减压深拔技术在实际生产中的应用研究

杨惠宇，许胜军，魏传斌

(东营市海科瑞林化工有限公司，山东 东营 257237)

目前国内的减压蒸馏技术，不论在设计水平还是在实际生产操作上所能达到的减压塔侧线产品的收率大多在原油TBP切割点530～540℃左右。而国外减压深拔技术发展较快，减压塔侧线产品的收率可到原油TBP切割点560℃以上，有的可以达到620℃，装置可以达到连续运转三年上。重质减压蜡油收率的提高，能够给原油加工企业带来了显著的经济效益，所以减压深拔技术成为近些年来国内外原油常减压蒸馏技术的发展热点。

国内多家企业进行减压深拔技术探讨，取得良好的经济效益，如表1所示。

表1 减压深拔技术在国内各企业的实际应用Table 1 Practical application of vacuum deep drawing technology in domestic enterprises

影响蜡油拔出率的因素主要有油气分压和温度。一般情况下，减压炉出口温度越高，则烃分压越低，进料段的气化率越大，拔出率越高[8]。但是，需要注意的是，若减压炉出口温度过高，会导致炉管内油品因分解而生焦，从而影响减压蒸馏的产品质量及生产周期，所以对减压炉出口温度要加以限制，深拔主要靠降低进料段的油气分压来实现。

1 实际应用

该公司以厂区内原料预处理装置的实际生产情况为依托，运用软件模拟计算后发现：适当提高蜡油切割点能产生较好的经济效益。

1.1 工艺路线

原料油自罐区至电脱盐系统，含盐含水量达标的原料油进入初馏塔进行分离。初馏塔的塔顶汽油至罐区，侧线油至常压塔39层塔盘，塔底油经过加热炉加热至365℃后进入常压塔分馏。常压塔的塔顶汽油至罐区，常一线常二线作为柴油出装置，常三线作为蜡油出装置，塔底油经过加热炉加热至385℃后进入减压塔进一步分馏。减压塔塔顶油至污油罐，减一线作为柴油出装置，减二线减三线减四线作为蜡油出装置。

减压塔操作条件如表2所示。

表2 减压塔操作条件Table 2 Operating conditions of vacuum tower

在该操作条件下，减压产品性质如表3所示。

表3 减压产品性质Table 3 Properties of vacuum products

本装置各物料实际收率情况见表4。

表4 常减压装置产品收率Table 4 Product yield of atmospheric and vacuum distillation unit

现有蜡油切割点在520℃左右，且渣油中含蜡油20%左右，具有较大的潜在经济效益。文献中提高减压拔出率的途径有多种，主要分为：(1)降低转油线的压力和温度损失[9]；(2)改造抽真空系统，提高减压塔顶真空度[10]；(3)提高常压塔拔出率[11]；(4)采用新型规整填料[12]；(5)设计合理的进料分布器；(6)采用新型液体分布器；(7)有效控制减压塔底蒸汽注入量；(8)采用直接接触式传热[13]；(9)增加减压急冷油循环技术[14]；(10)强化蒸馏技术[15]的应用。

1.2 技术创新

提高蜡油拔出率可以通过技术创新、塔内件改造等来实现。

(1)优化改造塔内件：包括填料更换、增加塔底注汽等；

(2)核算每台换热器，在现有空间的约束条件下，优化换热系统，务求达到本改造项目减压深拔目的，同时换热终温最大化，目标值为300℃。

(3)减压炉经过辐射段炉管逐级扩径等技术改造以后，提高炉出口温度，由385℃提高至405℃；

(4)减压塔底注过热蒸汽，注汽量从0 kg/h按照50 kg/h的梯度增加，对比注汽量增大时，减压塔蜡油的收率变化。

1.3 实际应用

检修完成后将技术创新应用于实际生产中，在常减压系统就操作参数的优化进行试验，检查该项改进能否达到深拔的目的，进而提高常减压的换热终温及蜡油切割点温度。通过深拔技术改造后，对比标定原油，本装置的产品收率和分馏效果有所改善，多产轻油与蜡油，增量如表5。

(1)减压深拔技术应用后，汽油收率增加0.3%，柴油收率增加1.6%，蜡油收率增加0.6%，渣油收率减少2.5%，产生更高的经济效益。

(2)减压深拔工况下的减压炉炉管内的结焦情况必须引起关注，由于炉出口温度由385℃提高至405℃后，油品可能达到生焦温度进而在炉管内结焦，从而影响减压炉的长周期运行。

(3)运用减压深拔技术之后，催化裂化装置的汽油收率和干气收率以及油浆收率都有所增加，而液化气和柴油收率有所降低，产品性质的变化不太明显。

2 结果分析及展望

本文运用软件对装置进行流程模拟，选取了合适的物性参数及状态方程以保证模拟的准确性，并将技术创新应用于实际生产中。

(1)通过更换塔内件、改变减压炉出口温度、增加减压塔底注汽，本装置汽油收率增加0.3%，柴油收率增加1.6%，蜡油收率增加0.6%，轻油收率明显增加。

(2)注汽量增加时柴油蜡油的收率有所增加，但由于注汽量增加后，蒸汽费用及含硫污水处理费也相应增加，所以最佳注汽量需要通过核算减压塔顶抽真空系统负荷及柴油、蜡油收率来确定，需要做进一步的实验研究。