CN106318435A - 一种常压蒸馏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种常压蒸馏方法，原料油经加热炉升温后进入常压塔，常压塔设有多个侧线抽取产品，各产品分别进入常压汽提塔与不凝气接触进行汽提，汽提后的液相产品出装置，汽提后的气相与常压塔塔顶的油气混合；不凝气进入常压塔底对常压塔底油进行汽提，汽提后常压塔底油出装置，汽提后的气相与常压塔塔内油气混合，该方法可减少蒸汽用量、减少污水排放量、降低塔顶冷凝冷却负荷和装置能耗。
Description
技术领域
本发明属于石油炼制领域，具体地说涉及一种原油加工方法，更具体地说是一种减少能耗的常压蒸馏方法。
背景技术
原油常减压蒸馏工艺是石油炼制的第一道工序，是通过蒸馏的方法将原油分割成不同馏程范围的组分，以适应产品和下游装置对原料的工艺要求。常规的原油常减压蒸馏艺多采用“三塔”流程：原油经换热后进入初馏塔(或闪蒸塔)，然后经常压炉加热进入常压蒸馏塔，常压蒸馏塔底油由减压炉加热经减压转油线送到减压蒸馏塔，完成对原油的常压蒸馏和减压蒸馏，获得满足质量要求的产品和下游装置的原料。
近年来，世界石油需求量随世界经济的发展逐年增加。世界原油资源供应中重油和超重油的供应比例逐步增加，轻质油、中质油的供应比例持续下降。因此，提高原油常减压蒸馏中的轻油拔出率，降低常减压装置能耗，提高装置经济效益成为全球炼化行业共同关注的课题。并且随着我国国民经济的快速发展，我国石油消费总量在2020年将突破6.5亿吨，原油的对外依存度将达到50％～60％，合理利用原油资源，优化加工工艺已是我国石油化工势在必行之举。在装置大型化及炼化一体化新型炼厂设计中，身为“龙头”的原油常减压蒸馏装置在资源利用最大化、能源利用节约化、操作成本合理化、规模投资最佳化，在实现我国石油化工产业的可持续发展中具有举足轻重的地位。
因此，新建原油加工装置要求较高的切割深度，减压渣油中538℃以下馏分含量要小于5质量％，甚至更低，许多老的常减压装置在要求更高切割点的同时，面临加工规模下不能满足处理量要求和原油品种不断变化的情况，需要对装置进行扩能改造，消除“瓶颈”，提高原油加工能力。
为此，国内外学者对原油常减压装置的减压深拔、能降耗、减少投资进行了比较深入的研究，取得了很大的进步。发展方向主要集中在以下几个方面：优化减压抽真空***，提高减压分馏塔顶的真空度；采用新型、高效填料和直接接触式传热方式，减少塔总压降，保持较高的闪蒸段真空度；改进转油线设计，降低转油线压降和温降；优化洗涤段设计和操作，强化洗涤段的分馏概念；开发新型高效的气体和液体分布器；采用强化原油蒸馏法等。
专利US7172686发表了一种提高原油蒸馏馏分油收率的方法，方法一是从塔内侧线抽出气相物流，进行分离得到产品，一部分气相返回塔内；方法二是进料混合物按沸点高低加热分离为轻馏分、中间馏分、重馏分，然后分别在不同的进料位置进入塔内进行分馏，从侧线依次抽出轻、重馏分。方法一相当于侧线加了一个汽提塔。改善了馏分油质量。但一定程度增加了装置投资和能耗；方法二实现了轻、重馏分分段进料，改善了原油蒸馏分馏塔的操作，有利于提高馏分油收率，但把已经从混合进料中分离出来的轻馏分再次送入塔内进行分馏，重复操作增加装置能耗且没有降低塔的负荷。
专利CN2242892Y公开了一种复合原油蒸馏减压蒸馏塔，塔底设有一个液封装置与上部隔开，并有一个真空***接口与塔顶真空***相连。该实用新型通过液封装置，将减压蒸馏塔的精馏段和下部的深拔段隔开，可以将油品质量和拔出率分别予以考虑，可以相对地提高减压拔出率，但深拔的油品质量很难满足下游装置对原料的工艺要求，同时该实用新型的塔结构复杂，塔顶真空***负荷高，装置能耗相对会高。
专利CN1884441A公开了提高石油常减压蒸馏轻油收率的方法，将含松脂的添加剂加到石油常减压蒸馏塔的原油中，通过改变原油分子间的作用力而提高常减压蒸馏的轻油收率。但该方法没有在工艺技术根本上改变蒸馏技术，而且要消耗大量的添加剂，增加了装置运行成本和添加化学试剂的操作难度。
专利US4717468发表了一种利用最低的能耗获得最大回收率的蒸馏工艺，是通过在进料中混入惰性气体，从而最大幅度地降低进料在加热炉中的停留时间和分压，通过维持进料一定的过气化率来优化加热炉出口温度，保持最低的加热炉出口温度，从而降低能耗。该方法可以在避免油品裂解的前提下最大幅度地加热进料，且降低其分压，提高进料气化率，有利于提高拔出率，但注入惰性气体增加了塔顶冷凝和抽真空***的负荷及装置运行成本抵消其降低加热炉能量消耗，其装置的能耗水平尚有待研究。
专利CN1287872A发表了一种带有深度汽提过程的原油常减压蒸馏方法，是在减压蒸馏塔一侧并联一个洗涤罐，减压蒸馏塔的进料段与汽提段由液封隔离分布器隔开，汽提段的油气通过连通管进入洗涤罐的下部，取自减压蒸馏塔减三线出料的吸收油经冷却后由洗涤罐上部进入向下喷淋与向上的油气逆向传质传热，洗涤罐的罐顶油气出料返回减压蒸馏塔的上部，罐底出料作为洗涤油返回减压蒸馏塔。该工艺通过增设洗涤罐使减压蒸馏塔汽提段经历了一个深度汽提的过程，有利于提高减压拔出率。但该方法只是对减压蒸馏塔汽提段进行了优化改进，用质量较好的减三线油作为洗涤油，在经济效益上尚待研究。
专利CN101376068A公开了一种带有减压闪蒸塔的常减压蒸馏方法和设备，是在常压渣油入减压炉前设置一个减压闪蒸塔。闪蒸塔底油进减压加热炉，闪蒸塔顶气进入与闪蒸塔顶气馏分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方。该方法通过增加减压闪蒸塔改进常减压装置的流程，达到提高处理量，提高拔出率，降低能耗的目的。但常压蒸馏塔底油入闪蒸塔，由于常压蒸馏塔底油的温度相对较低，再加上炉前闪蒸塔的真空度相对不高，闪蒸塔闪蒸气化的作用有限，而且闪蒸塔顶气相入减压蒸馏塔，相当于闪蒸后减压蒸馏塔分段进料，没有在根本上改变减压蒸馏塔的分馏作用。
现有技术中，常压塔底吹入过热蒸汽,以减少常底油中350℃以前的组分,为减压深拔提供有利条件。一般吹入蒸汽量为常压渣油的1～2重量％。另外，常压侧线汽提塔塔底也常吹入汽提蒸汽，以便满足产品质量中对闪点的要求。这些用来作为汽提的蒸汽，最终在塔内上升到常压塔顶，经换热、冷凝冷却后成为含油含硫污水送污水汽提装置进行处理。这里需要的汽提蒸汽增加了装置能耗，产生的污水又进一步增加了能耗，塔顶这部分水蒸汽的冷凝冷却增加了循环水的耗量,而且增加了下游污水处理装置的规模。显然，若能消灭汽提蒸汽，同时也就减少了污水排放,降低了能耗。
发明内容
本发明提供一种常压蒸馏方法，克服现有技术中常压塔底及常压侧线汽提塔底吹入汽提蒸汽带来的物耗、能耗高，塔顶冷凝冷却负荷增加、污水多的缺点。
一种常压蒸馏方法，原料油经加热炉升温后进入常压塔，常压塔设有多个侧线抽取产品，各产品分别进入常压汽提塔与不凝气接触进行汽提，汽提后的液相产品出装置，汽提后的气相与常压塔塔顶的油气混合；不凝气进入常压塔底对常压塔底油进行汽提，汽提后常压塔底油出装置，汽提后的气相与常压塔塔内油气混合。
所述的不凝气为石油化行业的不凝油气，其组成为：C1～C6的有机物、氮气、氢气、氧气、二氧化碳、硫化氢、少量空气、水等组分，优选C1～C3的有机物，C1～C2的有机物，不凝气占为常压渣油为的0.5～4.0重量％，优选1～2重量％
所述的不凝气至少为来自本装置、其他装置和公用***的一种。
与现有技术相比，本发明一种常压蒸馏方法具有以下优点：
1减少常减压装置蒸汽用量。
2减少常减压装置污水排放量。
3减少塔顶冷凝冷却负荷。
4降低装置能耗。
附图说明
图1为本发明一种减压蒸馏方法流程示意图
其中：1.常压塔，2.常压汽提塔，3.塔盘，4常顶一级气液分离罐，5.常顶二级气液分离罐，6.塔顶不凝气，7.常压塔进料，8.常压汽提塔不凝气，9.常底油，10.常压塔底油汽提不凝气。
为了详细的说明本发明，下面用实施例对本发明一种减压蒸馏方法进行说明，但并不限制本发明的范围。
实施例1(现有技术)
常压蒸馏塔处理量为874330kg/h，原料为初底油，得到常压渣油为560850kg/h，常压蒸馏塔产品汽提段所用汽提蒸汽为700kg/h，汽提常压塔侧线产品，常压渣油汽提塔所用汽提蒸汽7000kg/h，塔顶总热量681×104kCal/h,塔顶排放污水量7700kg/h。
实施例2(本发明)
常压蒸馏塔处理量为874330kg/h，原料为初底油，得到常压渣油为560850kg/h，常压蒸馏塔产品汽提段利用不凝气进行汽提，所用不凝气为***干气，其主要组成为C1、C2气体，气量为700kg/h，常压渣油汽提所用不凝气7000kg/h，占常压渣油的1.25重量％，塔顶总热量355×104kCal/h。所用不凝气为***干气(主要组成为C1～C2)，本发明较现装置节约0.3MPa蒸汽7700kg/h，塔顶减少排放污水7700kg/h。塔顶干气全部回收再用。仅蒸汽一项每年可省资金770万元人民币。
实施例3(本发明)
常压蒸馏塔处理量为874330kg/h，原料为初底油，得到常压渣油为560850kg/h，常压蒸馏塔产品汽提段利用不凝气进行汽提，所用不凝气为***干气，其主要组成为C1、C2气体，气量为8200kg/h，常压渣油汽提塔所用不凝气910kg/h，占常压渣油的1.62重量％，塔顶总热量415×104kCal/h。所用不凝气为常顶不凝气(主要组成为C1～C4轻烃组分)，塔顶不凝气循环使用。本发明较现装置节约0.3MPa蒸汽7700kg/h，塔顶减少排放污水7700kg/h。仅蒸汽一项每年可省资金770万元人民币。循环不凝气所需鼓风机耗电每年约111万元人民币，尽管如此，每年仍可节省资金约659万元人民币。
Claims (7)
1.一种常压蒸馏方法，原料油经加热炉升温后进入常压塔，常压塔设有多个侧线抽取产品，各产品分别进入常压汽提塔与不凝气接触进行汽提，汽提后的液相产品出装置，汽提后的气相与常压塔塔顶的油气混合；不凝气进入常压塔底对常压塔底油进行汽提，汽提后常压塔底油出装置，汽提后的气相与常压塔塔内油气混合。
2.依照权利要求1所述的一种常压蒸馏方法，其特征在于：所述的不凝气为石油化行业的不凝油气，其组成为：C1～C6的有机物、氮气、氢气、氧气、二氧化碳、硫化氢、少量空气、水等组分。
3.依照权利要求1所述的一种常压蒸馏方法，其特征在于：所述的不凝气组成为：C1～C3的有机物。
4.依照权利要求1所述的一种常压蒸馏方法，其特征在于：所述的不凝气组成为：C1～C2的有机物。
5.依照权利要求1所述的一种常压蒸馏方法，其特征在于：所述的不凝气占为常压渣油的0.5～4.0重量％。
6.依照权利要求1所述的一种常压蒸馏方法，其特征在于：所述的不凝气占为常压渣油的1～2重量％
7.依照权利要求1所述的一种常压蒸馏方法，其特征在于：所述的不凝气至少为来自本装置、其他装置和公用***的一种。
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