常减压蒸馏装置减压深拔技术的应用

汪年（中国石油化工股份有限公司安庆分公司，安徽安庆246002）



常减压蒸馏装置减压深拔技术的应用

汪年
（中国石油化工股份有限公司安庆分公司，安徽安庆246002）

摘要：通过介绍中石化安庆分公司500万吨/年常减压蒸馏（Ⅱ）装置的主要减压深拔技术特点、生产过程中的优化调整和减压深拔后的效果，表明在实施减压深拔技术后装置的总拔出率明显提高，蜡油质量合格，原油实沸点切割温度达到了580℃的设计目标。

关键词：减压深拔；优化；收率；切割温度

根据中石化安庆分公司含硫含酸原油加工适应性改造及油品质量升级工程的全厂总流程安排，异地改造500万吨/年常减压蒸馏（II）装置，加工原油为沿江管输油。

装置的减压部分采用全填料湿式减压深拔技术，设计减压炉出口温度达到404℃，原油实沸点（TBP）切割温度为580℃。减压塔共有5段填料，设有4条侧线，减一线可生产合格的柴油组分，也可并入蜡油流程；减二线、减三线汇合后作为轻蜡油主要去蜡油加氢装置，少部分至重油加氢装置；减四线作为重蜡油全部去重油加氢装置；减压渣油主要作为焦化原料，渣油不足时才少部分供重油加氢装置。

装置自2013年9月投产后，通过不断摸索、优化操作，减压深拔系统运行良好。

1　减压深拔的主要技术特点

1.1常压塔不设常四线

常压塔不设常四线抽出，只是将常压塔过汽化油从进料口的上一层塔板引出，再返回进料口的下一层塔板，改善减压炉进料物性（降低油品黏度），以配合减压部分的深拔。

1.2减压炉炉管注汽

油品的裂解和结焦除与油品的自身性质、温度有关外，还有一个重要的因素，那就是油品在高温下的停留时间。采用减压炉管内注汽，提高常压重油在炉管内的流速，降低油品在高温下的停留时间，减少结焦，是保证减压深拔的一个重要措施。

1.3减压炉燃烧器

燃烧器能否达到要求的燃烧性能，是减压深拔生产操作的技术关键。火焰飘忽不定将会直接导致炉管局部超温，造成炉管内油品过度裂解而结焦。火焰高度不够，炉管表面受热不均匀，直接影响减压深拔的拔出深度。因此，采用特殊的燃烧器，确保燃烧性能达到下述基本要求：①火焰高度不低于6m；②火焰必须刚直有力；③燃烧必须完全。

1.4减压炉炉管和燃烧器的布置

炉管及燃烧器布置合适才能确保炉管表面受热均匀，只有在炉管表面尽可能均匀的情况下，达到同样的传热量才会最大限度地降低炉管内介质的极端高温，避免炉管内油品的过度裂解。本装置减压炉每路炉管对应2个燃烧器，且2个燃烧器呈一定的夹角布置。此外，在减压炉辐射室设置64根表面热电偶，每路8根。生产操作中需要严密监控炉管表面温度，最高温度不宜超过482℃。

1.5减压转油线

减压转油线通过对自加热炉出口分支管线至减压塔闪蒸段作为一个整体进行分管段水力学计算，通过4次逐渐扩径，降低了转油线的压降和温降，从而降低了减压炉的出口温度，减少结焦。

1.6减压塔进料段结构

减压塔的进料分布器采用的是单切向环流式，为改善气相分布，在流道上增加了防漩涡挡板，每60°设置一个，使得气液相分布尽量均匀，减少雾沫夹带，保证深拔后蜡油的质量。

在进料分布器下方设置了由抗冲击能力强的规整填料和固定结构所组成的能量吸收器，用于减少进料中沿塔壁分布高速流动的液体对塔内下部内构件的冲击，吸收高速动能，同时释放出高速喷溅的液体中所夹带的气体组分，有效避免了因夹带而引起的减底渣油中轻组分含量升高。

1.7塔底、减四线设置急冷油

减四线和减渣线设有急冷油线，控制减压塔底和减四线过汽化油罐温度≯360℃，防止重油在高温下发生裂解反应，导致馏出的油品变质和结焦。

1.8高效的抽真空器系统

减压深拔操作时，减压炉出口温度升高，减顶的不凝气量增加，普通的抽真空器难以满足。设计采用成套抽真空技术，设三级抽真空，每级分别配20％、40％、80％负荷的蒸汽抽真空器，级间冷却器采用湿式空冷，提高抽真空效果。

2　减压深拔的优化调整

2.1常压拔出率

常压拔出率过高，会使常底油变重，在减压炉炉管内易裂解、结焦，不利于减压炉的提温操作。常压拔出率偏低，又会使减压系统负荷增加，影响抽真空效果。实际操作中通过控制常底油350℃馏分含量来控制常压拔出率。装置减压深拔运行初期，因担心炉管结焦，将常底油350℃馏分含量控制在7.5％左右，运行一段时间后，因减顶真空度上不去，减压深拔效果不明显，因此开始逐步提高常压拔出率，至常底油350℃馏分含量降至5.5％左右后，减顶真空度较好，并且减压炉管未出现结焦现象。

2.2减压炉出口温度

提高减压炉出口温度，增加减压塔进料的汽化率是实现减压深拔的主要措施之一。按设计条件减压炉出口温度控制在404℃，减压系统运行良好，未出现结焦等异常情况，因此2014年末进行了减压炉提温操作，具体见表1。

减压炉提温4℃后，装置总拔出率虽有少量提高，但减压侧线和渣油中的残炭含量均明显升高，对后续加工的装置影响较大，同时考虑到减压炉进料调节阀的卡涩问题，因此又将减压炉出口温度降至404℃。

2.3减顶真空度

设计减顶真空度为98.9KPa，装置减压深拔前真空度能达到99.8 KPa，深拔操作后真空度降至设计水平。为提高总拔出率，必须维持较高的真空度，因此反复调整抽真空器的匹配和抽真空蒸汽的压力，使减顶真空度上升至99.3 KPa。日常操作中还采取以下措施来维持较高的真空度。

（1）及时清洗减顶湿空冷喷头。减顶抽真空器后采用的是湿式空冷，空冷喷头易堵塞，堵塞后喷淋面积变小，冷后温度也会随之升高，造成真空度降低，因此需要及时清洗湿空冷喷头。

（2）根据抽真空蒸汽温度调整湿空冷喷水量。抽真空蒸汽使用的是系统来的1.3MPa蒸汽，当系统来的蒸汽温度升高，减顶湿空冷冷后温度也会升高，严重时导致真空度降低。系统1.3MPa蒸汽进装置温度呈周期性变化，温度升高时要及时提高湿空冷喷水量，维持真空度的稳定；温度降低时要及时减少湿空冷喷水量，降低装置能耗。

（3）脱硫后减顶不凝气管线及时切液。装置减顶不凝气送至脱硫塔脱硫，再经分液罐分液后进入常压炉燃烧，在分液罐和管线的低点处易发生积液，导致减顶背压升高，真空度降低。需要定期对减顶不凝气分液罐和管线低点处切液。

（4）根据装置加工负荷变化及时调整抽真空器负荷和抽真空蒸汽压力。

（5）控制好减压炉炉管注汽量，在加工负荷高时，适当减少总注汽量。

2.4减底吹汽量

减压塔底吹汽的目的是降低油气分压，提高装置拔出率。合适的吹汽量就是在不影响减顶真空度和产品质量的前提下，装置总拔出率最高。因此在生产过程中分别尝试了几种塔底吹汽量，对装置的影响具体见表2。

从表2可看出，随着减底吹汽量的上升，装置总拔出率升高，但减压侧线产品中残炭含量升高，造成减顶真空度降低。因此生产中控制减底吹汽≯1000 kg/h，同时根据加工负荷和减顶真空度的情况进行适量调整。

2.5减压塔底温度

减压塔底温度过高，塔内高温油品会发生裂解，产生的裂解气会影响减顶真空度；塔底温度过低，又会导致原油换后终温降低，不利于节能。不同的塔底温度对装置的影响见表3。

经对比后，生产中通过减底急冷油流量控制减压塔底温度在355℃～360℃，不仅能维持较高的真空度，又能得到较高的换后终温。

2.6净洗油流量

减压深拔操作后，自闪蒸段上升的油气中重组分、重金属、残炭含量升高，考核蜡油质量的主要指标减三线残炭含量（控制指标≯1％）超标。为此在加工负荷85％不变的情况下，逐步提高了净洗油流量，观察对侧线产品中残炭含量的影响，具体见表4。

通过对比可以看出，净洗油流量达到85t/h后，能够保证减三线残炭含量控制在指标范围内，并结合设计提出的防止减压塔内结焦，净洗油流量不宜低于87t/h的建议，制定了净洗油流量≮87t/h的工艺指标。

当加工负荷高于85％时，需要及时提高净洗油流量，以保证侧线产品质量合格。但当加工负荷低于85％时，因净洗油流量不得小于87t/h，侧线产品中的残炭含量会进一步降低。

3　减压深拔的效果

因装置加工的是沿江管输油，原油的掺炼比、性质复杂多变，特取深拔前后混合原油的掺炼比接近的工况进行对比分析。

3.1深拔前后的油品收率（表5）

在原油掺炼比、性质基本相似的情况下，装置减压深拔操作后，轻油收率基本不变，总拔出率升高，主要表现在轻蜡油收率提高了1.92个百分点，减四线重蜡油收率上升了2.52个百分点，减压渣油收率降低了4.93个百分点。

3.2深拔前后的油品性质（表6）

从表6数据可以看出，深拔后减二线、减三线、减四线的馏程和残炭含量都有所降低，主要是因为装置运行负荷低于85％，净洗油流量偏大（控制指标≮87t/h），洗涤效果好，表明深拔操作后，通过控制净洗油流量，侧线产品质量可以满足后续装置加工的要求。

但渣油残炭含量明显升高，500℃馏分前含量由3.34％降低至2.53％，表明减压深拔后渣油收率降低。

3.3原油实沸点（TBP）切割温度

根据表5中装置加工的原油混合比例（塞巴∶阿曼∶胜利=48∶24∶28），利用PETRO- SIM软件模拟该混合原油的实沸点数据，如表7。

根据模拟数据，绘制了混合原油的实沸点曲线，见图1。

装置加工该混合原油，总拔出率为75.61％。从图1可看出，对应的切割温度为581℃，达到设计切割温度580℃的目标。

4　存在的问题

4.1原油性质复杂多变

因减压深拔对原油的性质具有一定的适应性，而装置加工的管输混合原油品种、掺炼比复杂多变，不可控制，造成了装置减压深拔的深度变化较大。

4.2减压炉进料调节阀卡涩

装置减压炉进料调节阀采用的型式是上下套筒式，常底油中的杂质和高温下结焦易在套筒内沉积，造成调节阀卡涩，严重时造成调节阀卡死，使减压炉8炉进料量难以均衡，分支出口温度偏差大，影响到减压深拔的效果。经对比其它同类型装置该处使用的调节阀型号，需要在大检修期间更换成偏心旋转式调节阀。

4.3减顶真空度提高困难

减顶一级7组湿空冷间存在偏流现象，造成真空度波动。切出2组湿空冷后，偏流现象明显改善，但冷后温度偏高。

当加工负荷高时，减顶三级需增开蒸汽抽真空器，投用三级水冷，但三级水冷处于减压框架4层平台上（高24m），循环水压力不足，造成冷后温度在50℃左右，使真空度达不到理想效果。

4.4燃料气性质不稳

本厂燃料气管网较为复杂，燃料气性质变化大，减压炉出口温度易波动，给深拔操作带来不利影响。

5　结论

实施减压深拔操作后，经优化调整，装置总拔出率明显提高，蜡油质量合格，原油实沸点切割温度达到了580℃的设计目标。□

·会讯·

Crude Oil Distillation Unit Vacuum Deep Drawing Application Technology

WANG Nian
（China Petrochemcial Co.，Ltd.，Anqing Branch，Anqing246002，China）

Abstract:By introducing the China Petroleum and Chemical Corporation Anqing Branch 5 million tons / year crude distillation（Ⅱ）means the main vacuum deep drawing technical characteristics, production process optimization adjustment and vacuum deep cut after effects. It shows the total extraction rate after the implementation of vacuum deep drawing technology means significantly improved wax quality standards, cutting crude true boiling point temperature to achieve the design goal of580℃.

Key words:vacuumdeep cut；optimization；yield；cuttingtemperature

作者简介：汪年（1989-），男，助理工程师，从事炼油工艺技术管理工作，13505631092，wangnian.aqsh@sinopec.com。

收稿日期：2015- 12- 22

中图分类号：TE624.2

文献标识码：B

文章编号：1008- 553X（2016）02- 0060- 05

doi：10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.02.019