本發(fā)明屬于石油煉制領(lǐng)域,具體地說涉及一種原油加工方法,更具體地說是一種減少能耗的常壓蒸餾方法。
背景技術(shù):
原油常減壓蒸餾工藝是石油煉制的第一道工序,是通過蒸餾的方法將原油分割成不同餾程范圍的組分,以適應(yīng)產(chǎn)品和下游裝置對原料的工藝要求。常規(guī)的原油常減壓蒸餾藝多采用“三塔”流程:原油經(jīng)換熱后進入初餾塔(或閃蒸塔),然后經(jīng)常壓爐加熱進入常壓蒸餾塔,常壓蒸餾塔底油由減壓爐加熱經(jīng)減壓轉(zhuǎn)油線送到減壓蒸餾塔,完成對原油的常壓蒸餾和減壓蒸餾,獲得滿足質(zhì)量要求的產(chǎn)品和下游裝置的原料。
近年來,世界石油需求量隨世界經(jīng)濟的發(fā)展逐年增加。世界原油資源供應(yīng)中重油和超重油的供應(yīng)比例逐步增加,輕質(zhì)油、中質(zhì)油的供應(yīng)比例持續(xù)下降。因此,提高原油常減壓蒸餾中的輕油拔出率,降低常減壓裝置能耗,提高裝置經(jīng)濟效益成為全球煉化行業(yè)共同關(guān)注的課題。并且隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國石油消費總量在2020年將突破6.5億噸,原油的對外依存度將達到50%~60%,合理利用原油資源,優(yōu)化加工工藝已是我國石油化工勢在必行之舉。在裝置大型化及煉化一體化新型煉廠設(shè)計中,身為“龍頭”的原油常減壓蒸餾裝置在資源利用最大化、能源利用節(jié)約化、操作成本合理化、規(guī)模投資最佳化,在實現(xiàn)我國石油化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。
因此,新建原油加工裝置要求較高的切割深度,減壓渣油中538℃以下餾分含量要小于5質(zhì)量%,甚至更低,許多老的常減壓裝置在要求更高切割點的同時,面臨加工規(guī)模下不能滿足處理量要求和原油品種不斷變化的情況,需要 對裝置進行擴能改造,消除“瓶頸”,提高原油加工能力。
為此,國內(nèi)外學(xué)者對原油常減壓裝置的減壓深拔、能降耗、減少投資進行了比較深入的研究,取得了很大的進步。發(fā)展方向主要集中在以下幾個方面:優(yōu)化減壓抽真空系統(tǒng),提高減壓分餾塔頂?shù)恼婵斩?;采用新型、高效填料和直接接觸式傳熱方式,減少塔總壓降,保持較高的閃蒸段真空度;改進轉(zhuǎn)油線設(shè)計,降低轉(zhuǎn)油線壓降和溫降;優(yōu)化洗滌段設(shè)計和操作,強化洗滌段的分餾概念;開發(fā)新型高效的氣體和液體分布器;采用強化原油蒸餾法等。
專利US7172686發(fā)表了一種提高原油蒸餾餾分油收率的方法,方法一是從塔內(nèi)側(cè)線抽出氣相物流,進行分離得到產(chǎn)品,一部分氣相返回塔內(nèi);方法二是進料混合物按沸點高低加熱分離為輕餾分、中間餾分、重餾分,然后分別在不同的進料位置進入塔內(nèi)進行分餾,從側(cè)線依次抽出輕、重餾分。方法一相當于側(cè)線加了一個汽提塔。改善了餾分油質(zhì)量。但一定程度增加了裝置投資和能耗;方法二實現(xiàn)了輕、重餾分分段進料,改善了原油蒸餾分餾塔的操作,有利于提高餾分油收率,但把已經(jīng)從混合進料中分離出來的輕餾分再次送入塔內(nèi)進行分餾,重復(fù)操作增加裝置能耗且沒有降低塔的負荷。
專利CN2242892Y公開了一種復(fù)合原油蒸餾減壓蒸餾塔,塔底設(shè)有一個液封裝置與上部隔開,并有一個真空系統(tǒng)接口與塔頂真空系統(tǒng)相連。該實用新型通過液封裝置,將減壓蒸餾塔的精餾段和下部的深拔段隔開,可以將油品質(zhì)量和拔出率分別予以考慮,可以相對地提高減壓拔出率,但深拔的油品質(zhì)量很難滿足下游裝置對原料的工藝要求,同時該實用新型的塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,塔頂真空系統(tǒng)負荷高,裝置能耗相對會高。
專利CN1884441A公開了提高石油常減壓蒸餾輕油收率的方法,將含松脂的添加劑加到石油常減壓蒸餾塔的原油中,通過改變原油分子間的作用力而提高常減壓蒸餾的輕油收率。但該方法沒有在工藝技術(shù)根本上改變蒸餾技術(shù),而且要消耗大量的添加劑,增加了裝置運行成本和添加化學(xué)試劑的操作難度。
專利US4717468發(fā)表了一種利用最低的能耗獲得最大回收率的蒸餾工藝, 是通過在進料中混入惰性氣體,從而最大幅度地降低進料在加熱爐中的停留時間和分壓,通過維持進料一定的過氣化率來優(yōu)化加熱爐出口溫度,保持最低的加熱爐出口溫度,從而降低能耗。該方法可以在避免油品裂解的前提下最大幅度地加熱進料,且降低其分壓,提高進料氣化率,有利于提高拔出率,但注入惰性氣體增加了塔頂冷凝和抽真空系統(tǒng)的負荷及裝置運行成本抵消其降低加熱爐能量消耗,其裝置的能耗水平尚有待研究。
專利CN1287872A發(fā)表了一種帶有深度汽提過程的原油常減壓蒸餾方法,是在減壓蒸餾塔一側(cè)并聯(lián)一個洗滌罐,減壓蒸餾塔的進料段與汽提段由液封隔離分布器隔開,汽提段的油氣通過連通管進入洗滌罐的下部,取自減壓蒸餾塔減三線出料的吸收油經(jīng)冷卻后由洗滌罐上部進入向下噴淋與向上的油氣逆向傳質(zhì)傳熱,洗滌罐的罐頂油氣出料返回減壓蒸餾塔的上部,罐底出料作為洗滌油返回減壓蒸餾塔。該工藝通過增設(shè)洗滌罐使減壓蒸餾塔汽提段經(jīng)歷了一個深度汽提的過程,有利于提高減壓拔出率。但該方法只是對減壓蒸餾塔汽提段進行了優(yōu)化改進,用質(zhì)量較好的減三線油作為洗滌油,在經(jīng)濟效益上尚待研究。
專利CN101376068A公開了一種帶有減壓閃蒸塔的常減壓蒸餾方法和設(shè)備,是在常壓渣油入減壓爐前設(shè)置一個減壓閃蒸塔。閃蒸塔底油進減壓加熱爐,閃蒸塔頂氣進入與閃蒸塔頂氣餾分相近的某個側(cè)線產(chǎn)品抽出口的上方或下方。該方法通過增加減壓閃蒸塔改進常減壓裝置的流程,達到提高處理量,提高拔出率,降低能耗的目的。但常壓蒸餾塔底油入閃蒸塔,由于常壓蒸餾塔底油的溫度相對較低,再加上爐前閃蒸塔的真空度相對不高,閃蒸塔閃蒸氣化的作用有限,而且閃蒸塔頂氣相入減壓蒸餾塔,相當于閃蒸后減壓蒸餾塔分段進料,沒有在根本上改變減壓蒸餾塔的分餾作用。
現(xiàn)有技術(shù)中,常壓塔底吹入過熱蒸汽,以減少常底油中350℃以前的組分,為減壓深拔提供有利條件。一般吹入蒸汽量為常壓渣油的1~2重量%。另外,常壓側(cè)線汽提塔塔底也常吹入汽提蒸汽,以便滿足產(chǎn)品質(zhì)量中對閃點的要求。 這些用來作為汽提的蒸汽,最終在塔內(nèi)上升到常壓塔頂,經(jīng)換熱、冷凝冷卻后成為含油含硫污水送污水汽提裝置進行處理。這里需要的汽提蒸汽增加了裝置能耗,產(chǎn)生的污水又進一步增加了能耗,塔頂這部分水蒸汽的冷凝冷卻增加了循環(huán)水的耗量,而且增加了下游污水處理裝置的規(guī)模。顯然,若能消滅汽提蒸汽,同時也就減少了污水排放,降低了能耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種常壓蒸餾方法,克服現(xiàn)有技術(shù)中常壓塔底及常壓側(cè)線汽提塔底吹入汽提蒸汽帶來的物耗、能耗高,塔頂冷凝冷卻負荷增加、污水多的缺點。
一種常壓蒸餾方法,原料油經(jīng)加熱爐升溫后進入常壓塔,常壓塔設(shè)有多個側(cè)線抽取產(chǎn)品,各產(chǎn)品分別進入常壓汽提塔與不凝氣接觸進行汽提,汽提后的液相產(chǎn)品出裝置,汽提后的氣相與常壓塔塔頂?shù)挠蜌饣旌?;不凝氣進入常壓塔底對常壓塔底油進行汽提,汽提后常壓塔底油出裝置,汽提后的氣相與常壓塔塔內(nèi)油氣混合。
所述的不凝氣為石油化行業(yè)的不凝油氣,其組成為:C1~C6的有機物、氮氣、氫氣、氧氣、二氧化碳、硫化氫、少量空氣、水等組分,優(yōu)選C1~C3的有機物,C1~C2的有機物,不凝氣占為常壓渣油為的0.5~4.0重量%,優(yōu)選1~2重量%
所述的不凝氣至少為來自本裝置、其他裝置和公用系統(tǒng)的一種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明一種常壓蒸餾方法具有以下優(yōu)點:
1減少常減壓裝置蒸汽用量。
2減少常減壓裝置污水排放量。
3減少塔頂冷凝冷卻負荷。
4降低裝置能耗。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種減壓蒸餾方法流程示意圖
其中:1.常壓塔,2.常壓汽提塔,3.塔盤,4常頂一級氣液分離罐,5.常頂二級氣液分離罐,6.塔頂不凝氣,7.常壓塔進料,8.常壓汽提塔不凝氣,9.常底油,10.常壓塔底油汽提不凝氣。
為了詳細的說明本發(fā)明,下面用實施例對本發(fā)明一種減壓蒸餾方法進行說明,但并不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1(現(xiàn)有技術(shù))
常壓蒸餾塔處理量為874330kg/h,原料為初底油,得到常壓渣油為560850kg/h,常壓蒸餾塔產(chǎn)品汽提段所用汽提蒸汽為700kg/h,汽提常壓塔側(cè)線產(chǎn)品,常壓渣油汽提塔所用汽提蒸汽7000kg/h,塔頂總熱量681×104kCal/h,塔頂排放污水量7700kg/h。
實施例2(本發(fā)明)
常壓蒸餾塔處理量為874330kg/h,原料為初底油,得到常壓渣油為560850kg/h,常壓蒸餾塔產(chǎn)品汽提段利用不凝氣進行汽提,所用不凝氣為系統(tǒng)干氣,其主要組成為C1、C2氣體,氣量為700kg/h,常壓渣油汽提所用不凝氣7000kg/h,占常壓渣油的1.25重量%,塔頂總熱量355×104kCal/h。所用不凝氣為系統(tǒng)干氣(主要組成為C1~C2),本發(fā)明較現(xiàn)裝置節(jié)約0.3MPa蒸汽7700kg/h,塔頂減少排放污水7700kg/h。塔頂干氣全部回收再用。僅蒸汽一項每年可省資金770萬元人民幣。
實施例3(本發(fā)明)
常壓蒸餾塔處理量為874330kg/h,原料為初底油,得到常壓渣油為560850kg/h,常壓蒸餾塔產(chǎn)品汽提段利用不凝氣進行汽提,所用不凝氣為系統(tǒng)干氣,其主要組成為C1、C2氣體,氣量為8200kg/h,常壓渣油汽提塔所用不凝氣910kg/h,占常壓渣油的1.62重量%,塔頂總熱量415×104kCal/h。所用不凝氣為常頂不凝氣(主要組成為C1~C4輕烴組分),塔頂不凝氣循環(huán)使用。本發(fā)明較 現(xiàn)裝置節(jié)約0.3MPa蒸汽7700kg/h,塔頂減少排放污水7700kg/h。僅蒸汽一項每年可省資金770萬元人民幣。循環(huán)不凝氣所需鼓風(fēng)機耗電每年約111萬元人民幣,盡管如此,每年仍可節(jié)省資金約659萬元人民幣。