CN105602606A - 一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺及系统。所述工艺在原油蒸馏装置增设液气喷射泵，并引入初常顶气体；用催化裂化装置再吸收塔塔底富吸收油做喷射液，利用其过剩压力能提压初常顶气体；提压后的气体和富吸收油一起经富吸收油原流程进主分馏塔；配合上述流程，基于特定的工艺条件，设计低压降液气喷射泵。本发明用静设备喷射泵代替气体压缩机，投资少、无新增能耗、流程简洁、可实施性强，且不对原油蒸馏装置和催化裂化装置的生产和操作构成任何影响，十分易于推广。

Description

一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺及系统
技术领域
本发明属于石油加工领域，具体涉及一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺及系统。
背景技术
原油蒸馏装置契石油馏分相对挥发度差异，用精馏的方法将原油分离成汽油、柴油、蜡油和重油/渣油等馏分，并伴产少量气体。这些气体是蕴含在原油中的轻组分，约占原油总量的0.3～0.6％(比例主要取决于原油性质和原油在油田的预处理方案)，主要成分是C1～C4烷烃(也含很少量的C5和C6)，绝大部分出自原油蒸馏装置的初馏塔和常压塔塔顶，炼油厂通行的做法是将其送旁边的催化裂化装置(通常原油蒸馏和催化裂化构成联合装置)，经吸收稳定系统回收其较高价值C3和C4(液化石油气组分)，剩余的C1和C2则做加热炉燃料。可见，回收轻烃的目的是最大限度的获得原油效益。
由于原油初馏塔和常压塔基本常压操作，为了将其气体送催化裂化吸收稳定系统，一般要经压缩机提压，不但能耗较高，而由于气体含硫，压缩机腐蚀严重，往往运行两三年就报废，气体则不得不直接做燃料，损失了C3、C4组分的价值。因此，提出新的无需气体压缩机的原油蒸馏装置轻烃回收流程是十分必要的。
发明内容
为解决现有原油蒸馏装置轻烃回收流程压缩机投资大、能耗高、腐蚀严重、使用寿命短的缺点，本发明的首要目的在于提供一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺。
本发明的另一目的在于提供一种实现上述回收原油蒸馏装置轻烃的工艺的系统。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺，具体步骤如下：
出自原油蒸馏装置初馏塔和常压塔塔顶分液罐的气体混合进入新增的液气喷射泵；同时来自催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔塔底的富吸收油也自压进入该液气喷射泵，将初常顶气体提压；
提压后的气体与富吸收油一起经加热后自压进催化裂化装置主分馏塔，经分离得到富气和粗汽油，而初常顶气体则被转移到富气中；
富气经催化裂化装置富气压缩机压缩后，进入下游吸收稳定系统，在稳定塔顶得到较高价值的C3和C4组分，在催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔塔顶得到C1、C2燃气组分，而其中包含的少量的C5、C6则进稳定汽油，从而实现原油蒸馏装置的轻烃回收。
一种实现上述回收原油蒸馏装置轻烃的工艺的系统，包括原油蒸馏装置初馏塔、原油蒸馏装置常压塔、原油蒸馏装置液气喷射泵、催化裂化装置富吸收油换热器、催化裂化装置主分馏塔、催化裂化装置柴油汽提塔、催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔和催化裂化装置富气压缩机；所述原油蒸馏装置初馏塔、原油蒸馏装置常压塔、原油蒸馏装置液气喷射泵、催化裂化装置富吸收油换热器、催化裂化装置主分馏塔、催化裂化装置柴油汽提塔和催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔通过管道依次连接，所述催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔还通过管道与原油蒸馏装置液气喷射泵连接，所述催化裂化装置主分馏塔通过管道与催化裂化装置富气压缩机连接。催化裂化装置富气压缩机系统与后续吸收稳定系统连接。
所述催化裂化装置柴油汽提塔与催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔之间还设有催化裂化装置贫吸收油泵和催化裂化装置贫吸收油冷却器。
所述原油蒸馏装置初馏塔的塔顶设有原油蒸馏装置初顶气体冷却器；所述原油蒸馏装置常压塔塔顶设有原油蒸馏装置常顶气体冷却器；所述催化裂化装置主分馏塔的塔顶设有催化裂化装置主分馏塔塔顶气体冷却器。
本发明工艺在原油蒸馏装置新增液气喷射泵，用催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔底塔底的低温高压(通常45℃、≥1.5MPa)富吸收油做引射液，将初常顶气体提压后，再走现有富吸收油流程进催化主分馏塔(操作压力通常在0.1～0.2MPag之间)，利用催化裂化装置现有流程回收轻烃。由于再吸收塔的操作压力远高于主分馏塔，因此喷射泵不需外功，利用富吸收油的过剩压力能即可。
本发明工艺可基于实际工艺参数(包括富吸收油组成、温度、压力和初常顶气组成及温度和压力参数)设计低压降液气喷射泵；
本发明工艺无需气体压缩机，不对原油蒸馏和催化裂化装置的塔器和换热设备做任何改动，仅增设一台低投资、小尺寸的液气喷射泵(静设备)和一根连接原油蒸馏装置和催化裂化装置的富吸收油(柴油)管线(操作温度约45℃、压力＜1.8MPa)，投资少、流程简洁、无操作和控制风险。
本发明基于以下原理：
将催化裂化装置富吸收油的过剩压力能通过液气喷嘴的特定结构设计高效的转移给蒸馏装置的初常顶气体，使其顺利进入催化裂化，完成轻烃回收。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)用液气喷射泵静设备代替气体压缩机动设备，投资小、操作风险小；且强腐蚀性的初常顶油气介质变成了低腐蚀性的柴油馏分；
(2)利用富吸收油的过剩压力能提压气体，不新增能耗；
(3)不对原油蒸馏和催化裂化装置的塔器和换热设备做任何改动；
(4)由于初常顶气体量远小于催化富气量，它伴随富吸收油进入主分馏塔，不会对其的操作产生影响；
(5)改动小，十分易于推广。
附图说明
图1为本发明对比例1的工艺流程图。
图2是本发明回收原油蒸馏装置轻烃的系统示意图。
图中编号说明如下：T101-原油蒸馏装置初馏塔；T102-原油蒸馏装置常压塔；T201-催化裂化装置主分馏塔；T202-催化裂化装置柴油汽提塔；T203-催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔；C101-原油蒸馏装置初常顶气体压缩机；C201-催化裂化装置富气压缩机；EC101-原油蒸馏装置初顶气体冷却器；EC102-原油蒸馏装置常顶气体冷却器；EC201-催化裂化装置主分馏塔塔顶气体冷却器；EC202-催化裂化装置贫吸收油冷却器；E201-催化裂化装置富吸收油换热器；P201-催化裂化装置贫吸收油泵；EJ101-原油蒸馏装置液气喷射泵。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
一种回收原油蒸馏装置轻烃的系统，如图2所示，包括原油蒸馏装置初馏塔T101、原油蒸馏装置常压塔T102、原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101、催化裂化装置富吸收油换热器E201、催化裂化装置主分馏塔T201、催化裂化装置柴油汽提塔T202、催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203和催化裂化装置富气压缩机C201；所述原油蒸馏装置初馏塔T101、原油蒸馏装置常压塔T102、原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101、催化裂化装置富吸收油换热器E201、催化裂化装置主分馏塔T201、催化裂化装置柴油汽提塔T202和催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203通过管道依次连接，所述催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203还通过管道与原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101连接，所述催化裂化装置主分馏塔T201通过管道与催化裂化装置富气压缩机C201连接。催化裂化装置富气压缩机C201与后续吸收稳定系统连接。
所述催化裂化装置柴油汽提塔T202与催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203之间还设有催化裂化装置贫吸收油泵P201和催化裂化装置贫吸收油冷却器EC202。
所述原油蒸馏装置初馏塔T101的塔顶设有原油蒸馏装置初顶气体冷却器EC101；所述原油蒸馏装置常压塔T102塔顶设有原油蒸馏装置常顶气体冷却器EC102；所述催化裂化装置主分馏塔T201的塔顶设有催化裂化装置主分馏塔塔顶气体冷却器EC201。
对比例1(工艺流程如图1所示)
对比例中，出自某450×104t/a原油蒸馏装置初馏塔T101和原油蒸馏装置常压塔T102塔顶分液罐的气体(40℃、0.02Mpag、800Nm3/h、1.54t/h)经原油蒸馏装置初常顶气体压缩机C101压缩到0.30Mpag送紧邻的100×104t/a催化裂化装置，与催化裂化装置主分馏塔T201塔顶气体(40℃、18000Nm3/h、0.15Mpa)一起进催化裂化装置富气压缩机C201，压缩到1.7Mpag进吸收稳定系统，实现轻烃回收。原油蒸馏装置初常顶气体压缩机C101按效率70％计算，耗电功43.44kw。
实施例1
本实施例利用上述回收原油蒸馏装置轻烃的系统回收轻烃，工艺流程如下：
经原油蒸馏装置的初馏塔T101和原油蒸馏装置常压塔T102得到初常顶气体，初常顶气体进入原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101；催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203塔底的富吸收油自压进入原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101，将初常顶气体提压；
提压后的气体与富吸收油一起经催化裂化装置富吸收油换热器E201加热后自压进入催化裂化装置主分馏塔T201；经催化裂化装置主分馏塔T201的分离作用，得到富气和吸收油；初常顶气体中的C1～C4组分被转移到富气中；
富气经催化裂化装置富气压缩机C201压缩后，进入下游吸收稳定系统，在吸收稳定系统稳定塔顶得到较高价值的C3和C4组分；在催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203塔顶得到C1、C2燃气组分，而其中包含的少量的C5、C6则进稳定汽油，从而实现轻烃回收。
相比对比例1的流程，本实施例实施了如下改进：
1、取消原油蒸馏装置初常顶气体压缩机C101和驱动电机；
2、在原油蒸馏装置增设液气喷射泵EJ101，并引入初常顶气体；
3、新增连接催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203塔底和原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101的管线(碳钢材质、内径约65mm)，让催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203塔底富吸收油(30t/h、45℃、1.5MPag)自压进原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101，通过牺牲其过剩压力约0.2Mpa将初常顶气体从0.02Mpag提压到约1.3Mpag；
4、提压后的气体与富吸收油一起(48.3℃、1.0Mpag、31.54t/h)走现有富吸收油流程，经E201加热后(通常用产品柴油一次做热源)自压进催化裂化装置主分馏塔T201(塔顶操作压力0.18MPag)；
5、经过催化裂化装置主分馏塔T201的分离作用，原油蒸馏装置初常顶气体中的C1～C4组分被转移到富气中，经下游吸收稳定系统，在稳定塔顶得到较高价值的C3和C4组分，在催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔T203塔顶得到C1、C2燃气组分，而其中包含的少量C5和C6则进稳定汽油，从而实现轻烃回收。
6、为了实现上述工艺目标，基于上述工艺条件本实施例设计了特定的低压降原油蒸馏装置液气喷射泵EJ101，主要尺寸是：喷嘴直径16mm、喷嘴距80mm、喉管直径80mm、喉管长度400mm、扩散管长度400mm、扩散管直径150mm。可见体积很小，压降仅0.2Mpa，能保证随带初常顶气体后的富吸收油走现有流程进催化裂化装置主分馏塔T201。
综上，本发明实施例无需对原油蒸馏装置和催化裂化装置的塔器和换热设备做任何改动，也不改变它们的生产流程和控制方案；由于利用富吸收油的过剩压力能提压气体，因此整个过程不消耗任何外功；加之新增的喷射泵属于静设备，无操作风险，体积小，便于布置。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种回收原油蒸馏装置轻烃的工艺，其特征在于，所述工艺的步骤如下：
出自原油蒸馏装置初馏塔和常压塔塔顶分液罐的气体混合进入新增的液气喷射泵；同时来自催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔塔底的富吸收油也自压进入该液气喷射泵，将初常顶气体提压；
提压后的气体与富吸收油一起经加热后自压进催化裂化装置主分馏塔，经分离得到富气和粗汽油，而初常顶气体则被转移到富气中；
富气经催化裂化装置富气压缩机压缩后，进入下游吸收稳定系统，在稳定塔顶得到C3和C4组分，在催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔塔顶得到C1、C2燃气组分，而其中包含的C5、C6则进稳定汽油，从而实现原油蒸馏装置的轻烃回收。
2.一种实现权利要求1所述回收原油蒸馏装置轻烃的工艺的系统，其特征在于，所述系统包括原油蒸馏装置初馏塔、原油蒸馏装置常压塔、原油蒸馏装置液气喷射泵、催化裂化装置富吸收油换热器、催化裂化装置主分馏塔、催化裂化装置柴油汽提塔、催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔和催化裂化装置富气压缩机；所述原油蒸馏装置初馏塔、原油蒸馏装置常压塔、原油蒸馏装置液气喷射泵、催化裂化装置富吸收油换热器、催化裂化装置主分馏塔、催化裂化装置柴油汽提塔和催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔通过管道依次连接，所述催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔还通过管道与原油蒸馏装置液气喷射泵连接，所述催化裂化装置主分馏塔通过管道与催化裂化装置富气压缩机连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述催化裂化装置柴油汽提塔与催化裂化装置吸收稳定系统再吸收塔之间还设有催化裂化装置贫吸收油泵和催化裂化装置贫吸收油冷却器。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述原油蒸馏装置初馏塔的塔顶设有原油蒸馏装置初顶气体冷却器；所述原油蒸馏装置常压塔塔顶设有原油蒸馏装置常顶气体冷却器；所述催化裂化装置主分馏塔的塔顶设有催化裂化装置主分馏塔塔顶气体冷却器。
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