a常减压蒸馏装置设计探讨.pdf

设叶求
石油化工设计
Petrochemical Design
2011,28(3)5~7
10Mt/a常压茶馏装置设计探讨
韩冰,胡军,李善方2,韩良2,杨旭2
(1,中国石油工程建设公司华东设计分公司,山东青岛266071;2.中国石油广西石化分公司,广西钦州535000
摘要:中国石油广画石化10Ma常减压是国内第一奏到进美国UOP/PCS工艺包的置,笔者简要
介绍其在装置规模、换热网络、大型塔器技术、エ艺流程优化、加热炉技术等方面的设计特点及国内常规
设计的区别。国内已经具各10Mt/a常减压装置的设计能カ,整体设计水平已经达到国内先进水平,设计
水平在国际上已荻得充分信任,但与国际先进水平相比,缺乏自己的专有和专利技术,在长周期送行和环
保设计方面尚有一定差距。
关键词:常减压蒸馏裝置流程设计加姑炉自动控制
目概况
含量情况灵活投用。
中国石油广西石化10Ma炼油工程是国内1.2提高轻油收率和总拔出率
第一个全部加工海外自产原油的大型炼油项目。
适当提高常压炉出口温度和常压塔底汽提
项目建在广西壮族自治区钦州港,加工原油按苏汽量以及强化常压塔底汽提等措施,提髙常压拔
丹/沙轻、沙中原油考虑,年开工时数8400h,在全出率,降低常压重油中小于350℃馏份的含量。
厂总流程、主要工艺装置、总平面布置、主要公用1.3较高的产品质量
工程及系统工程的设置上,为今后掺炼或全部加
通过在常压塔、减压鎝等采用先进的工艺技
工高硫高酸原油留有余地。
术、高性能塔内件及先进的控铏手段,提高分馏效
常减压蒸馏装置作为该工程的龙头装置,一果,提高常压侧线产品、减压螬油的产品质量
期工况按加T苏丹1/2/4区混合原油10Mt/a,
1.4减一线可生产柴油
期工况按加工50%沙轻、50%沙中混合原油12
在减一线和减二线之间设置柴油分馏段,减
MLa。装置的流程设计、主要工艺设备及管道的一线既可以作为蜡油,也可以根据生产方案的变
选型均适应一、二期两种工况
化生产柴油,提高装置柴油收率。
1.1转置设计兼顾一期和二期工况
(1)一期工况常压拔出率较低,常压炉操作负2换热网络
荷较小,而二期工况下常压拔出率较高,常压炉操
换热络优化后可同时满足一期和二期两种
作负荷较大,故常压炉按二期工况设计,并且换热工况(二期是设计工况,一期是校核工况)。原油
流程的设计上已考虑两种工况的差异。一期、二物流的分流数为2路并联(相当于一路换热,国内
期工况的减压炉操作负荷差别不大。
常规为四路换热),减少了换热器台位,简化了换
2)常顶气压缩机操作负荷一期、二期工况差热流程,提高了操作的灵活性。装置设计一期工
别较大,为兼顾两种工况,二期工况时按100%负况的换热终温是301℃,二期工况的换热终温是
荷设置两台,同时操作不备用。一期工况披一开290℃。换热网络中的换热器共有13个台位,换
备方式操作。减顶气压缩机设计负荷按一期负
荷选型,一台操作,不备用,两种工况均可兼顾。
收稿日期:2010-08-24。
3)另外,考虑到二期加工高硫油的需要,为
作著简介:韩冰,1987年7月毕业于华东化工学院能
源系,现在中国石油工程公司华东设计分公司从事炼
防止燃料气中硫化氢浓度超标,设置了减顶气胺
油设计工作,高级工程师,任副总工程师。联系电话
洗脱硫设施,在一期工况下可视减顶气中硫化氢
0532-8095070; E-mail: hanbing@ onpcoei cn
石油化工设计
第28卷
热流程简单可靠、作灵活,对于不同工况的适应
性强,该网络属于窄点技术的拓宽范围。
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国内设计的常减压,严格遵循窄点技术,换热
终温达到300℃以上.(换热流程复杂、换热器台位
常二线油
多)。本装置的二期工况换热终温仅290℃,偏
低;UOP/PCS认为此终温300℃是不实际的。
?1常压塔T艺流程
(1)换热物流走管壳程的选择。换热网络中,
1ー换热器110-EI04A/B;2ー常二中油泵110-P104A/B
原油和闪底油均走管程。原油的结垢机理与盐有
ー常乐塔110-C101;4ー常压汽提塔110-c103
关,是硬垢,不容易清洗;而渣油的结垢机理与碳
5-常二线油泵10-P1O6A/B
有关,是软垢,较容易清洗。因清洗管程比壳程更
(3)常斥塔采用一段填料。在进料段以上、常
容易些,故原油及闪底油均走管程。
三线抽出层以下采用一段填料。因该段液相负荷
(2)抑制原油在换热器中汽化。根据UoP/较小,汽相负荷较大,接UOP/PCS的经验,汽液比
PS炼厂实际操作经验为防止油品在換热器中汽率较大时料的性能优于塔盘的性能。
化而引起结垢和振动,在原油进闪蒸罐前设置调节
(4)常压塔底汽提段采用方形结构内缩径(国
阀(压降0.7MPa),确保进闪蒸罐原油不汽化。
内常规圆筒形),可提高汽提效果。
闪蒸罐设计
5减压塔设计
(1)闪蒸的位置设置。根据UOP/PCS最近
(1)减压塔下部锥体结构设计(这是UOP/
设计并已运行的加工沙轻/沙中原油的几套装置PCS的特色设计)可最大限度提高汽段塔板效
的经验,闪蒸罐设置在脱后原油一次换热后,温度率)。其一是这样设计液相自上向下塔径逐级变
达到158℃(-期〉/152℃(二期)的位置
小,可减少液体在塔盘上的停留时间,以降低结焦
(2)闪素罐设进料旋流式进料分布器,使气液趋势;其二是气相自下向上塔径逐级变大,可通过
良好分离。
增大开孔数以提高有效面积,从而提高汽提效率
(3)闪蒸罐顶部设置安全阀,安全阀出口管线
(2)减压过汽化油由泵抽出计量后返回塔内
白流至常压塔进料段上部空河(国内闪蒸塔不设祭导液管引至汽提段上。通过调整过汽化油的
安全阀)。
量,保证减压塔最下一条侧线产品的质量;同时保
证洗涤段的洗涤要求,防止洗涤段结焦。此外还
4常压塔设计
选用倾斜式集油箱设计米降低液体的停留时间
(1)常压塔采用较高的操作压力和温度。常免结焦的发生。
压塔顶的压力为0.14MPaく表),温度为157℃
(3)常压塔和减压塔各有两条转油线(常压
(一期)/161℃(二期)。该操作条件可提高塔顶炉、减压炉各两个独立的炉瞠), UOP/PCS认为两
温度使露点腐蚀斤移,以避免塔顶低温露点腐蚀。条转油线比一条线提供更多操作灵活性。每个炉
但国内常规设计同样的炉出口温度常压拔率降膛温度控是独立的。设置两条转油线的优点包
低[常规常顶0.O5MPa(表),温度约120℃]。
指:两路进料有利于增大闪蒸段的有效空间;油气
2)常压塔设置常一中、常二中和常三中三个在进料人口处(常压塔)或进料分布器入口处(减
中段取热问流,塔顶设置热回流。为提高换热效压塔)流速较低,少气相中的液体夹带,从而改
果,中段回流采用小温差(40℃,国内一般是60℃)善闪蒸段的气液分离效果。两个进料口的塔比
大流量的方式,而且把中段回流和产品放在同~个进料ロ的塔高度可降低些
层抽出。为了兼顾一期、二期工况常压塔负荷的
(4)减顶油气线在减压塔顶设两个出口,分别
不同,常三中在二期投用,一期不用。见图