發(fā)布時間：2020-12-24所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：蒸餾裝置作為煉油裝置的龍頭，承擔著為二次加工裝置切割分配合格原料的重任，能否實現(xiàn)煉油效益大化，蒸餾裝置的處理能力和餾分的優(yōu)化切割至關重要，尤其是減壓部分的深拔不僅是蒸餾裝置附加值的主要來源，也是平衡全廠重油的重要手段之一。因此，在長
摘要：蒸餾裝置作為煉油裝置的龍頭，承擔著為二次加工裝置切割分配合格原料的重任，能否實現(xiàn)煉油效益大化，蒸餾裝置的處理能力和餾分的優(yōu)化切割至關重要，尤其是減壓部分的深拔不僅是蒸餾裝置附加值的主要來源，也是平衡全廠重油的重要手段之一。因此，在長周期運行過程中，如何在加壓深拔的操作條件下，控制好減壓塔填料結焦，是保證蒸餾裝置效益的關鍵。
關鍵詞：蒸餾裝置;減壓塔全塔壓降;阻垢分散劑
引言
石油煉制產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展中最為重要的一環(huán)，高能耗的產(chǎn)業(yè)特色一直嚴重制約著煉油廠的盈利能力，而產(chǎn)品單一、市場飽和、產(chǎn)能過剩等風險進一步加劇了地方中小煉油廠的發(fā)展危機。因此通過優(yōu)化裝置生產(chǎn)工藝，降低裝置生產(chǎn)能耗成為煉廠轉(zhuǎn)型升級的必由之路。本文選取煉廠中必不可少且能耗最大的常減壓蒸餾裝置為研究對象，分別從熱能、電能及水資源三方面探討相關的節(jié)能降耗技術，為控制煉廠生產(chǎn)成本、提高企業(yè)效益提供有益借鑒。
1裝置運行情況
某煉廠常減壓裝置加工能力為1.50Mt/a，以重質(zhì)高酸低硫原油為主要加工原料。該原油密度為968.5kg/m3，酸值達到3.61mgKOH/g，硫含量(質(zhì)量分數(shù))為0.41%。常壓爐負荷為10.1MW，減壓爐負荷為6.18MW，常減壓爐煙氣先后經(jīng)擾流子空氣預熱器和水熱媒空氣預熱器換熱由煙囪排入大氣。2014年裝置運行周期內(nèi)采用減四線作為加熱爐燃料，加熱爐運行過程中由于工藝調(diào)整一段時間內(nèi)停用水熱媒空氣預熱器。擾流子空氣預熱器內(nèi)管束通過激波吹灰器進行吹灰，每天進行2次。裝置運行一段時間后發(fā)現(xiàn)爐膛負壓降低，加熱爐只能靠提高引風機功率來維持爐膛負壓，控制排煙溫度。2015年檢修時發(fā)現(xiàn)整個煙氣側(cè)，不管是擾流子部分還是水熱媒管道腐蝕都很嚴重。因此針對加熱爐的腐蝕問題進行了現(xiàn)場調(diào)查，為保障加熱爐的平穩(wěn)運行以及裝置的節(jié)能減排工作提出了相關解決對策及措施。
2原因分析
(1)減壓規(guī)整填料空隙小，結焦容易，清理難。(2)填料中的焦形成后，越到后期結焦速率會越快，并且焦塊會越結越密實，越不容易分散。基于減壓填料特點和兄弟企業(yè)相同的結焦情況，認為減壓填料結焦問題在目前在線運行狀態(tài)下很難徹底解決，但是壓降上升的趨勢又必須得到抑制，確保裝置正常運行至計劃檢修。為了減緩減壓塔填料結焦速度，降低減壓塔重油收率，經(jīng)公司科研技術處、生產(chǎn)管理處和煉油部一起商議決定，嘗試向減壓塔內(nèi)加注阻垢分散劑的方案。
3蒸餾裝置減壓填料結焦的防護與對策
3.1合理布局換熱網(wǎng)絡
以典型的一脫-兩爐-三塔原油加工方案(原油加工流程為:電脫鹽-初餾塔-常壓爐-常壓塔-減壓爐-加壓塔)為例，根據(jù)原油進裝置的換熱情況，通常可將常減壓裝置劃分為三級換熱網(wǎng)絡。其中原油進電脫鹽罐前為I級換熱，電脫鹽罐到初餾塔間原油的換熱為II級換熱，初餾塔塔底油進常壓爐前的換熱為III級換熱。原油I級換熱終溫直接影響原油脫鹽效果，原油III級換熱終溫直接影響燃料氣的消耗情況。因此合理布局換熱網(wǎng)絡不僅利于裝置操作，同時通過提高原油進加熱爐終溫能實現(xiàn)大幅降低燃料消耗。夾點技術為合理設計布局換熱網(wǎng)絡提供了有效途徑。根據(jù)冷熱流股間的物性參數(shù)合理確定夾點位置，遵循夾點之上冷流股不設冷公用工程，夾點之下熱流股不設熱公用工程及不跨夾點傳熱三個原則，實現(xiàn)最小傳熱溫差下的合理利用熱源。最后結合換熱設備的實際情況，對換熱網(wǎng)絡進行適當調(diào)整，設計出能量回收最大化、設備投資最小化的最優(yōu)換熱網(wǎng)絡。
3.2加注防腐助劑
本文檔中所述的防腐添加劑是除了電脫鹽流程外，為了降低裝置腐蝕而添加的中和劑，緩蝕劑，水等。當前，它被廣泛使用，在蒸餾裝置的低溫位置(初餾塔、常壓塔和減壓塔)是有效的。通過添加中和劑，緩蝕劑和適當?shù)淖⑷胨梢杂行У匾种频蜏匚恢玫母g。例如，對遼石化公司將篩選出來的KG9302B緩蝕劑進行了研究用于蒸餾裝置，這滿足了塔式系統(tǒng)設備在加工劣質(zhì)原油過程中防止腐蝕的需求。一些公司正在使用pH探針和PLC來監(jiān)視常頂系統(tǒng)pH值，這有助于防止常頂系統(tǒng)腐蝕。另外，為了減少原油的高溫腐蝕，一些公司通過安裝常二中，常三系統(tǒng)，常底系統(tǒng)的減三系統(tǒng)等來加注高溫緩蝕，以抑制高溫腐蝕。
3.3提高加熱爐熱效率
目前提高加熱爐熱效率的途徑主要有以下幾點:(1)嚴格控制加熱爐中過剩空氣系數(shù)，加熱爐中過剩空氣系數(shù)過高會造成排煙量增大，通過煙氣損失的熱量增大，此外過高的氧含量會造成爐管氧化加劇，影響使用壽命。而當過剩空氣系數(shù)過低時會造成燃料燃燒不充分、不均勻。(2)采用先進涂漆和保溫材料，降低爐壁外溫以減少散熱損失。(3)設置煙氣余熱回收系統(tǒng)，控制排煙溫度。過高的排煙溫度會造成大量熱損失，過低的排煙溫度又會造成煙囪的露點腐蝕。煙氣余熱回收系統(tǒng)的設置可有效解決上述問題。目前主要通過煙氣-空氣換熱、煙氣-低溫熱水換熱等手段實現(xiàn)煙氣余熱回收。(4)采用高效燃燒器和爐管吹灰設計，進而實現(xiàn)燃料的充分燃燒和有效傳熱。
3.4空氣預熱系統(tǒng)腐蝕問題的預防措施
(1)采用高效節(jié)能燃燒器，燃燒器的優(yōu)劣是影響加熱爐熱效率的主要因素之一，選擇好的燃燒器可以提高加熱爐效率，同時燃料的充分燃燒可以有效地減少積灰;(2)對激波吹灰器所使用的配氣采取必要的干燥措施;(3)穩(wěn)定水熱媒空氣預熱器操作工藝，熱管防腐的一般方法是通過精心設計，在熱效率降低不大的情況下，提高管束壁溫，使之處在酸露點溫度以上。當操作工況變化時，會出現(xiàn)低于酸露點溫度的情況，造成酸腐蝕而使部分管束失效。所以要穩(wěn)定水熱媒空氣預熱器的操作工藝，使空氣預熱器內(nèi)處于酸露點以上
結束語
結論及建議(1)綜合分散劑的實驗室評價和實際應用情況來看，在減壓填料明顯結焦的情況下，從對比相同減壓氣相負荷狀態(tài)下，減壓壓降沒有出現(xiàn)上漲的趨勢，并略有下降趨勢，說明分散劑對焦炭垢物的分散是有效果的。(2)受規(guī)整填料的布置結構影響，填料中的焦形成后，隨著時間的推移結焦速率會越來越快，并且焦塊會越結越密實，分散劑不容易滲透，剝離效率會下降，即使是已經(jīng)被松散剝離出來的細小焦炭顆粒，由于沒有足夠暢通的下降通道，初始效果也會非常緩慢。(3)由于4#蒸餾承擔著全廠主要的加工任務，裝置負荷高，隨著原油的劣質(zhì)化趨勢會使減壓負荷進一步增大，在減壓塔高氣相流速的情況下，更容易導致渣油中的瀝青質(zhì)被夾帶并黏附于填料上。鑒于減壓深拔對于全廠重油平衡和煉油效益的重要性，減壓填料的結焦控制應是一項長期持續(xù)性的優(yōu)化工作，因此建議：①通常容易發(fā)生結焦的是減壓底層填料，建議在運行一個周期后的停工檢修期間對該層填料進行拆洗。②鑒于瀝青質(zhì)等渣油重組分夾帶容易沖洗難的特點，洗滌油量少沒有沖洗效果，過大不利于深拔的初衷，建議考慮加注分散劑同時保持適量洗滌油的方案。③開工初期填料空隙大，加注適量的阻垢分散劑更能發(fā)揮其分散除垢的效果，也能更長效的維持減壓塔操縱彈性。——論文作者：丁梁
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