煤制油行业产品提质项目创新探索

武 铮

（山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200）

0 引言

此煤制油尾油处理设备，包括减压塔和产品调整管线，减压塔具有输入口、柴油抽出管线、重柴抽出管线和减压塔底油管线，减压塔通过输入口与前端设备连通，前端设备将油品通过输入口输送到减压塔内，柴油抽出管线的输入端与减压塔的上部连通，重柴抽出管线的输入端与减压塔的中部连通，减压塔底油管线的输入端与减压塔的底部连通，调节管将重柴抽出管线与底油管线连通，调节管上具有调节阀组。通过探索研究煤制油尾油处理方法，可快速调整抽出油蜡的凝点，便于调节和控制，这样保证减压塔底部产品油蜡品质的安全和稳定性更好。

1 减压塔尾油产品质量不稳定分析

1）尾油产品质量检测涉及的技术环节较多，每个环节都是环环相扣、密不可分的。技术环节作为化工产品质量检测的关键性影响因素，有油品的回收率、装置的单耗以及产品的指标，这些技术环节的条件，充分影响油品的凝点以及品质[1]。因此，要求人能够正确掌握好塔的平稳操作，而平稳操作的关键就是要掌握好三个平衡，即物料平衡、汽液相平衡和热量平衡。

2）通过对减压塔尾油进行分析监控，尾油的组分主要由减压塔各侧线的抽出情况及进入减压塔的产品组分两部分决定，由于工况的不稳定性，对于减压塔尾油的变化调整也较为困难。

2 减压塔尾油指标调整时影响因素

减压塔以分馏塔底油为进料，按工艺及产品质量要求调节塔底蒸汽量、真空度等指标，产出合格的产品（见图1）。

图1 减压塔流程图

2.1 减压塔闪蒸段温度

在塔的操作压力一定时，进料在闪蒸段的汽化量决定于闪蒸段的温度。提高闪蒸段温度可增加馏出物产率，即增加了过汽化量。减压塔的目的是产出减压重柴油主要用于外送及调整塔底出口尾油的指标，而减压塔闪蒸段温度是受分馏塔底油的温度决定的，从而间接受分馏塔进料加热炉调节，由设于加热炉出口的温控（调节烧嘴燃料气量）控制出口温度。可用少许变化闪蒸段温度来调节过汽化量。过汽化量决定减压塔的侧线抽出和塔底油分离的清晰度。

2.2 减压塔真空度

塔的操作压力是由减压抽真空系统来维持。目前塔顶抽真空系统分为两级，其中一级为2 个，二级为2 个，正常投用时一级和二级各投用1 个，投用时先投用二级蒸汽、再投用一级蒸汽，这样投用后抽真空效果较好，并且在对减压塔压力进行调节时要缓慢，不要过猛，不要随便改变设定值，防止大幅波动造成冲塔事故。负压操作降低了油品的沸点，使沸点较高的油品在较低温度下气化，从而将其相互分离，避免在高温下操作时结焦及热裂化等。这还可以避免减压系统设备在高温下操作。影响减压真空度的主要原因有：

1）投用抽真空系统前，微开抽真空系统1.0 MPa蒸汽阀，对蒸汽管道暖管（暖管约20 min），暖管时打开导淋，当抽真空器分水罐前温度达到操作温度（达到160 ℃以上），压力达到操作压力（达到0.8 MPa 以上），且发现导淋排蒸汽都是气不是水的时候关闭导淋阀，投用减压抽真空分水罐，这样可有效放置蒸汽带液，导致压力低达不到操作。

2）抽真空在运行的过程中，会有一部分能量以热能的形式散发，但是它必须通过一些外界因素将其散热出去，散热的过程就被称为冷却的过程，当然，如果产生的热量不能及时散发的话，就会影响抽真空零部件的性能，甚至造成真空系统的损坏。真空系统发热方式存在差异，目前系统运行主要靠水冷器对其进行降温，水冷器并联三台，其中一台降温后可以再一台进行降温，从而达到所需要的温度指标，如果水冷器后温度达不到快速降温，这样也会影响抽真空系统[2]。

2.3 减压塔顶取热

减压塔顶温度是减压塔控制热平衡的一个重要手段，也是对侧线指标产品有重要的影响的一个指标。

1）塔顶回流取热系统：减压塔顶设有取热的蒸汽发生器和空冷器，用以冷凝部分减一线产物。所冷凝的馏分作为塔顶回流送回塔顶第一床层以控制塔顶温度。该塔顶回流决定减一线和减二线之间的切割点。并影响减压塔顶抽真空系统和减压塔的真空度。

2）冷回流：回流液的温度低于泡点温度，称为冷回流。

3）热回流：回流液的温度处于泡点温度，称为热回流。

4）精馏塔回流既可保证提馏段工作状态稳定，又可增加理论回流比，因为回流液进入提馏段后会使提馏段上升的蒸汽大量冷凝，提高塔顶产品纯度的同时又可以保证塔顶产品的数量，但可能会增加塔釜的热负荷，热量消耗较大。如果产品的附加值高，那么经济上还是比较合理的，比饱和液体回流划算的多。

2.4 侧线产品的抽出

柴油侧线的抽出是液位和柴油产品流量串级调节。可以通过对流量调节器的适当重定来改变侧线产品的产量和质量。改变任一侧线馏分流率，会使一个或更多的其他分馏塔工艺参数平衡变动：

1）影响别的侧线馏分产量和产品性质变化。

2）影响减压塔的取热，改变了塔内蒸汽和液体的流通量，将会改变产品之间的分馏质量。

3）影响减压塔过汽化流量。

为此，需要进行操作上的重新调整来达到目的，针对以上的几个方面，在操作情况不变的情况下，减压塔进料温度、真空度、减压塔取热的影响均为一定量的波动范围，对侧线抽出的调整方面，成为决定减压塔的尾油品质的一个重要的手段[3]。

要保持稳定的操作必须稳定进料量和进料温度，其次才是侧线及塔底抽出量。只要密切注意塔的侧线抽出，并及时加以调节，就能掌握塔的指标调整，因为抽出量的多少影响塔的所有指标，如果指标变化，减压塔产品就会跟随变化，导致产品不合格。如果调节不及时，会严重影响塔的混乱。在这种情况下，通常是先控制塔的稳定以及侧线抽出，确保产品质量合格。

3 此项工艺优化对减压塔尾油的指标调整的优势

此项技改通过对减压塔尾油外送流程及重柴油外送流程进行优化调整（见图2），通过重柴油并入减底的尾油流量及减压塔各侧线的外送量调整辅助调整，可将柴油抽出管线、重柴抽出管线和底油管线的抽出进行充分利用，根据尾油指标变化调整重柴油的流量，从而在短时间内实现对尾油指标的调整，且外送管线上具有调节阀组，阀组后增加空冷器及过滤器等装置，稳定尾油抽出后对装置的影响程度，保证尾油组分调整时系统安全稳定，且便于控制，更加安全，且可保证减压塔底抽出的蜡油品质的稳定。

图2 减压塔尾油技改管线照片

4 结语

1）减压塔操作中热量平衡是比较重要的，需要控制进料的量和温度的比例，为此在进料时控制加热炉的运行比较关键；目前对于减压塔的操作主要有减压塔的进料量、减压塔塔顶压力、减压塔塔顶和塔底温度；目前这四个量已经达到最优的效果，为此需要提高产品的品质，只能靠侧线的抽出，抽出的温度会直接影响产品的指标，这样就要对侧线的抽出有足够的操控，抽出时不仅要观察减压塔的整体平衡，更要控制抽出后的处理，将抽出后并至减压塔底，这样来增加产品的指标以及需求量。

2）根据以上可以看出，在未技改前，将塔的操作已经达到最佳，通过在减压塔尾油外送管线上增加调节阀及改善外送方式的方法后，减压塔的尾油指标可控，实现高质量、多元化产品，同时此方法也较为简便，操作方面更加安全[4]。