CN114307549B - 一种降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺。其核心内容是通过差异化变压,即增加吸收塔和再吸收塔的压力,降低解吸塔和稳定塔的压力,并利用节流膨胀后的低温凝缩油作为稳定塔顶的冷剂,达到降低整个炼油过程的吸收稳定系统的加工量和能耗的效果。本发明还公开了一种炼油过程的吸收稳定系统,该系统的设备、连接方式和工艺参数的巧妙设计,能够使得炼油过程的吸收稳定系统不仅具有对现有吸收稳定吸收系统改动小和能够保持原有的产品质量指标的特点,还具有节能、分级可控、绿色经济、循环和生产成本低等优势,能够满足实际大规模生产的需求,适于实际推广与应用。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域,具体涉及一种降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺。
背景技术
吸收稳定单元,是石油加工过程的基本工艺单元,广泛应用于催化裂化、延迟焦化、加氢裂化、轻烃回收等炼油装置。炼油过程的吸收稳定系统,通常包括富气压缩机、凝缩油罐、吸收塔、解吸塔、再吸收塔和稳定塔等关键设备,其功能是将来自主分馏塔的富气(主要成分是C1~C5组分)和粗汽油分离成产品干气(主要是C1~C2组分,要求:≥C3组分摩尔含量≤3%)、液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG,主要是C3~C4组分,要求:C5组分摩尔含量≤1%)和稳定汽油。目前,为了强化炼油过程的吸收稳定系统的吸收效果,通常是采用来自主分馏塔的柴油馏分作为循环再吸收剂,但是这会带来稳定塔的加工量大和能耗大的问题。
由于要得到液相LPG产品,炼油过程的吸收稳定系统(包括吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔)中的定压约为0.80-1.3MPaG。虽然设计较高压力有利于吸收和再吸收的过程,但是却不利于解吸的过程。
因此,亟需开发一种既有利于吸收和再吸收过程,又有利于稳定和解吸过程的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺。
发明内容
本发明的目的之一,为了克服现有炼油过程的吸收稳定系统中存在不能同时有利于吸收、再吸收、解吸和稳定过程的问题,提供一种炼油过程的吸收稳定系统。
本发明的目的之二在于提供一种降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺。
本发明的目的之三在于提供一种炼油过程的吸收稳定系统的应用。
为了实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:
第一方面,本发明提供一种降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,包括以下步骤:
增加炼油过程的吸收稳定系统中吸收塔和再吸收塔的压力,降低解吸塔和稳定塔的压力;将所述炼油过程的吸收稳定系统中的凝缩油进行节流膨胀处理,得到低温凝缩油。
在本发明的一些实施方式中,提供的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,包括以下步骤:
将来自主分馏塔的富气与解吸塔顶气混合后,经增压后,在吸收塔和再吸收塔中经吸收和分离,得到干气;
将节流膨胀处理后的低温凝缩油用于冷却稳定塔顶气;
将冷却稳定塔顶气后的凝缩油通入解吸塔和稳定塔,经吸收和分离,得到液化石油气和稳定汽油。
优选的,所述吸收塔的压力增加至1.5-1.9MPaG;所述再吸收塔的压力增加至1.5-1.9MPaG;所述解吸塔的压力降低至0.35-0.50MPaG;所述稳定塔的压力降低至0.55-0.65MPaG。
节流膨胀处理,是通过降低凝缩油的温度与压力得到低温凝缩油,且得到的低温凝缩油能作为炼油过程的吸收稳定系统中换热器的冷剂,并有利于达到降低耗能、节约生产成本的效果。
优选的,所述低温凝缩油的压力为0.35-0.50MPaG
优选的,所述低温凝缩油的温度为15-20℃。
优选的,所述低温凝缩油经换热后,以全冷料的形式在解吸塔的塔顶进料;所述全冷料的温度为25-30℃。
优选的,所述炼油过程的吸收稳定系统还包括:将稳定塔底的再沸器热源由原来的主分馏塔一中循环回流改为1.0MPaG的蒸汽,实现了能量的梯级利用,所述主分馏塔一中循环回流的能量等级与3.5MPaG蒸汽相当;将解吸塔底的再沸器热源由原来的1.0MPaG蒸汽改为 90-100℃的热水。
进一步优选的,所述解吸塔底的再沸器以95℃的热水为热源。
优选的,所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,还包括如下步骤:稳定塔底油经冷却后用作吸收塔的补充吸收剂;所述吸收塔的补充吸收剂的流量为5-15t/h。
在炼油过程的吸收稳定系统中,可以根据变压情况的不同,适当增减吸收塔的补充吸收剂的流量,来保证各产品合格。
优选的,所述稳定塔底油分为三部分,一部分经稳定塔底的再沸器运输回稳定塔底,一部分作为稳定汽油产品,一部分作为吸收塔的补充吸收剂。
优选的,所述吸收塔的补充吸收剂的温度为30-35℃。
优选的,所述吸收塔的塔板数为35-45块。
优选的,所述再吸收塔的塔板数25-35块。
优选的,所述解吸塔的塔板数为35-45块。
优选的,所述稳定塔的塔板数为50-55块。
优选的,所述解吸塔的塔底温度为50-60℃。
优选的,所述稳定塔的塔顶温度为20-30℃。
优选的,所述稳定塔的塔底温度为140-170℃。
优选的,按质量比计,所述稳定塔的回流比为0.96。
第二方面,本发明提供一种炼油过程的吸收稳定系统,包括:富气压缩机、压缩富气分液罐、凝缩油罐、稳定塔顶循环水冷却器、稳定塔顶回流罐、吸收塔、解吸塔、稳定塔和再吸收塔,其特征在于,还包括:混合气增压设备、凝缩油节流阀和稳定塔的塔顶换热器;
所述压缩富气分液罐和所述凝缩油罐之间的管路上设有所述混合气增压设备,能够用于增压;所述吸收塔分别与所述凝缩油罐和所述再吸收塔相连接;
所述解吸塔的顶部,与所述富气压缩机和所述压缩富气分液罐之间的管路相连;
所述凝缩油节流阀分别与所述凝缩油罐和稳定塔的塔顶换热器相连,所述稳定塔的塔顶换热器和解吸塔相连;所述稳定塔顶的换热器设置于稳定塔顶循环水冷却器和稳定塔顶回流罐之间,用于冷却稳定塔顶气。
优选的,所述富气压缩机能够将富气增压至0.35-0.50MPaG。
优选的,所述的凝缩油罐中的压力增加至1.50-1.90MPaG。
进一步优选的,所述的凝缩油罐中的压力增加至1.80-1.85MPaG。
优选的,所述的凝缩油罐中的温度为35-45℃。
进一步优选的,所述的凝缩油罐中的温度为35-40℃。
优选的,所述混合气增压设备至少有两个,且所述混合气增压设备之间还设有分液罐。
进一步优选的,所述混合气增压设备有两个,且两个混合气增压设备间还设有分液罐。
优选的,所述压缩富气分液罐和所述凝缩油罐之间的管路上还设有至少两个冷却装置;所述富气压缩机和所述压缩富气分液罐间还设有冷却装置。
优选的,所述压缩富气分液罐和所述凝缩油罐之间的管路上还设有泵。
优选的,所述吸收塔的第4块塔板的位置设有来自主分馏塔的粗汽油的进料口。
优选的,所述吸收塔的第1块塔板的位置设有吸收塔补充吸收剂的进料口。
优选的,所述吸收塔的塔底,通过管道与所述压缩富气分液罐和所述凝缩油罐之间的管路相连。
优选的,所述再吸收塔的第1块塔板的位置设有贫柴油的进料口。
优选的,所述解吸塔底与所述稳定塔的中部进料口。
进一步优选的,所述解吸塔底与所述稳定塔的中部进料口之间的管路上设有泵和换热器。
优选的,所述稳定塔的中部进料口有3-5个。
进一步优选的,所述稳定塔的中部进料口有3个,分别位于稳定塔的第24、30和36块塔板。
第三方面,第一方面所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺和/或第二方面所述的炼油过程的吸收稳定系统在石油加工中的应用。
本发明的有益效果是:
本发明的炼油过程的吸收稳定系统能够对吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔的实现差异化变压,进而可以达到利于吸收、再吸收、稳定和解吸的四个过程的技术效果,还具有能耗低和运行成本低的优势。
具体为:
(1)本发明的炼油过程的吸收稳定系统,能够提高吸收塔和再吸收塔的压力,从而达到可强化吸收和再吸收的过程,减少吸收塔的补充吸收剂(稳定汽油可循环用作补充吸收剂) 的流量,进而实现在压产品产量和物性基本不变的情况下(即,要求产品干气:主要是C1~C2组分,≥C3组分摩尔含量≤3%,要求液化石油气:主要是C3~C4组分,C5组分摩尔含量≤1%,稳定汽油的流量与物性不变),降低稳定塔的压力,减少吸收稳定吸收系统内循环总量、总能耗和总成本的效果。
(2)本发明的吸收稳定吸收系统,由于富气压缩机数量的减少,富气的压力减少,再加上减压后富气与解吸塔顶的气体混合,能够降低解吸塔的压力,从而可提高解吸塔被分离组分的相对挥发度,降低解吸塔和稳定塔加工量及能耗,进一步降低能耗。
(3)本发明的吸收稳定吸收系统,能够通过给吸收塔加压,吸收效果变好,从而可以降低吸收塔顶的补充循环吸收剂流量,进而整个系统的循环量(包括解吸塔、稳定塔、吸收塔的处理量)和降低其能耗。
(4)本发明的吸收稳定吸收系统,采用了节流膨胀后的凝缩油作为稳定塔顶回流支路的补充吸收剂,能够降低稳定塔顶的压力和温度,得到稳定塔内的物料的泡点温度和饱和蒸气压降低,有利于稳定塔内的分馏,从而降低稳定塔的能耗。
(5)本发明的炼油过程的吸收稳定系统,通过简单改变管路降低了解吸塔的压力和采用了节流膨胀后的凝缩油作为稳定塔顶回流支路的补充吸收剂降低解吸塔温度,能够实现解吸塔顶是以全冷进料的进料模式,从而有利于解吸过程,进而解吸塔顶能够换用较低耗能的热水作为解吸塔底再沸器的热源,达到进一步节能的效果。
(6)本发明的炼油过程的吸收稳定系统,稳定塔因稳定塔压力的降低,稳定塔底的饱和温度也会对应降低,从而塔底再沸热源可以换为压力较低蒸汽作热源,进而进一步降低能耗。
(7)本发明的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,能够在现有系统上通过简单的变化,达到在降低能耗和生产成本的情况下仍然能够得到和原有产品质量一样的产品。
(8)本发明的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,能够在现有系统上通过简单的变化,达到同时利于吸收、再吸收、解吸和稳定四个过程的效果,使得吸收塔、再吸收塔、解吸塔和稳定塔的全塔效率均能达到70%及以上。
(9)本发明的炼油过程的吸收稳定系统及其工艺,能够应用于的石化炼油过程,适合实际的推广和应用,并为现有的炼油过程的改进提供了一种新的思路。
附图说明
图1为本发明对比例中现有的炼油过程的吸收稳定系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中的改进后的炼油过程的吸收稳定系统的结构示意图。
附图标记:
1富气压缩机;2富气循环水冷却器;3压缩富气分液罐;4中间凝液泵;5压缩富气空冷器;6压缩富气循环水冷却器;7凝缩油罐;8凝缩油泵;9解吸塔;10吸收塔;11吸收塔底油泵;12吸收塔一中段循环水冷却器;13吸收塔二中段循环水冷却器;14解吸塔底再沸器;15解吸塔底油泵;16脱乙烷汽油~稳定汽油换热器;17稳定塔;18稳定塔顶气空冷器; 19稳定塔顶循环水冷却器;20稳定塔顶回流罐;21稳定塔顶回流泵;22稳定塔底再沸器; 23解吸塔热进料换热器;24稳定汽油~热水换热器;25稳定汽油~除盐水换热器;26稳定汽油空冷器;27稳定汽油循环水冷却器;28稳定汽油循环补充吸收剂泵;29补充吸收剂循环水冷却器;30粗汽油循环水冷却器;31再吸收塔;32富气二级压缩机;33混合气一级增压机;34混合气循环水冷却器;35增压机级间分液罐;36混合气二级增压机;37级间分液油泵;38凝缩油节流阀;39低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
对比例
对比例是以现有的某石化企业140万吨/年催化裂化装置的炼油过程的吸收稳定系统为例,其结构示意图如图1所示。
对比例的炼油过程的吸收稳定系统,包括:富气压缩机1;富气循环水冷却器2;压缩富气分液罐3;中间凝液泵4;压缩富气空冷器5;压缩富气循环水冷却器6;凝缩油罐7;凝缩油泵8;解吸塔9;吸收塔10;吸收塔底油泵11;吸收塔一中段循环水冷却器12;吸收塔二中段循环水冷却器13;解吸塔底再沸器14;解吸塔底油泵15;脱乙烷汽油~稳定汽油换热器16;稳定塔17;稳定塔顶气空冷器18;稳定塔顶循环水冷却器19;稳定塔顶回流罐20;稳定塔顶回流泵21;稳定塔底再沸器22;解吸塔热进料换热器23;稳定汽油~热水换热器24;稳定汽油~除盐水换热器25;稳定汽油空冷器26;稳定汽油循环水冷却器27;稳定汽油循环补充吸收剂泵28;补充吸收剂循环水冷却器29;粗汽油循环水冷却器30;再吸收塔31;富气二级压缩机32。
对比例的炼油过程的吸收稳定系统的结构如图1所示,具体如下:
主分馏塔的富气出口,依次与富气压缩机1、富气循环水冷却器2和压缩富气分液罐3 连接,
压缩富气分液罐3罐底依次与中间凝液泵4、凝缩油罐7连接,
压缩富气分液罐3的罐顶依次与富气二级压缩机32、压缩富气空冷器5、压缩富气循环水冷却器6和凝缩油罐7连接,富气二级压缩机32和压缩富气空冷器5之间的管路还设有接入酸性水的管路和接入解吸塔9的塔顶气的管路;
凝缩油罐7的罐顶,依次与吸收塔10的塔底和再吸收塔31连接,吸收塔10的塔底的液体出口与吸收塔底油泵11连接,再连接至压缩富气空冷器5和压缩富气循环水冷却器6之间的管路上;
凝缩油罐7的罐底与凝缩油泵8连接,再连接至解吸塔9的塔顶的第一块板;同时,将凝缩油泵8与解吸塔热进料换热器23连接,再接至解吸塔9的第十块板;
吸收塔10设有粗汽油循环水冷却器30(设置于第4块塔板并连接至主分馏塔的粗汽油出口),吸收塔10的中部设有吸收塔一中段循环水冷却器12(设置于第8块塔板和第9块塔板之间)和吸收塔二中段循环水冷却器13(设置于第28块塔板和第29块塔板之间);
再吸收塔31的塔顶设有贫柴油的入口和干气产品的出口,再吸收塔31的塔底设有富柴油的出口;
解吸塔9的塔底设置有解吸塔底再沸器14(与外接蒸汽的热源相连接),并将解吸塔9 的塔底与解吸塔底油泵15、脱乙烷汽油~稳定汽油换热器16、稳定塔17中部的进料口(进料口设有3个,分别位于稳定塔17的第24、30和36块塔板)连接;
稳定塔17的塔顶设有回流支路,回路支路是将稳定塔17的塔顶的气体出口与稳定塔顶气空冷器18、稳定塔顶循环水冷却器19、稳定塔顶回流罐20与LPG产品(液化石油气)出口连接,同时,稳定塔顶回流罐20还与稳定塔顶回流泵21和稳定塔17的塔顶的第一块板连接;稳定塔17的塔底设有稳定塔底再沸器22(与主分馏塔一中回流支路相连)的支路和稳定汽油产品流出的支路,稳定汽油产品流出的支路连接脱乙烷汽油~稳定汽油换热器16、解吸塔热进料换热器23、稳定汽油~热水换热器24、稳定汽油~除盐水换热器25、稳定汽油空冷器 26、稳定汽油循环水冷却器27和稳定汽油的产品出口;并将稳定汽油循环水冷却器27与稳定汽油循环补充吸收剂泵28、补充吸收剂循环水冷却器29以及吸收塔10的第1块塔板相连接。
对比例的炼油过程的吸收稳定系统的工艺,具体如下(工艺流程参见图1):
1)来自主馏塔的富气,经一级加压(加压至0.5MPaG)和冷却(冷却至39℃)后,再经二级加压(加压至1.10MPaG)、与酸性水、解吸塔顶气、吸收塔底油混合、冷却(冷却至40-45℃) 后,在凝缩油罐中收集到凝缩油罐气体(即二级压缩富气)和凝缩油;
2)凝缩油罐气体,进入吸收塔的塔底与来自主分馏塔的粗汽油、吸收塔补充吸收剂接触,再进入再吸收塔的塔底与贫柴油接触,得到干气(要求:≥C3组分摩尔浓度低于3%)和富柴油(回到主分馏塔);
其中,来自主分馏塔的粗汽油是从吸收塔的第4块塔板进料,吸收塔补充吸收剂是从吸收塔的第1块塔板进料,而吸收塔补充吸收剂是来自部分的稳定塔底油,并设置吸收塔补充剂的流量为63.6t/h,吸收塔压力为0.90-1.10MPaG,吸收塔中部还设有回流的处理过程,再吸收塔的压力为0.90-1.10MPaG;
3)凝缩油,经加压后分成两部分,一部分进入解吸塔的塔顶第一块板(进料温度为40-45℃,称“冷进料”),另一部分被稳定汽油加热后进入解吸塔的第10板(进料温度为85-95℃,称“热进料”);解吸塔顶的操作压力为1.0-1.2MPaG,解吸塔底以1.0MPaG蒸汽为再沸热源,使得凝缩油中所随带的≤C2组分在解吸塔中能够被蒸出,并在解吸塔顶得到解吸塔顶气,在解吸塔底得到解吸塔底油(即≤C2组分摩尔浓度低于0.3%的脱乙烷汽油);
4)解吸塔底油(脱乙烷汽油),经冷却后,运输至稳定塔的中部进料口进料,经过多次吸附和脱附,得到稳定塔顶气和稳定塔底油;
5)稳定塔顶气,经稳定塔顶气空冷器和稳定塔顶循环水冷却器冷却后,得到产品LPG(液化石油气,要求:≥C5组分摩尔浓度小于1%)和稳定塔顶回流液;
6)稳定塔底油分为三部分,一部分经稳定塔底的再沸器运输回稳定塔底,一部分作为稳定汽油,一部分作为吸收塔的补充吸收剂;其中,稳定汽油的产量为84.2t/h左右,稳定塔底再沸器的热源为来自主分馏塔的一中段回流热,稳定塔的压力为0.80-0.90MPaG。
实施例
本实施例,是一种差异化的炼油过程的吸收稳定系统和新的变压操作新工艺,其是在原有工艺流程上作出了改进,其结构示意图,如图2所示。(其余未描述的流程均与对比例相同,在此不多作赘述):
实施例的炼油过程的吸收稳定系统,不仅包括:富气压缩机1、压缩富气分液罐3、凝缩油罐7、稳定塔顶循环水冷却器19、稳定塔顶回流罐20、吸收塔10、解吸塔9、稳定塔17和再吸收塔31;还包括:混合气一级增压机33,混合气循环水冷却器34,压机级间分液罐35,混合气二级增压机36,级间分液油泵37,凝缩油节流阀38和低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器39。同时,实施例的炼油过程的吸收稳定系统,可不设有或可关停的设备如下:富气二级压缩机32,凝缩油泵8,稳定塔顶气空冷器18,解吸塔热进料换热器23,稳定汽油~热水换热器24和稳定汽油~除盐水换热器25。
实施例的吸收稳定系统的结构示意图,具体如图2所示。实施例的吸收稳定系统的结构是基于对比例的基础上改动得到的,其改动具体如下:
压缩富气分液罐3的罐顶改为依次与混合气一级增压机33、混合气循环水冷却器34和增压机级间分液罐35连接,增压机级间分液罐35的罐顶与混合气二级增压机36、压缩富气空冷器5、压缩富气循环水冷却器6和凝缩油罐7连接,富气二级压缩机32和压缩富气空冷器5之间的管路还设有接入酸性水的管路;
增压机级间分液罐35的罐底与37连接,再接至4中间凝液泵和凝缩油罐7之间的管路上;
稳定塔17的塔顶的回流支路增设低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器39,低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器39设于稳定塔顶循环水冷却器19和稳定塔顶回流罐20之间;
凝缩油罐7的罐底改为与凝缩油节流阀38、低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器39连接,再连接至解吸塔9的塔顶的第一块板;
解吸塔9的塔顶气的管路改接入至富气循环水冷却器2和压缩富气分液罐3之间;
解吸塔9的塔底设置有解吸塔底再沸器14(与外接热水的热源相连接),并将解吸塔9 的塔底与解吸塔底油泵15、脱乙烷汽油~稳定汽油换热器16、稳定塔17中部的进料口(进料口设有3个,分别位于稳定塔17的第24、30和36块塔板)连接;
稳定塔17的塔底设有稳定塔底再沸器22(换为与外接蒸汽的热源相连接)的支路和稳定汽油产品流出的支路,其中,稳定汽油产品流出的支路改为仅连接脱乙烷汽油~稳定汽油换热器16稳定汽油空冷器26、稳定汽油循环水冷却器27和稳定汽油的产品出口。
实施例的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,具体如下(工艺流程参见图1):
1)来自主馏塔的富气,经一级加压(加压至0.43MPaG)和冷却(冷却至35-40℃)后,与解吸塔顶气体混合后得到混合气和混合油,混合气经一级增压(增压至0.9MPaG)和二级增压(增压至1.83MPaG),与酸性水、吸收塔底油混合后,再冷却至35-45℃,并在凝缩油罐中收集加压、增压和冷却得到的混合气和混合油后,得到凝缩油罐气体和凝缩油;
2)凝缩油罐气体,进入吸收塔的塔底与来自主分馏塔的粗汽油、吸收塔补充吸收剂接触,再进入吸收塔的塔底与贫柴油接触,得到干气(要求:≥C3组分摩尔浓度低于3%)和富柴油(回到主蒸馏塔);
其中,来自主分馏塔的粗汽油是从吸收塔的第4块塔板进料,吸收塔补充吸收剂是从吸收塔的第1块塔板进料,而吸收塔补充吸收剂是来自部分的稳定塔底油,而吸收塔补充剂的流量为9.8t/h,吸收塔压力为1.5-1.9MPaG,再吸收塔的压力为1.5-1.9MPaG;
3)凝缩油,经减温减压的节流膨胀处理后(要求:温度降低至17.7℃,压力降低至0.40-0.45MPaG),得到低温凝缩油,并将其作为冷剂通入低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器,再作为25-30℃的全冷料通入解吸塔的塔顶,并降低解吸塔的压力至0.35-0.50MPaG,解吸塔底油再沸器的热源由对比例的1.0MPaG的蒸汽换为95℃热水(降低能耗,实现能量的梯级利用),得到解吸塔顶气和解吸塔底油(即≤C2组分摩尔浓度低于0.3%的脱乙烷汽油);
4)解吸塔底油(脱乙烷汽油),直接运输至稳定塔的中部进料口进料,经过多次吸附和脱附,得到稳定塔顶气和稳定塔底油;
5)稳定塔顶气,经稳定塔顶循环水冷却器和含有节流膨胀冷却后凝缩油冷剂的低温凝缩油~稳定塔顶油气换热器冷却后,得到产品LPG(液化石油气,要求:≥C5组分摩尔浓度小于1%)和稳定塔顶回流液;
6)稳定塔底油分为两部分,一部分作为稳定汽油,一部分作为吸收塔的补充吸收剂;其中,稳定汽油的产量为84.4t/h,补充吸收剂流量从对比例的63.6t/h降低到了9.8t/h。稳定塔底再沸器的热源由对比例的3.5MPaG蒸汽改为1.0MPaG蒸汽(降低能耗,实现能量的梯级利用),稳定塔的压力降低至0.55-0.65MPaG。
实施例是基于对比例基础上的改进,其他未具体描述的设备和参数基本与对比例相同。在实施例和对比例中的炼油过程的吸收稳定系统的设备、装置或系统连接方式如无特殊说明,均为管路连接,属于本领域的常规技术。同时,为了方便炼油过程的吸收稳定系统的运行,该系统的管路上还设有流量计、温度计和压力计等设备,也属于本领域的常规技术。
实施例的炼油过程的吸收稳定系统的效率,具体如下:
1)吸收塔实际塔板数为40块,模拟计算过程取全塔效率为75%,因此理论板数为30;
2)再吸收塔实际塔板数为30块,全塔效率取70%,因此理论板数为21;
3)解吸塔实际塔板数为40块,全塔效率取75%,因此理论板数为30;
4)稳定塔实际塔板数为52块,全塔效率取75%理论板数为39。
对比例和实施例的具体参数、产品和运行成本如下:
为了方便理解,以某140万吨/年催化裂化装置炼油过程的吸收稳定系统为例来具体说明对比例和实施例的工艺中的主要工艺参数、产品质量指标(物性、组成和产量)、能耗和成本。
1、主要工艺参数对比
表1对比例和实施例的主要工艺参数
由表1可知:与对比例相比,在同一产品生产标准的情况下,实施例至少具有以下的优势:
1)解吸塔底温度由113.2℃降到53.9℃,可改用95℃热水作为解吸塔底再沸器的热源;
2)稳定塔底温度由170.4℃降到151.6℃,降低18.8℃,可改用1.0MPaG蒸汽作为稳定塔底的再沸器的热源;
3)凝缩油节流后能够将凝缩油罐的底部凝缩油冷却至17.7℃,足以作为稳定塔顶回流支路的换热器的冷剂,并能将稳定塔顶油气由原来的35℃冷却到26℃,为稳定塔降压操作创造了条件;
4)能够将吸收塔压力增加至1.80MPaG,再吸收塔的压力增加至1.77MPaG,解吸塔的压力降低至0.42MPaG,稳定塔的压力降低0.60MPaG,有利于吸收、再吸收、解吸和稳定的过程;
5)吸收塔的循环稳定汽油补充吸收剂流量能够由63.6t/h降到9.8t/h,减少53.8t/h,降幅 84.6%,大大降低了系统的内循环量,为降低解吸塔和稳定塔的能耗奠定了基础。
2、产品对比
表2是对比例和实施例的产品干气组成和产量。
表2对比例和实施例的产品干气组成和产量
由表2可知:本发明提供的炼油过程的吸收稳定系统和工艺,能够不改变产品干气组成和产量。
表3是对比例和实施例产品LPG的组成和产量。
表3对比例和实施例产品LPG的组成和产量
由表3可知:本发明提供的炼油过程的吸收稳定系统和工艺,能够不改变产品LPG的组成和产量。
表4是对比例和实施例液相油品的物性和产量。
表4对比例和实施例液相油品的物性和产量
由表4可知,本发明提供的炼油过程的吸收稳定系统和工艺,不改变产品稳定汽油和柴油的物性和产量。
3、能耗对比
表5是对比例和实施例的能耗对比。
表5对比例和实施例能耗及对比
由表5可知:
1)相较对比例,实施例解吸塔底有效再沸负荷降低从624.7×104kcal/h降到185.9×104kcal/h,减少438.8×104kcal/h,降幅70.2%。且实施例不用1.0MPaG蒸汽,而改用 95℃热水(水量65t/h、进水95℃、出水66.4℃)做热源,因此节省1.0MPaG蒸汽12.02t/h(基于1t/h、240℃、1.0MPaG蒸汽变为175℃凝结水释放51.96×104kcal热量计算蒸汽量,下同);
2)相较对比例,实施例稳定塔底有效再沸负荷降低从866.4×104kcal/h降到667.8×104kcal/h,减少198.6×104kcal/h,降幅22.9%。因降压操作,塔底改用12.85t/h、1.0MPaG 蒸汽做热源,因此节省当量3.5MPaG蒸汽15.37t/h(基于1t/h、350℃、3.5MPaG蒸汽变为175℃凝结水释放56.37×104kcal热量计算3.5MPaG蒸汽量);
3)相较对比例,实施例关停富气压缩机第二级节省功耗934kw(基于等熵压缩效率75%计算),但新增两级混合气增压机增加功耗2572.9kw(基于等熵压缩效率75%计算),合计增加1638.9kW;
4)相较对比例,实施例稳定塔顶冷却负荷从896.6×104kcal/h降到451.8×104kcal/h,减少444.8×104kcal/h,降幅49.6%。
4、能耗成本对比
按3.5MPaG蒸汽单价250元/t、1.0MPaG蒸汽单价220元/t、电单价0.6元/kwh,和按装置年运行8400小时计算,实施例较比较例降低能耗成本2109.8万元/年。详见表6。
表6实施例相对于对比例节能效益
由表6可知:与对比例(现有技术)相比,本发明的炼油过程的吸收稳定系统及其工艺,能够达到增效2109.8万元/年。
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 (9)
1.一种降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,其特征在于,包括以下步骤:
将来自主分馏塔的富气与解吸塔顶气在富气压缩机出口处混合,经增压后,在吸收塔和再吸收塔中经吸收和分离,得到干气;
将节流膨胀处理后的低温凝缩油用于冷却稳定塔顶气;
将冷却稳定塔顶气后的凝缩油通入解吸塔和稳定塔中,经吸收和分离,得到液化石油气和稳定汽油;
其中,所述工艺是通过增加炼油过程的吸收稳定系统中吸收塔和再吸收塔的压力,降低解吸塔和稳定塔的压力;将所述炼油过程的吸收稳定系统中的凝缩油进行节流膨胀处理,得到低温凝缩油。
2.根据权利要求1所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,其特征在于:所述吸收塔的压力增加至1.5-1.9MPaG;所述再吸收塔的压力增加至1.5-1.9MPaG;所述解吸塔的压力降低至0.35-0.50MPaG;所述稳定塔的压力降低至0.55-0.65MPaG。
3.根据权利要求1所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,其特征在于:所述低温凝缩油的压力为0.35-0.50MPaG;所述低温凝缩油的温度为15-20℃。
4.根据权利要求1所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,其特征在于,还包括:所述低温凝缩油经换热后,以全冷料的形式在解吸塔的塔顶进料;所述全冷料的温度为25-30℃。
5.根据权利要求1所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,其特征在于,还包括:将稳定塔底的再沸器热源由原来的主分馏塔一中循环回流改为1.0MPaG的蒸汽,实现了能量的梯级利用,所述主分馏塔一中循环回流的能量等级与3.5MPaG蒸汽相当;将解吸塔底的再沸器热源由原来的1.0MPaG蒸汽改为90-100℃的热水。
6.根据权利要求1所述的降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺,其特征在于,还包括:稳定塔底油经冷却后用作吸收塔的补充吸收剂;所述吸收塔的补充吸收剂的流量为5-15t/h。
7.一种炼油过程的吸收稳定系统,包括:富气压缩机、压缩富气分液罐、凝缩油罐、稳定塔顶循环水冷却器、稳定塔顶回流罐、吸收塔、解吸塔、稳定塔和再吸收塔,其特征在于,还包括:混合气增压设备、凝缩油节流阀和稳定塔的塔顶换热器;
所述压缩富气分液罐和所述凝缩油罐之间的管路上设有所述混合气增压设备,能够用于增压;所述吸收塔分别与所述凝缩油罐和所述再吸收塔相连接;
所述解吸塔的顶部,与所述富气压缩机和所述压缩富气分液罐之间的管路相连;
所述凝缩油节流阀分别与所述凝缩油罐和稳定塔的塔顶换热器相连,所述稳定塔的塔顶换热器和解吸塔相连;所述稳定塔的塔顶换热器设置于稳定塔顶循环水冷却器和稳定塔顶回流罐之间,用于冷却稳定塔顶气。
8.根据权利要求7所述的炼油过程的吸收稳定系统,其特征在于:所述混合气增压设备至少有两个,且所述混合气增压设备之间还设有分液罐;所述压缩富气分液罐和所述凝缩油罐之间的管路上还设有至少两个冷却装置;所述富气压缩机和所述压缩富气分液罐之间还设有冷却装置。
9.权利要求1至6任一项所述降低炼油过程吸收稳定系统耗能的工艺和/或权利要求7至8任一项所述的炼油过程的吸收稳定系统在石油加工中的应用。
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