CN201710985U - 一种减压深拔蒸馏塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减压深拔蒸馏塔。所述蒸馏塔包括冷凝段、分馏段、洗涤段、进料段和汽提段，其中在分馏段和洗涤段设置填料，冷凝段不设置填料，在汽提段设置装有规整填料的内套筒结构。蒸馏塔塔顶有抽真空出口，塔中有两条侧线，侧线一出轻减压馏分油，侧线二出重减压馏分油，塔底设减压渣油出口，塔底通入汽提蒸汽，降低塔内油气分压和防止渣油结焦。本实用新型的优点在于塔结构设计合理，工艺技术先进，操作简易，试验安全可靠性好，适合用作原油减压深拔中试试验以及原油分析表征研究。

Description

一种减压深拔蒸馏塔

技术领域

本实用新型涉及一种减压蒸馏塔，具体的说涉及一种中型试验用途的减压蒸馏塔，更具体的说涉及一种用于原油减压深拔研究的中型试验用途的减压深拔蒸馏塔。

技术背景

从全球目前已探明的石油资源来看，世界原油有日益变重的趋势。在未来的原油资源供应中重质原油的比例将不断增加，中质和轻质原油的比例将持续下降。因此，提高原油一次蒸馏中的拔出率获得更多的直馏馏分油，以取得石油加工最大的经济效益成为全球炼化行业共同发展的方向。但我国常减压装置减压渣油的产率一般都在50％以上，减压蜡油实沸点切割点大都在540℃以下，有的还在520℃以下，与国外相比还存在较大的差距；并且减压渣油的加工还以延迟焦化为主，在延迟焦化过程中有10％～15％的减压蜡油转化为焦炭。而对原油进行减压深拔不仅可以提高减压馏分油的拔出率，有效提高轻质油收率；而且可以降低焦化装置的负荷，减少炼厂焦炭的产率，是炼厂现有提高轻质油收率的主要方法之一。因此，以提高减压拔出率为目的原油减压深拔技术研究对21世纪新型炼厂能源的节约利用和装置的经济效益都有着非常重要的现实意义。

为此，国内外炼油工作者对原油减压深拔技术进行了广泛而深入的研究，一些研究成果已成功地应用到了实际生产中，并取得了较好的经济效益。发展方向主要集中在以下几个方面：1、采用低压降和低温降的转油线；2、维持塔顶的高真空度；3、采用低压降的新型塔填料和内件；4、采用新型的进料分布器和液体分布器；5、采用直接接触式传热，减少减压塔填料床层高度；6、采用强化原油蒸馏法。

SHELL石油公司的减压深拔技术采用深度闪蒸高真空装置(HUV)技术，减压塔空塔设计，压降较小，全塔压降只有400Pa，实沸点切割温度可达到585℃，但没有考虑汽提段对减压拔出率的作用，塔的拔出率仅取决于高真空度下的一次气化分离。美国KBC公司的减压深拔技术则是通过其软件模拟计算功能对减压蒸馏装置进行模拟，根据测试数据，给出不同原油的结焦曲线，从而提高常压塔/减压塔的切割点，使减压蒸馏切割点达到607-621℃。实际上是对减压炉进行油品结焦温度的卡边操作，操作难度和风险极大。而且需要得出不同油品的结焦曲线，不适合装置进料混兑、油料切换频繁的操作。

利用现有工业生产装置进行原油减压深拔技术研究，易造成本装置和下游装置生产波动大，影响产品的质量。而且对现有常减压蒸馏装置的减压塔进行深拔技术改造难度大，投资高，操作不易控制，不利于进行试验研究。中国专利CN2614781Y公开了一种实验室用途减压蒸馏塔，其特征是在塔体内填料上方安装有水冷凝器，冷凝器下方有液体收集器。该结构不需塔顶回流喷淋取热冷凝，由水冷器来取热冷凝。但结构相对复杂，制作、施工难度较大；塔内油气会对冷凝器盘管造成严重腐蚀，冷凝器易泄漏；且该结构达不到深拔的要求。

发明内容

针对减压深拔技术研究的现实价值和当前国内尚无实验室用途减压深拔蒸馏塔的不足，本实用新型提供了一种用于中型试验用途的减压深拔蒸馏塔。通过采取先进的工艺技术，采用直接接触式传热，减少填料床层高度以降低床层压降，保证全塔压降在400Pa～600Pa，提高塔进料段的真空度。真正实现高真空减压蒸馏，以增大进料物流的气化率，使更多的轻馏分油从减压渣油中蒸发出来，提高减压馏分油的收率。同时在蒸馏塔汽提段设置填料，以提高蜡油拔出率，降低渣油中＜500℃的馏分含量，达到减压深拔的目的。

本实用新型的技术方案为：一种减压深拔蒸馏塔，包括冷凝段、分馏段、洗涤段、进料段和汽提段，其特征在于，在所述的分馏段和洗涤段设置填料，在冷凝段不设置填料，在汽提段设置装有填料的内套筒结构。同时为了达到试验用途要求，在液相采出口上方一定高度设有和液相采出出料罐连通的气相平衡线。气相平衡线上靠近塔体连接处有防止液相溢流的倒U型气阻弯；侧线一出料冷却到＜100℃由泵打回一部分作为塔顶回流，回流线在靠近塔体处有防止塔顶气溢出的液封结构。

在减压深拔蒸馏塔的塔顶设置抽真空出口，接抽真空系统以维持塔顶高的真空度。塔中有两条侧线，侧线一出轻减压馏分油，侧线二出重减压馏分油，一部分轻减压馏分油返回塔顶作为塔顶回流。塔底有减压渣油出口，并设置塔底液位计罐接口，塔底液位计罐安装振荡式液位计(例如EC-103C型)来检测塔底液位。分馏段和洗涤段堆放Φ8～Φ12的θ环填料，在填料床层的上下端开有热偶口。填料床层上部有液体分布器，液体分布器起平处开有侧线出料口，侧线出料口一定高度上部开有气相平衡线接口，保证塔内液相出料能够顺利实现。塔洗涤段下部一定高度开塔进料口。进料口下方是塔汽提段，在汽提段设置装有填料的特殊的内套筒结构，并在汽提段下部的塔底引入蒸汽，以实现进料一次闪蒸后的再次蒸出，从而大幅降低渣油中＜500℃的馏分含量，提高减压馏分油的拔出率。同时，引入塔底的蒸汽还具有防止塔底减压渣油结焦的作用。

所述的冷凝段采用直接接触式传热结构，在有分离要求的分馏段和洗涤段设置填料，在其他无分离要求的轻减压馏分油(LVGO)冷凝段和重减压馏分油(HVGO)冷凝段不设置填料，在减压蒸馏塔中进行空塔喷淋传热冷凝，靠回流油喷淋与上升气体直接接触传热冷凝，从而减少全塔总压降。

所述的汽提段内套筒结构包括不锈钢筒体、填料压圈、支撑筛板和填料，筒体下端口焊接有填料支撑栅板，筒体上端口焊接填料压圈，筒体内装有规整填料。所述的不锈钢筒体的内径小于蒸馏塔塔径，筒体的内径可通过工艺计算确定。

所述的汽提段内套筒不锈钢筒体的外壁上下端用密封焊连接环板，上端环板在塔中心线方向上高度必须要齐平筒体上端口或与筒体上端口保持坡向筒体内i＝0.002的坡度，再用密封焊把环板固定在塔内壁上，保证上升气相和下降液相都经内套筒内填料进行传质、传热，还要防止液相在内套筒上部环板上积存结焦。汽提段装有填料的内套筒结构在不增加塔高的基础上，增加了汽提段理论板数，降低了汽提段压降，提高了汽提效率，从而可以提高减压蜡油的拔出率，大幅降低减压渣油中＜500℃的馏分含量；同时缩径的内套筒特殊填料结构，避免了塔底蒸汽量或温度变化引起汽提段塔板上渣油的结焦问题。

本实用新型的优点在于塔结构设计合理，工艺技术先进，操作简易，试验安全可靠性好，适合用于原油减压深拔中试试验以及原油分析表征研究。

附图说明

图1为本实用新型的减压深拔蒸馏塔结构示意图；

图2为本实用新型的减压深拔蒸馏塔汽提段内套筒结构图。

其中1为热电偶口；2为塔进料口；3为蒸汽入口；4为抽真空出口；5为塔顶回流入口；6为一侧线压力平衡线接口；7为一侧线出料口；8为二侧线压力平衡线接口；9为二侧线出料口；10为塔底渣油出口；11为液体再分布器；13为冷凝段；14为轻减压蜡油分馏段；15为重减压蜡油分馏段；16为洗涤段；17为进料段；18为汽提段；19为塔体固定板；20为塔底液位计接口；21为进料分布器；22为塔顶压力表口；23为蒸汽环形管；24为液体初始分布器；25为塔体；26为填料压圈；27为填料支撑板；28为内套筒体；29为内套筒；30为环板；31为内套筒填料压圈；32为汽提段塔体；33为内套筒填料支撑板；34为不锈钢丝网；35为填料床层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的减压深拔蒸馏塔作进一步描述。

如图1所示，本实用新型的减压深拔蒸馏塔包括冷凝段13、分馏段14、15、洗涤段16、进料段17和汽提段18。在塔顶接抽真空系统，塔底有微量的汽提蒸汽。

结合图2，本实用新型的减压深拔蒸馏塔的塔体25为一定内径的不锈钢钢管，采用两个悬臂梁固定板19支撑。塔体保温采用直缠式电炉丝加热保温，在保温电炉丝外加适当厚度的岩棉保温材料。整个塔体共采用6～8段壁温控制。制造时要将塔体分段加工，安装好各段的填料和塔内件后再组焊在一起。组焊前各段的接管需要事先留口、焊接NPT螺纹活接头，热电偶口1焊接伸入到塔体内末端封闭的Φ1.5～Φ3.0的不锈钢钢管，各段接口焊完后经吹扫再组焊。在轻减压馏分油(LVGO)、重减压馏分油(HVGO)分馏段和洗涤段堆放Φ8～Φ12的θ环填料，分馏段填料上下端均采用隔栅板作为填料压圈26和填料支撑板27，填料压圈和填料支撑板点焊焊接在塔体上。汽提段填料装在一个内径小于塔径的不锈钢内筒29中，内套筒结构如图3：内径小于塔径的钢管筒体28，筒体下端口焊接有填料支撑栅板27，上端口焊接填料压圈31。筒体内为一定高度的填料床层35。筒体外壁上下端用密封焊连接环板30，上端环板在塔中心线高度必须要齐平筒体上端口或与筒体上端口保持坡向筒体内i＝0.002的坡度，再用密封焊把环板固定在塔内壁上。塔顶回流口5连接液体初始分布器24，进料口2连接进料分布器21，蒸汽接口3连接塔底蒸汽环形管23，蒸汽环形管上开有若干开口朝下的出孔，塔底液位计接口20连接塔底液位计罐，在液位计罐上安装振荡式液位计(例如EC-103C)检测塔底液位。塔顶抽真空出口4用法兰连接抽真空系统，塔底渣油出口10用NPT螺纹活接头连接塔底物料冷却器及塔底出料泵。

本实用新型减压深拔蒸馏塔的工作原理：

本实用新型减压深拔塔利用减压蒸馏的原理，在保持塔内高真空度的条件下，降低进料液体的沸点，通过进料闪蒸和蒸汽汽提，使进料液体混合物中相对较轻的组分汽化，降低减压渣油中＜500℃的馏分含量，得到更多的减压馏分油，使减压馏分油的切割点达到560℃以上，达到减压深拔的目的。

本实用新型减压深拔蒸馏塔的生产工艺：

高温进料油气经塔进料口2进入塔内，经进料分布器21后，气相上升均匀通过塔洗涤段16，冷凝段13，分馏段14、15，形成的冷凝液从侧线出料口7和9采出，不凝气由塔顶出口4经抽真空系统排出。一侧线的部分液体经冷却后泵压到塔顶回流口5，由液体初始分布器24均匀分布，再经液体再分布器11依次分布到各填料床层和上升气相进行传质、传热，达到分馏的要求；液相向下经过汽提段18，和蒸汽汽提上来的气相进行传质、传热，进一步提高渣油中轻馏分油的蒸发量。汽提蒸汽一方面起到降低塔内油气分压的目的，另一方面防止塔底高温渣油结焦堵塞。塔底渣油由塔底液位计罐检测，从渣油出料口10排出。

Claims (10)

1.一种减压深拔蒸馏塔，所述蒸馏塔包括冷凝段、分馏段、洗涤段、进料段和汽提段，其特征在于，在所述的分馏段和洗涤段设置填料，冷凝段不设置填料，在汽提段设置装有规整填料的内套筒结构。

2.按照权利要求1所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述的分馏段包括轻减压馏分油分馏段和重减压馏分油分馏段；所述的冷凝段包括轻减压馏分油冷凝段和重减压馏分油冷凝段。

3.按照权利要求1所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述的内套筒结构包括不锈钢筒体、填料压圈、支撑筛板和规整填料，筒体下端口焊接有支撑栅板，筒体上端口焊接填料压圈，筒体内装有规整填料。

4.按照权利要求3所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述不锈钢筒体的直径小于蒸馏塔的塔径。

5.按照权利要求3所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述不锈钢筒体的筒体外壁上下端通过环板固定在塔内壁上。

6.按照权利要求5所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述的上端环板在塔中心线方向上高度与筒体上端口齐平，或者与筒体上端口保持坡向筒体内i＝0.002的坡度。

7.按照权利要求6所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述的筒体外壁上下端与环板之间为密封焊，所述的环板与塔内壁之间为密封焊。

8.按照权利要求1所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，在所述分馏段和洗涤段堆放Φ8的θ环填料。

9.按照权利要求1所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，在所述的冷凝段的侧线出料口上方设置和液相采出出料罐连通的气相平衡线。

10.按照权利要求9所述的减压深拔蒸馏塔，其特征在于，所述的气相平衡线靠近塔体连接处设置防止液相溢流的倒U型气阻弯。

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