断变化的情况，需对装置进行扩能改造，消除瓶颈，提高原油蒸馏能力。许多专家学者对原油蒸馏的减压深拔，节能降耗以及减少投资等方面进行了比较深入的研究，取得了一系列的成果。

专利CN1287872A发表了一种带有深度汽提过程的原油常减压蒸馏方法，是在减压塔侧并联一个洗涤罐，减压塔汽提段的油气进入洗涤罐的下部，减压塔减三线由洗涤罐上部进入向下喷淋，洗涤罐的灌顶油气抽出返回减压塔的上部，罐底出料返回减压塔。增设的洗涤罐使减压塔汽提段的渣油经历了一个深度汽提的过程，有利于提高减压拔出率。但该方法只是改进了减压汽提段，并没有消除减压炉负荷大和减压塔处理量大的瓶颈。

专利CN1454965A公开了一种石油常减压蒸馏工艺，减压蒸馏部分采用二级减压蒸馏，即新增了一级减压炉和一级减压塔。将部分常压负荷和减压负荷转移至新增的一级减压塔，提高了装置的加工量，满足了减压深拔的需求。但是，由于新增了一级减压炉和一级减压塔，设备投资相对较大，能耗也没有显著变化。

专利CN101376068A公开了一种带有减压闪蒸塔的常减压蒸馏方法和装置，是在常压渣油进入减压炉前设置一个减压闪蒸塔。常压渣油从常压塔出来后直接进入减压闪蒸塔，闪蒸塔底油进入减压炉，闪蒸塔顶气进入组分相近的减压塔侧线。该方法通过增加减压闪蒸塔，提高了处理量，提高了拔出率，同时也降低了能耗。但是，将常压渣油直接送入减压闪蒸塔，由于温度相对较低，且闪蒸塔真空度不高，闪蒸塔闪蒸作用有限。此外，闪蒸塔顶气进入减压塔，实际上相当于常压渣油气液相分段进料，并不能有效消除减压塔的瓶颈。

专利CN103242887A公开了一种降低渣油收率的原油减压蒸馏方法，是在减压塔之前设置了三级减压闪蒸罐和配套的三个减压炉，常底油依次通过三级减压炉加热和减压闪蒸罐闪蒸，三级闪顶气进入减压蒸馏塔中上部，液相进入减压蒸馏塔底部，同时将减压渣油部分循环回流至三个减压闪蒸罐。通过三级闪蒸和气液相分段进料，可以降低减压渣油的收率，但是流程变得更加复杂，也加大了设备投资，减压渣油部分循环回流也增加了减压炉的负荷。

专利CN103059919A公开了一种原油减压蒸馏方法及装置，是在减压塔之后设置一个减压闪蒸罐，使得减压渣油在更高的真空度下进行闪蒸，从而提高减压蒸馏的拔出率。但是，该方法并不能消除减压炉和减压塔的加工瓶颈。

在对原油进行减压深拔时，主要的瓶颈存在两个方面：一是减压炉的负荷过大，新设计的装置需要高负荷的加热炉，而改造的装置也难以利用现有老加热炉，而需要在原有基础上新增一个加热炉或直接重新设计；二是减压蒸馏塔的操作负荷过大，新设计的装置要求较大的塔径，而改造的装置则难以利现有老装置而需要重建。本发明提出的工艺方法能够有效消除上述减压过程瓶颈，增加装置的经济效益。

发明内容

针对现有减压蒸馏工艺的瓶颈，本发明提供一种原油减压蒸馏的工艺方法，可以显著减少减压炉负荷，提高减压塔处理量，增加装置经济效益。

本发明的原油减压蒸馏工艺方法，是来自常压蒸馏塔底的常压渣油先经过常压炉对流段和减压炉对流段进行换热，温度提高5～20℃后，再进入减压塔闪蒸塔，减压闪蒸塔的塔顶操作压力为5～30kPa，减压闪蒸塔上部引入减二线作为洗涤油，减压闪蒸塔顶气经换热、冷凝后作为产品直接抽出，在减压闪蒸塔中部将洗涤油抽出送入减压蒸馏塔减二线抽出板下方，减压闪蒸塔闪底油进入减压炉，被加热到370～410℃，经转油线进入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔的塔顶操作压力为1～20kPa，经减压蒸馏塔的分馏，从减压蒸馏塔侧线抽出不同馏分的产品（减一线、减二线和减三线），塔底抽出减压渣油。

减压闪蒸塔顶气占常压渣油的1～30%，且在减压闪蒸塔顶直接抽出作为产品，不再进入减压炉和减压蒸馏塔。

减压闪蒸塔真空度略高于减压蒸馏塔，减压闪蒸塔和减压蒸馏塔可以共用一套减压抽真空系统，也可以各自使用一套减压抽真空系统。

在减压闪蒸塔上部引入洗涤油，可以减少减压闪蒸塔闪顶气的液相夹带，洗涤油来源于减压蒸馏塔侧线产品，一般采用减二线。减二线洗涤后从减压闪蒸塔内填料下部的回收槽抽出，返回减压蒸馏塔减二线抽出板下方，不经过减压炉。

此外，在减压蒸馏塔操作上，采用本发明的工艺流程，使得减压闪蒸塔塔顶闪蒸量大幅增加，且减压闪蒸塔闪顶气作为产品直接抽出，减少了减压蒸馏塔进料量，降低了减压蒸馏塔内气液相负荷，节省了减压抽真空蒸汽耗量，也降低了减压蒸馏塔顶冷却负荷。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）提高常压渣油进入减压闪蒸塔的温度，提高减压闪蒸塔顶闪蒸量，在减压部分处理量相同的情况下，有效减少了减压炉和减压蒸馏塔的进料量。

（2）利用常压炉和减压炉对流段预热常压渣油，降低了加热炉的排烟温度，提高了减压闪蒸塔的气化量，减少了加热负荷，消除了减压炉的瓶颈，降低了装置能耗。

（3）直接从减压闪蒸塔顶抽出减压闪顶气作为产品，减少了减压蒸馏塔的负荷，消除了减压蒸馏塔操作负荷的瓶颈，使得减压蒸馏塔的处理能力显著提高。

（4）常压渣油中较轻的馏分经闪蒸塔闪蒸后不再进入减压炉，可提高减压炉的处理能力，且轻馏分的减少也有利于降低转油线压降和温降。

（5）减二线洗涤后从减压闪蒸塔内填料下部的回收槽抽出，返回减压蒸馏塔减二线抽出板下方，不经过减压炉，可以避免增加减压炉的加热负荷。

（6）本发明工艺方法改善了减压蒸馏塔的操作条件，减少了减压炉的加热负荷，降低了装置能耗；提高了装置的处理量和减压拔出率，增加装置经济效益。

（7）本发明工艺方法用于老原油蒸馏装置改造，设备利旧率高，改动量少，投资小，改造工期短；用于新装置的设计建设，工艺流程先进，能耗低，经济效益好。

附图说明

图1是本发明的原油减压蒸馏工艺流程示意图。

其中，1-常压蒸馏塔进料，2-常压炉对流段，3-常压蒸馏塔汽提蒸汽，4-常压蒸馏塔，5-常压渣油，6-常顶油，7-常一线，8-常二线，9-常三线，10-减压闪蒸塔，11-减压闪蒸塔闪底油，12-减压闪蒸塔闪顶气，13-减二线洗涤油，14-洗涤油，15-减压炉对流段，16-减压蒸馏塔进料，17-减压蒸馏塔汽提蒸汽，18-减压蒸馏塔，19-减压蒸馏塔顶气，20-减一线，21-减二线，22-减三线，23-减压渣油。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本发明专利进行详细说明。

实施例1：

本发明的方法用于某新建原油常减压蒸馏装置的设计。

预处理和常压蒸馏部分与常规常减压装置相同，减压蒸馏部分的工艺流程如附图1所示。减压蒸馏部分装置的处理量为240wt/a，减压蒸馏流程包括减压闪蒸塔，减压炉，减压蒸馏塔。减压蒸馏塔为规整填料，采用湿式工艺操作，塔底吹汽量为塔进料的1～3wt%，塔顶操作压力1～20kPa，全塔压降为1～10kPa。

来自常压蒸馏塔塔底的常压渣油以300t/h进料先后经过常压炉对流段和减压炉对流段预热，温度提高5～20℃后进入减压闪蒸塔，减压闪蒸塔塔顶压力控制为5～30kPa。在减压闪蒸塔绝热闪蒸后，闪顶气占常底油的1～30wt%，经塔顶换热、冷凝后作为产品直接抽出。来自减压蒸馏塔的减二线从减压闪蒸塔上部引入进行洗涤，洗涤后从减压闪蒸塔内填料下部的回收槽抽出，直接返回减压蒸馏塔减二线抽出板下方。减压闪蒸塔闪底油经减压炉加热升温到370～410℃进入减压蒸馏塔，从减压蒸馏塔侧线抽出产品，减压渣油从塔底出料。

表1列出了采用本发明（方案A）和采用带有减压闪蒸塔的常减压蒸馏方法及设备的专利CN101376068A（方案B）在相同拔出率情况下进行模拟研究的数据对比。

表1方案A和方案B对比情况

从表1可见，在设备投资方面方案A虽然多用一台冷却器和一台冷凝器，但主体设备减压蒸馏塔的塔径较小，投资减少，相应的塔内件及填料投资也将减少。在拔出率相同的情况下，通过利用常压炉对流段和减压炉对流段预热常压渣油，方案A的减压闪蒸塔进料温度提高了10℃，减压闪蒸塔闪顶气比方案B高2.82%，方案A的减压炉负荷比方案B减少3800kW，节省燃料消耗22.10%，同时由于减压闪蒸塔的预闪蒸，使得减压蒸馏塔的进料量减少，相应塔顶的冷却负荷也减少了19.19%，可见方案A的能耗费用远低于方案B，具有较好的经济效益。

实施例2：

本发明的方案用于某原油常减压蒸馏装置的扩能改造，改造前的流程为常规的“二炉三塔”流程，改造后预处理和常压部分与常规流程相同，减压蒸馏部分的工艺流程如附图1所示，主要设备包括减压闪蒸塔，减压炉，减压蒸馏塔。减压蒸馏塔为规整填料塔，塔顶操作压力为2.6kPa，全塔压降为1.4kPa。

来自常压蒸馏塔塔底的常压渣油以300t/h进料先后经过常压炉对流段和减压炉对流段预热，温度提高10℃后进入减压闪蒸塔，将减压蒸馏塔减二线作为洗涤油引入减压闪蒸塔上部，减压闪蒸塔操作压力为15kPa，减压闪蒸塔闪顶气占进料常压渣油的7.18wt%。减压闪蒸塔闪顶气作为产品从减压闪蒸塔顶直接抽出，洗涤油从减压闪蒸塔内填料下部的回收槽抽出，返回减压蒸馏塔减二线抽出板下方。减压闪蒸塔闪底油经减压炉加热升温到400℃进入减压蒸馏塔，从减压蒸馏塔侧线抽出产品，减压渣油从塔底出料。

该装置扩能改造减压部分保留原来的减压炉和减压蒸馏塔，对减压蒸馏塔内件和填料进行改造。新增主体设备为一座减压闪蒸塔，一台塔顶冷却器和一台冷凝器。改造后，装置减压部分加工能力可提高20～70%，装置能耗降低3～5%，减压渣油收率降低3～10wt%。

表2列出了采用本发明（方案A）和采用带有减压闪蒸塔的常减压蒸馏方法及设备的专利CN101376068A（方案B）对某常减压蒸馏装置改造部分情况进行模拟研究的数据对比。

表2方案A和方案B对比情况

按照实施例2方案A进行扩能改造后，减压渣油的收率为35.57wt%，减压蜡油的切割点可以达到565℃。虽然方案B对原装置进行扩能升级后，也能达到相同的要求，但是新建主体设备较多，投资相对较大，施工周期较长。由此可见，方案A具有较好的扩能改造优势。

Claims (6)

1.一种原油减压蒸馏方法，其特征在于包括如下步骤：将常压渣油从常压蒸馏塔底出来后先经过常压炉对流段和减压炉对流段换热升温，然后进入减压闪蒸塔，在减压闪蒸塔内进行气液分离，同时在减压闪蒸塔引入减压蒸馏塔减二线进行洗涤，减压闪蒸塔顶气经过换热、冷凝冷却之后作为产品直接抽出，洗涤油从减压闪蒸塔中部抽出返回减压蒸馏塔，减压闪蒸塔闪底油进入减压炉，加热后进入减压蒸馏塔分离出各种产品。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：常压渣油先经过常压炉和减压炉对流段进行换热后的温度提高5～20℃。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：减压闪蒸塔的操作压力为5～30kPa。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：常压渣油预热后进入减压闪蒸塔下部，来自减压蒸馏塔的减二线作为洗涤油从减压闪蒸塔上部进入。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：减压闪蒸塔顶气经过换热、冷凝后，直接作为产品抽出，不再进入减压蒸馏塔。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：减二线洗涤后从减压闪蒸塔内填料下部的回收槽抽出，返回减压蒸馏塔减二线抽出板下方。

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