CN114225652A - 一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺及石油炼化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺及一种石油炼化设备，通过在吸收塔的塔顶设置塔顶压缩机，对塔顶气进行加压并将再吸收塔的压力增加到2.0‑2.5MPa，能够提高吸收效果，配合提高进再吸收塔的贫柴油流量，可在保证干气质量前提下，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，降低吸收塔、解吸塔和稳定塔的处理量，从而减小解吸塔和稳定塔的加热负荷；处理量降低使解吸塔进料凝缩油中≤C2的组分减少，降低了解吸难度，进而使解吸塔底要求的温度降低，改用较小饱和温度的蒸汽就能满足要求，解吸塔使用冷油和热油双进料的方式，既能保证解吸塔顶处于较低温度，又可以降低塔底再沸负荷，降低生产能耗。

Description

一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺及石油炼化设备
技术领域
本发明涉及石油炼化吸收领域，特别涉及一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺及石油炼化设备。
背景技术
现有的石油炼化装置一般由凝缩油罐、吸收塔、再吸收塔、解吸塔、稳定塔构成，功能是将来自主分馏塔的粗汽油和富气(主要成分是C1-C5)分离成产品干气(C1-C2)、产品液化石油气(C3-C4)和稳定汽油。其中，为了降低干气中≥C3组分的含量，需要向吸收塔内补充部分稳定汽油做吸收塔的补充吸收剂(主吸收剂是粗汽油)，因而提高了系统的内循环量，增加生产能耗，不利于节能减排。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能够提高吸收效果、降低生产功耗的无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺。
本发明还提出了一种使用上述工艺的石油炼化设备。
根据本发明的第一方面实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，包括以下步骤：
吸收塔的塔顶设置塔顶压缩机，将塔顶气压缩到2.0-2.5MPa；
设置压缩贫气冷却器，所述压缩贫气冷却器对贫气进行冷却；
将冷却后的所述贫气输送到再吸收塔内，所述再吸收塔的压力控制在2.0-2.5MPa；
提高进所述再吸收塔的贫柴油流量，停止向所述吸收塔补充循环稳定汽油作为补充吸收剂，以降低内循环处理量；
凝缩油包括热油和冷油，所述热油和所述冷油送入解吸塔中，以提高所述解吸塔的热量供入，降低所述解吸塔的塔底再沸负荷；
解吸塔换热器对脱乙烷汽油与稳定汽油进行换热，脱乙烷汽油与稳定汽油换热后输送进入稳定塔，以降低所述解吸塔的塔底再沸负荷。
根据本发明第一方面实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，至少具有如下有益效果：本发明的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，通过在吸收塔的塔顶设置塔顶压缩机，将再吸收塔的压力增加到2.0-2.5MPa，能够提高吸收效果，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，降低吸收塔、解吸塔和稳定塔的处理量，从而减小解吸塔和稳定塔的加热负荷；处理量降低使解吸塔进料凝缩油中≤C2的组分减少，降低了解吸难度，进而使解吸塔底要求的温度降低，改用较小饱和温度的蒸汽就能满足要求，降低能耗。解吸塔使用冷油和热油双进料的方式，既能保证解吸塔顶处于较低温度，又可以降低塔底再沸负荷。
根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：
通过二次闪蒸罐对富柴油进行闪蒸，闪蒸后产生的闪出气输送到富气压缩机出口，闪底油与柴油二次换热后返回主分馏塔。
根据本发明的一些实施例，所述二次闪蒸罐的压力控制在1.3-1.5MPa。
根据本发明的一些实施例，还包括以下步骤：
所述冷油从所述解吸塔的第一块塔板进料，所述热油与稳定汽油二次换热后从所述解吸塔的第十块塔板进料。
根据本发明的一些实施例，所述热油的进料温度设置为70℃。
根据本发明的一些实施例，还设置有稳定塔进料预热器，以降低稳定塔的塔底再沸负荷。
根据本发明的一些实施例，所述压缩贫气冷却器对所述贫气进行冷却时，对所述贫气的冷却温度控制为40℃。
根据本发明的第二方面实施例的石油炼化设备，采用上述第一方面实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺。
根据本发明第二方面实施例的石油炼化设备，至少具有如下有益效果：第二方面实施例的石油炼化设备，通过使用第一方面实施例的无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，能够提高吸收效果，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，降低吸收塔、解吸塔和稳定塔的处理量，从而减小解吸塔和稳定塔的加热负荷，降低能耗。
根据本发明的一些实施例，包括凝缩油罐、吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔。
根据本发明的一些实施例，还包括二次闪蒸罐，所述吸收塔设置有用于加压的塔顶压缩机，所述再吸收塔设置有用于对所述贫气进行冷却的压缩贫气冷却器，所述解吸塔设置有解吸塔换热器。
根据本发明的一些实施例，所述稳定塔还设置有稳定塔进料预热器，以降低所述稳定塔的塔底再沸负荷。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是一对比例的石油吸收稳定系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例的一种石油炼化设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面参照图1至图2描述本发明实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺。
本发明实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，如图1至图2所示，包括以下步骤：
吸收塔110的塔顶设置塔顶压缩机111，塔顶压缩机111对塔顶气进行加压，将塔顶气压缩到2.0-2.5MPa，再吸收塔对应加压至2.0-2.5MPa，再吸收塔120吸收能力提高后，且同时提高进再吸收塔的贫柴油流量，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，从而降低吸收塔110、解吸塔220和稳定塔210的处理量，处理量降低使解吸塔220进料凝缩油中≤C2组分减少，降低了解吸难度，进而使解吸塔220底温度从约155℃降至约125℃，故可不用1.0MPa蒸汽(饱和温度184.1℃)，而改用0.4MPag蒸汽(饱和温度151.9℃)做热源，减小解吸塔220和稳定塔210的加热负荷。
设置压缩贫气冷却器112，压缩贫气冷却器112对贫气进行冷却；在一些实施例中，压缩贫气冷却器112对贫气进行冷却时，对贫气的冷却温度控制为40℃。
凝缩油包括热油和冷油，热油和冷油送入解吸塔220中，以提高解吸塔220的热量供入，降低解吸塔220的塔底再沸负荷。具体地，在一些实施例中，冷油从解吸塔220的第一块塔板进料，热油与稳定汽油二次换热后从解吸塔220的第十块塔板进料。具体地，在一些实施例中，热油的进料温度设置为70℃。解吸塔220使用冷油和热油双进料的方式，既能保证解吸塔220顶处于较低温度，又可以降低塔底再沸负荷。
另外，解吸塔换热器230对脱乙烷汽油与稳定汽油进行换热，脱乙烷汽油与稳定汽油换热后输送进入稳定塔210，以降低解吸塔220的塔底再沸负荷。在一些实施例中，还设置有稳定塔进料预热器，以降低稳定塔210的塔底再沸负荷。
根据本发明第一方面实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，至少具有如下有益效果：本发明的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，通过在吸收塔110的塔顶设置塔顶压缩机111，将吸收塔110的压力增加到2.0-2.5MPa，能够提高吸收效果，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，降低吸收塔110、解吸塔220和稳定塔210的处理量，从而减小解吸塔220和稳定塔210的加热负荷；处理量降低使解吸塔220进料凝缩油中≤C2的组分减少，降低了解吸难度，进而使解吸塔220底要求的温度降低，改用较小饱和温度的蒸汽就能满足要求，降低能耗。解吸塔220使用冷油和热油双进料的方式，既能保证解吸塔220顶处于较低温度，又可以降低塔底再沸负荷。
在一些实施例中，还包括以下步骤：
通过二次闪蒸罐300对富柴油进行闪蒸，闪蒸后产生的闪出气输送到富气压缩机出口，闪底油与柴油二次换热后返回主分馏塔100。具体地，在一些实施例中，二次闪蒸罐300的压力控制在1.3-1.5MPa。优选地，二次闪蒸罐300的压力设置为1.35MPa。设置二次闪蒸罐300对富柴油进行闪蒸后，重返主分馏塔100的气体组分量大幅降低，富气压缩机功耗仅增加约5％。另外，在一些实施例中，二次闪蒸罐300还设置有换热器旁路调节阀310，富柴油从再吸收塔120出来与贫柴油进行换热，富柴油与贫柴油升温后再进闪蒸罐中。富柴油与贫柴油的换热通过换热器旁路调节阀310来控制富柴油换热后的温度，也就是富柴油进闪蒸罐的温度，进而达到控制闪蒸气量的目的，使闪蒸罐不会把柴油过多的闪蒸出去。
本发明第二方面实施例的一种石油炼化设备，采用上述第一方面实施例的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺。第二方面实施例的石油炼化设备，通过使用第一方面实施例的无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，能够提高吸收效果，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，降低吸收塔110、解吸塔220和稳定塔210的处理量，从而减小解吸塔220和稳定塔210的加热负荷，降低能耗。在一些实施例中，石油炼化设备包括凝缩油罐130、吸收塔110、再吸收塔120、解吸塔220和稳定塔210。在一些实施例中，还包括二次闪蒸罐300，吸收塔110设置有用于加压的塔顶压缩机111，再吸收塔120设置有用于对贫气进行冷却的压缩贫气冷却器112，解吸塔220设置有解吸塔换热器230。
下面结合现有技术中的一个对比例对本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺进行说明。
对比例为现有技术中的一种石油吸收稳定系统，其工艺流程图如图1所示。
具体流程如下：
来自焦炭塔的高温油气(约420℃)与来自常减压装置经换热后的减压渣油(约310℃)共同进主分馏塔100脱过热段，经传质传热，饱和油气进精馏段，饱和液相进提馏段。在精馏段，经分馏依次得到蜡油、柴油、粗汽油和富气，过剩热则由塔顶冷却系统、柴油回流、中段回流和蜡油回流取走。在提馏段，塔底油经辐射进料泵送加热炉，升温后约550℃进焦炭塔，经热裂解产生油气送主分馏塔100，聚合石油焦则从焦炭塔底排出。
主分馏塔100塔顶气体经空气冷却器冷至约45℃进气液分离罐，气液分离罐分出富气和粗汽油，富气进富气压缩机，富气压缩机对富气进行两级压缩，将富气压缩到1.3MPa，富气再经过二级出口空气冷却器冷至50℃，然后与解吸塔220的塔顶气、吸收塔110的塔底油混合进凝缩油罐130前置循环水冷却器，冷至40℃进凝缩油罐130，经平衡分离，气相自压进吸收塔110底部，液相凝缩油则经解吸塔220进料泵提压后进解吸塔220顶部。
柴油则从主分馏塔100第八层板抽出，经柴油汽提塔蒸出汽油组分后，经柴油泵压送至柴油-富柴油二次换热器，降温后分成两股，产品柴油出装置，贫柴油经循环水冷却器冷至40℃送再吸收塔120做吸收剂。
吸收塔110的操作压力设置在1.24MPa。其中来自主分馏塔1001的粗汽油和来自稳定塔210的循环稳定汽油(又称“补充吸收剂”)自上而下，与上升的气相逆流接触，充分吸收其所其携带的≥C3组分。吸收完成后，塔顶贫气自压进再吸收塔120，塔底液相压送凝缩油罐130。
再吸收塔120的功能是利用贫柴油二次吸附贫气，以保证塔顶产品干气中≥C3组分的摩尔浓度≤3％。塔底富柴油由于吸附了轻组分，需返回主分馏塔100回炼，进塔前，它经换热器7与柴油换热。
解吸塔220的任务则是脱出凝缩油中的≤C2组分，以保证塔底脱乙烷汽油中≤C2组分的摩尔含量≤0.3％。其中，凝缩油40℃进第一块塔板，塔底热量则由稳定汽油经再沸器提供。
稳定塔210则将来自解吸塔220底的脱乙烷汽油分离成产品LPG和稳定汽油，分离能量通常由主分馏塔100高温回流提供。其塔底馏出物是合格稳定汽油馏分，为了改善吸收效果，通常其40％在经空气冷却器和水冷却器冷到约40℃后，被循环做吸收塔110的补充吸收剂，因而提高了系统的处理量和能耗。
实施例
本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺和一种石油炼化设备，如图2所示：
吸收塔110的塔顶设置塔顶压缩机111，对塔顶气进行增压，将塔顶气压缩至2.0-2.5MPa，将再吸收塔120的压力控制在2.0-2.5MPa，能够加强再吸收塔120的吸收能力，提高吸收效果。再吸收塔120吸收能力提高后，且同时提高进再吸收塔的贫柴油流量，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，从而降低吸收塔110、解吸塔220和稳定塔210的处理量，处理量降低使解吸塔220进料凝缩油中≤C2组分减少，降低了解吸难度，进而使解吸塔220底温度从约155℃降至约125℃，故可不用1.0MPa蒸汽(饱和温度184.1℃)，而改用0.4MPag蒸汽(饱和温度151.9℃)做热源，减小解吸塔220和稳定塔210的加热负荷。
设置压缩贫气冷却器112，压缩贫气冷却器112对贫气进行冷却；在一些实施例中，压缩贫气冷却器112对贫气进行冷却时，对贫气的冷却温度控制为40℃。
凝缩油包括热油和冷油，热油和冷油送入解吸塔220中，以提高解吸塔220的热量供入，降低解吸塔220的塔底再沸负荷。具体地，在一些实施例中，冷油从解吸塔220的第一块塔板进料，热油与稳定汽油二次换热后从解吸塔220的第十块塔板进料。具体地，在一些实施例中，热油的进料温度设置为70℃。解吸塔220使用冷油和热油双进料的方式，既能保证解吸塔220顶处于较低温度，又可以降低塔底再沸负荷。
另外，解吸塔换热器230对脱乙烷汽油与稳定汽油进行换热，脱乙烷汽油与稳定汽油换热后输送进入稳定塔210，以降低解吸塔220的塔底再沸负荷。
下面以产量为400万吨/年的对比例作为对照组，与本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺和一种石油炼化设备进行对比。
表1是对比例和实施例产品干气产量和组成。
表1对比例和实施例产品干气产量和组成
Figure BDA0003398851050000081
从表1可以看出，本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺不改变产品干气产量和组成，其≥C3组分含量均为3％。
表2是对比例和实施例的产品液化气产量和组成。
表2对比例和实施例产品液化气产量和组成
Figure BDA0003398851050000082
Figure BDA0003398851050000091
从表2可以看出，本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺不改变产品液化气产量和组成，其≥C5组分含量均≤1％。
表3是对比例和实施例液相油品产量和性质。
表3对比例和实施例液相油品产量和性质
Figure BDA0003398851050000092
从表3可以看出，本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺基本不改变液相油品的性质和产量。
2、操作参数及能耗对比
表4是对比例和实施例主分馏塔100回流操作及取热情况。
表4对比例和实施例主分馏塔100回流操作及取热情况
Figure BDA0003398851050000093
Figure BDA0003398851050000101
说明贫柴油流量变化对主分馏塔100回流操作参数和回流取热分配影响很小。
表5是对比例和实施例富气压缩机运行情况(压缩机功耗基于等熵压缩效率75％计算)。
表5对比例和实施例富气压缩机运行情况
Figure BDA0003398851050000102
说明本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺富气压缩机功耗仅增加213kw、增幅3.8％。
表6是对比例和实施例循环稳定汽油补充吸收剂和贫柴油吸收剂流量。
表6对比例和实施例循环稳定汽油补充吸收剂和贫柴油吸收剂流量
Figure BDA0003398851050000103
说明本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺关停了循环稳定汽油补充吸收剂，但倍增了贫柴油量。
表7是对比例和实施例解吸塔220再沸器运行及能耗情况。
表7对比例和实施例解吸塔220再沸器运行及能耗情况
Figure BDA0003398851050000104
说明本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其解吸塔220能耗降低1032×104kcal/h、降幅74.4％，且塔底温度降低29.5℃，完全可用0.45MPa蒸汽做再沸热源，充分降低能耗。
表8是对比例和实施例稳定塔210运行及能耗情况。
表8对比例和实施例稳定塔210运行及能耗情况
Figure BDA0003398851050000111
说明本实施例中的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其稳定塔210再沸能耗降低239×104kcal/h、降幅56.8％，充分降低能耗。
总结主要能耗变化情况如表9所示
表9对比例和实施例主要能耗及对比
Figure BDA0003398851050000112
从表9可以看出：
1)实施例解吸塔220再沸负荷降低1032×104kcal/h，降幅74.4％，节省1.0MPa蒸汽20.6t/h；
2)实施例稳定塔210再沸负荷降低239×104kcal/h，降幅56.8％，折节省3.5MPa蒸汽4.8t/h；
3)对比例贫气压缩机耗功1432kw(基于等熵压缩效率75％)，连同富气压缩机合计增加功耗1645kW。
按3.5MPa蒸汽250元/t、1.0MPa蒸汽220元/t、电价0.6元/kwh、装置年运行8400小时计算，实施例较比较例降低能耗成本3985.8万元/年。详见表11。
表11实施例节能效益
Figure BDA0003398851050000113
Figure BDA0003398851050000121
本发明的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，通过在吸收塔110的塔顶设置塔顶压缩机111，对塔顶气进行增压，将塔顶气压缩至2.0-2.5MPa，将再吸收塔120的压力增加到2.0-2.5MPa，能够提高吸收效果，不需要使用循环稳定汽油作为补充吸收剂，降低吸收塔110、解吸塔220和稳定塔210的处理量，从而减小解吸塔220和稳定塔210的加热负荷；处理量降低使解吸塔220进料凝缩油中≤C2的组分减少，降低了解吸难度，进而使解吸塔220底要求的温度降低，改用较小饱和温度的蒸汽就能满足要求，解吸塔220使用冷油和热油双进料的方式，既能保证解吸塔220顶处于较低温度，又可以降低塔底再沸负荷，降低生产能耗。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其特征在于，包括以下步骤：
吸收塔的塔顶设置塔顶压缩机，将塔顶气压缩到2.0-2.5MPa；
设置压缩贫气冷却器，所述压缩贫气冷却器对贫气进行冷却；
将冷却后的所述贫气输送到再吸收塔内，所述再吸收塔的压力控制在2.0-2.5MPa；
提高进所述再吸收塔的贫柴油流量，停止向所述吸收塔补充循环稳定汽油作为补充吸收剂，以降低内循环处理量；
凝缩油包括热油和冷油，所述热油和所述冷油送入解吸塔中，以提高所述解吸塔的热量供入，降低所述解吸塔的塔底再沸负荷；
解吸塔换热器对脱乙烷汽油与稳定汽油进行换热，脱乙烷汽油与稳定汽油换热后输送进入稳定塔，以降低所述解吸塔的塔底再沸负荷。
2.根据权利要求1所述的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其特征在于，还包括以下步骤：
通过二次闪蒸罐对富柴油进行闪蒸，闪蒸后产生的闪出气输送到富气压缩机出口，闪底油与柴油二次换热后返回主分馏塔。
3.根据权利要求2所述的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其特征在于，所述二次闪蒸罐的压力控制在1.3-1.5MPa。
4.根据权利要求1所述的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其特征在于，还包括以下步骤：
所述冷油从所述解吸塔的第一块塔板进料，所述热油与稳定汽油二次换热后从所述解吸塔的第十块塔板进料。
5.根据权利要求4所述的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其特征在于，所述热油的进料温度设置为70℃。
6.根据权利要求1所述的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺，其特征在于，所述压缩贫气冷却器对所述贫气进行冷却时，对所述贫气的冷却温度控制为40℃。
7.一种石油炼化设备，其特征在于，采用权利要求1至6中任一项所述的一种无补充吸收剂的石油吸收稳定工艺。
8.根据权利要求7所述的一种石油炼化设备，其特征在于，包括凝缩油罐、吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔。
9.根据权利要求8所述的一种石油炼化设备，其特征在于，还包括二次闪蒸罐，所述吸收塔设置有用于加压的塔顶压缩机，所述再吸收塔设置有用于对所述贫气进行冷却的压缩贫气冷却器，所述解吸塔设置有解吸塔换热器。
10.根据权利要求8所述的一种石油炼化设备，其特征在于，所述稳定塔还设置有稳定塔进料预热器，以降低所述稳定塔的塔底再沸负荷。
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