CN1140606C - 回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法，在分离含汽油馏份、柴油馏份、重油馏份的混合烃的常压分馏塔后设置柴油回收塔，常压分馏塔塔底重油在柴油回收塔进行减压脱柴油分离，循环油返回常压分馏塔，利用常压分馏塔分离循环油。本发明可提高混合烃中柴油馏份与重油馏份的分离度，脱柴油重油中柴油馏份含量较常压分馏塔塔底重油中柴油馏份含量可降低2～4个百分点甚至更多。

Description

回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法
本发明属于石油炼制领域，特别涉及一种回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法。
含汽油馏份、柴油馏份、重油馏份的混合烃的分离工序，在烃油加工过程中广泛存在，其中一种常见的分离方法是使用以蒸汽汽提方式操作的常压分馏塔分馏系统，此系统通常由主塔及至少一个侧线塔组成。例如为催化裂化装置或临氢催化裂化装置提供常压渣油原料的原油常压分馏塔、为催化裂化装置提供脱硫蜡油原料的蜡油加氢脱硫反应流出物分离过程使用的常压分馏塔、为催化裂化装置提供脱硫重油原料的渣油加氢脱硫或渣油加氢裂化反应流出物分离过程使用的常压分馏塔、为催化裂化装置提供原料或为蒸汽裂解制乙烯装置提供原料的重油加氢裂化反应流出物分离过程使用的常压分馏塔。
所述常压分馏塔分馏系统的操作方式是：含汽油馏份、柴油馏份、重油馏份的混合烃，有时含常规气态烃，通常经加热炉加热后，进入常压分馏塔下部，常压分馏塔汽提蒸汽进入常压分馏塔底部，常压分馏塔混合烃进料口以下部分为蒸汽汽提段，常压分馏塔混合烃进料口以上部分为精馏段。常压分馏塔将混合烃进料切割为含汽油馏份的塔顶油、含柴油馏份的侧线油、主要由重油馏份组成的含柴油馏份的塔底重油并排出常压分馏塔。常压分馏塔塔顶操作压力通常为0.1～0.5MPa，有时还排出含常规气态烃的塔顶气。该分离方法的缺点在于：对柴油馏份与重油馏份的分离不清晰，为保证柴油馏程指标，重油中含较多的柴油馏份，可达5～8体积％，造成柴油收率降低，因为常压分馏塔塔底重油数量通常较大，故柴油收率降低量较明显。而含柴油馏份的塔底重油，将在后续的裂解过程中造成柴油馏份二次裂解，降低液体产品收率。而关于回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法，未见报道。
本发明的目的在于提出一种回收所述常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法。
为达上述目的，本发明一种回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法包含以下步骤：
(a)混合烃原料和来自下述步骤(d)的循环油混合或分别自下部进入常压分馏塔，常压分馏塔汽提蒸汽自常压分馏塔底部进入常压分馏塔；来自循环油与混合烃的重油馏份作为常压分馏塔塔底重油自常压分馏塔塔底流出，柴油馏份进入含柴油馏份的侧线油中被回收，含有水蒸汽、汽油馏份的汽相自常压分馏塔顶部排出，经冷凝降温后成为包含水液与油液的混合物，然后进入常压分馏塔回流罐进行油水分离，分离出的油液一部分作为含汽油馏份的塔顶油排出，另一部分作为塔顶回流返回常压分馏塔顶部；所述常压分馏塔塔顶操作压力为0.1～0.5MPa
(b)至少部分来自上述步骤(a)的常压分馏塔塔底重油由中部进入柴油回收塔，柴油回收塔汽提蒸汽自下部进入柴油回收塔，脱柴油重油自柴油回收塔塔底流出，含有水蒸汽、柴油馏份的塔顶气体自柴油回收塔塔顶流出；所述柴油回收塔塔顶操作压力为0.01～0.099MPa；
(c)柴油回收塔塔顶气体进入油水分离部分：通过降低柴油回收塔塔顶气体温度得到包含富柴油烃油的油、水混合物，分离该混合物得到富柴油烃油；
(d)将富柴油烃油作为循环油返回步骤(a)所述常压分馏塔。
本发明所产生的显著效果在于：由于本发明对常压分馏塔塔底重油在柴油回收塔进行减压脱柴油分离，故可降低重油中柴油馏份含量；另一方面，循环油返回常压分馏塔，利用常压分馏塔分离循环油，故以简单的流程即可实现回收柴油馏份目的，增加柴油产量；本发明可提高混合烃中柴油馏份与重油馏份的分离度，脱柴油重油中柴油馏份含量较常压分馏塔塔底重油中柴油馏份含量，可降低2～4个百分点甚至更多。本发明，对重油含量大的混合烃，效果将更显著。
以下结合附图对本发明进行详述。
附图1：本发明的一种原则流程示意图。
如附图1所示，含汽油馏份、柴油馏份、重油馏份的混合烃原料，沿管道1经加热炉2加热后，沿管道3进入常压分馏塔4下部。常压分馏塔汽提蒸汽沿管道5进入常压分馏塔4底部；混合烃原料进口以下为蒸汽汽提段，以上为精馏段；在蒸汽汽提段，来自混合烃原料和下述循环油的重油馏份作为常压分馏塔塔底重油自塔底沿管道16流出进入下述柴油回收塔17。当然，根据工程实际也可以将部分常压分馏塔塔底重油不进柴油回收塔17，直接到下游工艺。在精馏段，来自循环油与混合烃的柴油馏份进入含柴油馏份的侧线油中沿管道12排出常压分馏塔，被回收或去如附图1所示的侧线塔13进行脱轻组份处理。在常压分馏塔顶部，含有水蒸汽、塔顶油馏份的汽相，沿管道6排出常压分馏塔，经冷凝器或冷凝冷却器7降温后，生成一个包含水液与油的混合物，然后沿管道8进入常压分馏塔回流罐9进行油水分离，水液沿管道90排出，排出常压分馏塔回流罐9的油液，通常为分两部分，一部分作为塔顶油沿管道10排出常压分馏塔回流罐，另一部分作为塔顶回流沿管道11返回常压分馏塔顶部。控制上述常压分馏塔4的塔顶操作压力为0.1～0.5MPa。
如附图1所示，来自常压分馏塔4的常压分馏塔塔底重油，沿管道16进入柴油回收塔17中部，柴油回收塔汽提蒸汽沿管道26自柴油回收塔17底部进入，柴油回收塔下部为蒸汽汽提段，在此，来自原料的液体与自塔上部流下的液体在向下流动过程中，其中的柴油及较轻馏份被向上流动的蒸汽汽提汽化后进入汽相，脱柴油重油沿管道25自柴油回收塔塔底流出；柴油回收塔上部为精馏段，在此，向上流动的含有水蒸汽、柴油馏份的汽相，与自塔顶流下的液体进行传热、传质，汽相烃类中的柴油馏份含量被提高，含有水蒸汽、柴油馏份的柴油回收塔塔顶气体沿管道18自柴油回收塔塔顶流出。如附图1所示，柴油回收塔塔顶气体沿管道18排出柴油回收塔17，经冷凝器或冷凝冷却器19降温后，生成一个包含富柴油烃油(通常还包含水液)的混合物，然后沿管道20进入分离罐21进行油水分离，分离罐21接抽真空系统24，以保持柴油回收塔塔顶操作压力为0.01～0.099MPa。分离出的水液沿管道22排出分离罐21。如附图1所示，富柴油烃油沿管道23排出分离罐21并作为循环油返回分离混合烃原料的常压分馏塔4，其返回口位置最好设在混合烃原料进口与侧线油抽出口之间，也可与混合烃原料混合进入常压分馏塔。
上述各步骤的功能与目的是：柴油回收塔17将含柴油馏份的常压分馏塔塔底重油分离为脱柴油重油和柴油回收塔塔顶气体--富柴油烃物流，实现了常压分馏塔塔底重油脱柴油之目的；含水的气态富柴油烃物流经冷凝与油水分离后作为液态循环油可方便地输送至常压分馏塔4；循环油在分离混合烃的常压分馏塔4分离为常压分馏塔塔底重油和侧线油，实现了回收循环油中柴油馏份之目的，并使本发明具有流程简单的特点。
本发明所述柴油回收塔，可为板式塔或填料塔，作为实例，板数为12～24块，常压分馏塔塔底重油进料口宜位于塔中下部。柴油回收塔的操作条件为：塔顶压力为0.01～0.099MPa、  通常为0.02～0.08MPa、最好为0.03～0.05MPa；塔顶温度为280～350℃；塔底温度为355～375℃；柴油回收塔汽提蒸汽量通常为脱柴油重油的1～3重量％。
本发明所述柴油回收塔，其操作条件宜使循环油中柴油馏份含量为10～85体积％，最好为25～55体积％。
根据具体条件，柴油回收塔17，控制塔顶温度的方式，即塔顶取热方式：可以是塔顶部设置冷却段的塔顶液体循环冷却方式，此时，不设塔顶回流罐；也可以是塔顶回流方式，此时，设有塔顶冷凝器或冷凝冷却器、塔顶回流罐；还可以是进料自冷却方式。
柴油回收塔17，采用塔顶部冷却段方式控制塔顶温度的具体作法可以是：从冷却段下部的积油箱取出液体，该液体经泵增压后，经冷却器降温后，返回冷却段上部，然后在冷却段向下流动，与自冷却段下部上升的蒸汽进行热交换，控制离开柴油回收塔17顶部的柴油回收塔17塔顶气的温度，进而控制其组成与数量。
柴油回收塔17，采用塔顶回流方式控制塔顶温度的具体作法可以是：包含回流油液的柴油回收塔塔顶气体排出柴油回收塔17，经冷凝器或冷凝冷却器降温后，生成一个包含富柴油烃油(通常还包含水液)的混合物，然后进入分离罐进行油水分离，分离得到的富柴油烃油液，一部分作为循环油沿管道23返回常压分馏塔，另一部分作为塔顶回流油返回柴油回收塔顶，然后在塔内向下流动，与塔内上升的蒸汽进行传热、传质，控制离开柴油回收塔17顶部的柴油回收塔17塔顶气的温度，进而控制其组成与数量。
柴油回收塔17，采用进料自冷却方式控制塔顶温度的具体作法可以是：如附图1所示，来自常压分馏塔的塔底重油分为两路，第一路常压分馏塔塔底重油沿管道161经冷却器161降温后，沿管道163进入柴油回收塔顶部，然后在塔内向下流动，与自下部上升的蒸汽进行传热、传质，控制离开柴油回收塔17顶部的柴油回收塔17顶气的温度，进而控制其组成与数量；第二路常压分馏塔塔底重油，沿管道160进入柴油回收塔中部。该方法具有流程简单、控制方便的优点，通常，可控制第一路常压分馏塔塔底重油与第二路常压分馏塔塔底重油数量比为1∶9～3∶7。第一路常压分馏塔塔底重油冷却后入塔温度通常高于200℃，较柴油回收塔17顶部温度不宜低太多，通常低15～40℃。
本发明可利用柴油回收塔17的排出或进入物流冷却过程所放热能来加热去常压分馏塔的循环油。
本发明所述常压分馏塔，塔顶操作压力通常为0.1～0.5MPa。常压分馏塔，可为板式塔或填料塔，作为实例，板数为20～50块，混合烃原料进料板位于塔中下部。作为实例，常压分馏塔的操作条件为：塔顶压力为0.1～0.5MPa，最好是0.12～0.2MPa；塔顶温度为65～200℃；塔底温度为360～380℃，塔顶回流温度一般为35～60℃；塔顶回流比(回流量与塔顶馏出物总量之重量比)为5～35；常压分馏塔汽提蒸汽量通常为塔底重油的1～3重量％。
本发明所述常压分馏塔进料一混和烃原料，可以是任一股含汽油馏份、柴油馏份、重油馏份的混合烃，可以是来自原油分馏过程中的烃物流，也可为来自烃氢化过程的混合烃，可能含常规气体烃(此时常压分馏塔回流罐可能排出气体产品)。
常压分馏塔塔低重油中柴油馏份含量可达5～8体积％。
在侧线塔13，自常压分馏塔精馏段排出的含柴油馏份的侧线油沿管道12进入侧线塔13，由侧线油中较重烃组分组成的脱轻组份侧线油沿管道14排出侧线塔13底部并通常作为产品被回收；侧线油中较轻烃组分则进入沿管道15排出侧线塔13顶部的侧线塔13塔顶气中，该侧线塔13塔顶气中烃组份，通常自常压分馏塔侧线油抽出口上部返回常压分馏塔。
侧线塔13，可为板式塔或填料塔，作为实例，板数为4～15块。作为实例，侧线塔13的操作条件为：塔顶压力为0.1～0.5MPa，最好是0.12～0.2MPa；塔塔底温度为280～370℃；侧线塔塔底油与侧线塔进料量之比(重量比)通常为0.85～0.65。
所述侧线塔13的操作方式，可以是任一种有效的分离方式，比如可以是常见的塔底水蒸汽汽提方式或塔底设重沸器的提馏方式或减压蒸发方式。
根据预期的产品数量，常压分馏塔精馏段可设置两个或多个侧线抽出，各侧线抽出油可能使用各自的侧线塔进行脱轻组分处理。此时，混合烃中柴油馏份及汽油馏份，将被分离为多个窄馏份油品。本文中，未经特别说明的侧线油指的是距混合烃进料口最近的侧线抽出口排出的侧线油即馏份最重的侧线油。
本文所述“沸点馏程”指的是从2％切割点到98％切割点的沸点温度，所述“汽油馏分”指的是正常沸点温度为C5～200℃的常规液态烃混和物，所述“柴油馏分”指的是正常沸点温度为200～370℃的常规液态烃，所述“重油馏分”指的是正常沸点温度高于370℃的常规液态烃，所述“压力”指的是绝对压力。
实施例
对含汽油馏分25.4重量％、柴油馏分33.4重量％、重油馏分41.2重量％的混合烃，现在按本发明分离，各步骤的主要操作条件见表1，其中汽油馏分和柴油馏分被分割为汽油、煤油、柴油三种产品。表1同时列出了按常规单用常压分馏塔分离方法的操作条件，用以比较。
与常规分离方法相比，实施例实现了本发明效果，提高了分离度，提高了柴油收率：在保证柴油D86 95体积％一致前提下，重油减少3.5t/h，重油中柴油馏份含量由6体积％降到3体积％，达到常规循环油柴油馏份含量标准；柴油回收增加3.6t/h。表1：
本发明方法 单塔分离方案
混合烃加热炉出口
操作压力              MPa 0.2 0.2
操作温度              ℃ 370 370
混合烃流率            t/h 303.4 303.4
常压分馏塔
塔顶操作压力          MPa 0.15 0.15
塔顶温度              ℃ 125 125
塔底温度              ℃ 357 357
回流温度              ℃ 40 40
汽提蒸汽量，％对进料重 2
常压分馏塔煤油侧线塔
塔底温度              ℃ 190 190
常压分馏塔柴油侧线塔
塔底温度              ℃ 250 250
柴油回收塔
塔顶操作压力          MPa 0.05
塔顶温度              ℃ 314
塔底温度              ℃ 347
塔顶温度控制方式/取热负荷KW 进料自冷却/930
汽提蒸汽量，％对进料重 2
柴油回收塔塔顶气体冷凝冷却器  (出口40℃)热负荷KW 2560
富柴油烃油液
体积组成 柴油馏份/重油馏份％ 43/57
流率                 t/h 6.32
循环油流率           t/h 6.32
最终重油产品 脱柴油重油 重油
流率                 t/h 125.28 128.85
柴油产品
D86 95％(V)馏出温度  ℃ 362 362
柴油产品流率         t/h 101.0 97.4

Claims (7)

1、一种回收常压分馏塔塔底重油中柴油馏份的方法，包括以下步骤：
(a)混合烃原料和来自下述步骤(d)的循环油混合或分别自下部进入常压分馏塔，常压分馏塔汽提蒸汽自常压分馏塔底部进入常压分馏塔；常压分馏塔塔底重油自常压分馏塔塔底流出，柴油馏份进入含柴油馏份的侧线油中被回收，含有水蒸汽、汽油馏份的汽相自常压分馏塔顶部排出，经冷凝降温后进行油水分离，分离出的油液一部分作为含汽油馏份的塔顶油排出，另一部分作为塔顶回流返回常压分馏塔顶部；所述常压分馏塔塔顶操作压力为0.1～0.5MPa；
(b)至少一部分来自上述步骤(a)的常压分馏塔塔底重油由中部进入柴油回收塔，柴油回收塔汽提蒸汽自下部进入柴油回收塔，脱柴油重油自柴油回收塔塔底流出，含有水蒸汽、柴油馏份的塔顶气体自柴油回收塔塔顶流出；所述柴油回收塔塔顶操作压力为0.01～0.099MPa、塔顶温度为280～350℃、塔底温度为355～375℃、汽提蒸汽量为脱柴油重油的1～3重量％；
(c)柴油回收塔塔顶气体进入油水分离部分：通过降低柴油回收塔塔顶气体温度得到包含富柴油烃油的油、水混合物，分离该混合物得到富柴油烃油；
(d)将富柴油烃油作为循环油返回步骤(a)所述常压分馏塔。
2、根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述循环油中柴油馏份含量为10～85体积％。
3、根据权利要求2所述方法，其特征在于：所述循环油中柴油馏份含量为25～55体积％。
4、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述常压分馏塔的操作条件为：塔顶温度为65～200℃、塔底温度为360～380℃、塔顶回流温度为35～60℃、塔顶回流比为5～35、常压分馏塔汽提蒸汽量为塔底重油的1～3重量％。
5、根据权利要求1或4所述方法，其特征在于，所述柴油回收塔塔顶压力为0.02～0.08MPa。
6、根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述常压分馏塔的操作条件为：塔顶压力为0.12～0.2MPa。
7、根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述柴油回收塔塔顶压力为0.03～0.05MPa。
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Assignee: Shanghai Roparker Energy Engineering Technology Development Co., Ltd.

Assignor: Luoyang Petrochemical Engineering Co., China Petrochemical Group

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Denomination of invention: Recovery method of diesel oil fraction in tower bottom heavy oil of atmospheric fractional tower

Granted publication date: 20040303

License type: Exclusive license

Record date: 20090819

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Name of requester: SHANGHAI LOPARK ENERGY ENGINEERING TECHNOLOGY DEVE

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Patentee after: Luoyang Petrochemical Engineering Corporation /SINOPEC

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