CN105112086A - 一种常顶循系统脱水装置及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常顶循系统脱水装置及其工艺方法，该装置包括常压塔、常顶循抽出阀、常顶循泵、常顶循换热器、常顶循脱水罐、常顶循返回阀。本发明是通过在常顶循换热器和常顶循返回阀之间连接常顶循脱水罐，通过控制油水界位计，及时脱除常顶循系统内的水分，有效的解决了溶解于水中的氢酸形成的酸腐蚀问题，延长了装置的使用寿命，节约了生产成本。本发明工艺方法简单易行，脱水效果很好，常顶循系统经脱水后，常顶循负荷明显降低，常压塔操作平稳，而且通过常一线的含水量同时下降，减少了油品水乳化经切水带出的油品损耗。

Description

一种常顶循系统脱水装置及其工艺方法

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种常顶循系统脱水装置及其工艺方法。

背景技术

常压塔的回流方式有塔顶回流，塔顶循环回流，常一中循环回流，常二中循环回流。塔顶回流的目的是调节塔顶的温度，控制产品的质量指标(如馏程)。塔顶循环回流和常一中循环回流及常二中循环回流的的主要目的是取热，不出产品，只是和其他油品换热，使塔的气液相负荷均匀及回收高温位热量，侧线常一线、常二线、常三线主要是出产品。本专利中所述的常顶循系统是指塔顶循环回流系统，主要由常压塔、反应阀、常顶循泵、常顶循换热器等装置依次连接形成的一个循环回流系统。

上世纪70年代，人们已普遍注意到常压塔系统内的腐蚀属于HCl-H₂S-H₂O腐蚀。监测表明，引起HCl-H₂S-H₂O腐蚀介质主要来自原油中的氯化物、硫化物，在原油加工时，MgCl₂、CaCl₂和硫化物受热分解，生产强烈的腐蚀介质HCl和H₂S，当油汽冷凝结露出现小水滴时，HCl、H₂S易溶于水，少量的初凝水中溶入了过量的HCl、H₂S，形成pH很低的腐蚀十分严重的酸性物质。据研究，此时将有50％的HCl溶解在5％的初凝水中，几乎全部HCl溶解于先凝结的20％的水中，构成强酸性腐蚀环境，再加上硫化氢的促进作用，就会构成循环腐蚀。

在实际生产中，由于常顶系统温度控制较低，从而导致常顶循段蒸汽大量冷凝聚结，经常顶循系统从常压塔内抽出，再经过抽出管线、泵、换热器后又重新返回常压塔内循环，冷凝水不断在常顶循段内溶解HCl、H₂S产生新的氢酸，氢酸浓度越来越高，对常顶循及常一线中的氢酸检测，pH值一般在3左右，最严重时低至1。由于氢酸腐蚀，造成常一馏出、常顶循系统的抽出管线、机泵、换热器严重的腐蚀。目前因为原油质量的下降，使得常顶循系统装置腐蚀情况更加严重。据有关资料统计，在无任何防腐措施时，不锈钢腐蚀率高达2mm/a，腐蚀率最高可达20mm/a。据统计，在石油炼制中，腐蚀引起的设备损耗率约占设备总损坏率的72.1％，以腐蚀穿孔最为危险，因腐蚀失效引起的非计划性停产一天往往就会造成几十万甚至几百万的损失。

发明人在长期工作实践中发现，当常顶循段蒸汽大量冷凝聚结时，不仅带来严重的HCl-H₂S-H₂O腐蚀，而且还给反应系统带来其它不良后果。比如，一是当常顶循段蒸汽大量冷凝聚结时，常顶压力较高，负荷较大，须同时启用两台空冷器方能满足生产需求，造成装置电耗的增加；二是当含酸较高的冷凝水聚集较多时，一部分水份重新蒸发，通过塔顶挥发线馏出，一部分从常一线馏出，由于常一线温度较高，在120℃左右，部分水份受热汽化吸收大量热量，造成常一温度波动较大，上下波动±15℃左右，在波动期间，常顶循泵容易出现抽空，塔压上下波动±20kpa左右，严重影响塔的操作，同时在汽化过程中与常一油品发生剧烈搅动，造成常一油品与汽化水严重乳化，水乳化损失的油量约为15kg/h，造成生产油品极大损失。

综上所述，当常顶循段冷凝水不断增加时，会使系统温度、塔压波动较大，更严重的是造成常顶循系统装置的腐蚀问题，给生产带来严重危害，所以只有及时脱除常顶循系统中的水，才能解决溶解于水中的氢酸形成的酸腐蚀和系统温度、塔压波动的问题。虽然有大量研究和防腐措施，目前并没有检索相关的常顶循脱水技术，由于常顶循系统的腐蚀普遍和广泛，对常压装置安全运行影响很大，因此解决好这一问题，对保证设备安全，延长开工周期具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种常顶循系统脱水装置及其工艺方法。

本发明要解决的技术问题所采用的技术方案如下：

一种常顶循系统脱水装置，由常压塔(1)、常顶循抽出阀(9)、常顶循泵(8)、常顶循换热器(7)、常顶循返回阀(2)依次连接形成循环回流系统，从常压塔(1)通过管线连接常顶循抽出阀(9)，常顶循抽出阀(9)连接常顶循泵(8)，常顶循泵(8)连接常顶循换热器(7)，常顶循换热器(7)连接常顶循返回阀(2)，常顶循返回阀(2)连接常压塔(1)，其中，在常顶循换热器(7)和常顶循返回阀(2)之间连接常顶循脱水罐(3)。

所述的常顶循脱水罐(3)下面连接一个油水界位计(6)，油水界位计(6)连接脱水调节阀(4)，脱水调节阀(4)下面连接排水地沟(5)。

一种常顶循系统脱水的工艺方法，常顶循介质从常压塔抽出，抽出温度为95℃～105℃，经过常顶循泵加压后，再经过常顶循换热器换热至85～95℃，进入脱水罐，控制油水界位计进行脱水，脱除水后的常顶循介质返回常压塔。利用常顶循油与水的密度差，能够有效的从油中分离水分，其中常顶循油密度为780kg/立方厘米，水的密度为1g/立方厘米。

所述的抽出温度为100℃，常顶循换热器换热至90℃。

进一步：控制油水界位计的油水界位在35％-45％，将水脱除。

作为优选：控制油水界位计的油水水界位在40％，将水脱除。

有益效果

本发明是通过在常顶循换热器和常顶循返回阀之间连接常顶循脱水罐，及时脱除了常顶循系统内的水分，由于HCl、H₂S酸溶解于常顶循水中，同时也通过脱水罐及时排出，改造前常顶循介质含水量质量百分比为1.5％，改造后常顶循介质含水量质量百分比小于0.03％，所以在体系中不会形成高浓度无机酸，更不会形成酸溶液在常顶循内循环，经脱水罐切水阀处检测水溶液pH为6，接近中性。综上所述，该装置有效的解决了溶解于水中的氢酸形成的酸腐蚀问题，延长了装置的使用寿命，降低了装置因腐蚀带来的安全风险，节约了生产成本。本发明工艺方法简单易行，脱水效果很好，常顶循系统经脱水后，常顶循段汽相负荷明显降低，常顶压力同比下降8kpa左右，年可节约电耗176000kwh，常压塔操作平稳，通过常一线的含水量同时下降，减少了油品乳化经切水带出的油品损耗，年综合可节约加工成本1031600元。

附图说明

图1为本发明常顶循在线脱水工艺流程图

图1中1.常压塔2.常顶循返回阀3.常顶循脱水罐4.脱水调节阀5.排水地沟6.油水界位计7.常顶循换热器8.常顶循泵9.常顶循抽出阀10.常一馏出阀11.常压塔塔盘。

具体实施方式

本发明专利保护范围不限于以下实施例，凡是依据本发明技术原理所做的技术变形，均落入本发明专利的保护范围内。

实施例1：:选用中海沥青(四川)有限公司60万吨/年常减压装置，常压塔总计52层塔板。

常顶循油品从常压塔顶循段49层塔板处抽出，抽出温度为100℃，经过常顶循泵加压后，再经过常顶循换热器换热至90℃，进入脱水罐沉降分离，控制油水界位计的油水水界位在40％时，然后通过脱水调节阀进行脱水，脱除水后的常顶循油返回常压塔51层塔板。

Claims (8)

1.一种常顶循系统脱水装置，由常压塔(1)、常顶循抽出阀(9)、常顶循泵(8)、常顶循换热器(7)、常顶循返回阀(2)依次连接形成循环回流系统，从常压塔(1)通过管线连接常顶循抽出阀(9)，常顶循抽出阀(9)连接常顶循泵(8)，常顶循泵(8)连接常顶循换热器(7)，常顶循换热器(7)连接常顶循返回阀(2)，常顶循返回阀(2)连接常压塔(1)，其特征在于：在常顶循换热器(7)和常顶循返回阀(2)之间连接常顶循脱水罐(3)。

2.根据权利要求1所述的一种常顶循系统脱水装置，其特征在于：所述的常顶循脱水罐(3)下面连接一个油水界位计(6)。

3.根据权利要求2所述的一种常顶循系统脱水装置，其特征在于：所述油水界位计(6)连接脱水调节阀(4)。

4.根据权利要求3所述的一种常顶循系统脱水装置，其特征在于：脱水调节阀(4)下面连接排水地沟(5)。

5.一种常顶循系统脱水的工艺方法，其特征在于：常顶循介质从常压塔抽出，抽出温度为95℃～105℃，经过常顶循泵加压后，再经过常顶循换热器换热至85～95℃，进入脱水罐，控制油水界位计进行脱水，脱除水后的常顶循介质返回常压塔。

6.根据权利要求5所述的一种常顶循系统脱水的工艺方法，其特征在于：所述的抽出温度为100℃，常顶循换热器换热至90℃。

7.根据权利要求5所述的一种常顶循系统脱水的工艺方法，其特征在于：控制油水界位计的油水界位在35％-45％，将水脱除。

8.根据权利要求7所述的一种常顶循系统脱水的工艺方法，其特征在于：控制油水界位计的油水水界位在40％，将水脱除。