《370万吨大庆原油常压蒸馏工艺设计2758.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《370万吨大庆原油常压蒸馏工艺设计2758.docx(162页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、摘 要要常减压蒸蒸馏装置置是炼油油厂的“龙头”装置,它它的拔出出率、产产物质量量、分离离精度、能能耗等对对整个炼炼厂的后后继加工工过程影影响很大大。本次次设计是是年处理理量为3370万万吨原油油的常压压蒸馏塔塔,其次次为塔板板的设计计及水利利学核算算。利用大学学期间学学习过的的石油炼炼制工程程化工原原理及炼炼油类参参考书籍籍顺利的的完成了了本次设设计。常压塔的的设计主主要是依依据原油油和产品品的恩氏氏蒸馏数数据,计计算产品品的各物物性数据据并确定定切割方方案、计计算产品品收率。参参考同类类装置确确定塔板板数、进进料及侧侧线抽出出位置,再再确定各各主要部部位操作作压力及及假设操操作温度度,进行行
2、全塔热热平衡计计算,采采取塔顶顶二级冷冷凝冷却却和两个个中段回回流。塔塔顶取热热:第一一中段回回流取热热:第二二中段回回流取热热为5:2:3,最后后校核各各主要部部位温度度是否在在允许的的误差范范围内。塔板形式式选用浮浮阀塔板板,依据据常压塔塔内最大大汽、液液相负荷荷处算得得塔径为为4.00m,板间间距取00.8 m。这部部分最主主要的是是核算塔塔板流体体力学性性能及操操作性能能,使塔塔板在适适宜的操操作范围围内操作作。关键词:常压塔塔,节能能,浮阀阀塔板,流流体力学学AbsttracctRefiinerryss crrudee diistiillaatioon uunitt iss thhe
3、 leaadinng devvicee, iit ppullled outt raate, prroduuct quaalitty, seggmenntattionn acccurracyy, aand eneergyy coonsuumpttionn off thhe eentiire reffineery greeat infflueenceesubbseqquenntprroceessiing.Thee deesiggn iis wwithh caapaccityy off 3.7 milllioon ttonss off crrudee oiil aatmoosphheriic ddi
4、sttilllatiion towwer, foolloowedd byy pllatee deesiggn aand hyddrollogiic aaccoounttingg.avaiil uunivverssityy peeriood sstuddy uultrra ppetrroleeum reffiniing enggineeeriing andd chhemiicall ennginneerringg thheorry aandrrefeerennce oill reefinningg chhemiicall ennginneerringg coommuuniccatiion gra
5、ade hallf cclotth pproppitiiouss fiinissh tthesse ddegrree dessignn offf oof.Atmoosphheriic ttoweer ddesiign is maiinlyy prroduuctss Enngleer ddisttilllatiion datta tto ccalcculaate thee prroduuct of thee phhysiicall prropeertyy daata to dettermminee thhe ccutttingg prrogrram to callcullatee thhe yy
6、ielld oof tthe prooducct.RRefeerennce to simmilaar ddeviicess too deeterrminne tthe plaate nummberr, llocaatioon oof ffeeddingg annd llateerall liine outt, aand theen ddeteermiine thee maajorr paartss off thhe ooperratiing preessuure andd asssummed opeerattingg teempeeratturee, ffulll-toowerr heeat
7、ballancce ccalcculaatioons, too taake twoo coondeensiing cooolinng ttoweer aand twoo miid-bbackk.Toowerr foor hheatt: tthe firrst heaat tto ttakee baack thee miiddlle: midd-baack to takke tthe seccondd heeat 5:22:3, thhe llastt chheckk off alll tthe majjor parrts of thee teempeeratturee wiithiin tth
8、e alllowaablee errrorr raangee.Platte iin tthe forrm sseleecteed vvalvve ttrayys , acccorrdinng tto tthe larrgesst ttoweer vvapoor ppresssurre, liqquidd looad at thee toowerr diiameeterr iss coonsiiderred44.0mm, ttakee thhe pplatte sspaccingg 0.8 mm. TThiss paart is mosst iimpoortaant is acccounntin
9、ng ttrayy hyydroodynnamiics andd opperaatioonall peerfoormaancee, mmakee thhe pplatte iin tthe appproppriaate opeerattingg raangees.Keywwordds: atmmosppherric towwer, ennerggy, vallve traays, flluidd meechaaniccs目录370万万吨/年大庆庆原油常常压蒸馏馏工艺设设计11 文献献综述111.1前前言11.2世世界原油油现状221.3原原油常压压蒸馏及及其特点点31.4常常减压蒸蒸馏的现现状
10、与发发展趋势势31.5原原油预处处理的新新技术441.5.1新型型电脱盐盐技术551.6原原油的常常压蒸馏馏61.7 常压加加热炉661.7.1影响响加热炉炉热效率率的因素素71.7.2提高高加热炉炉的效率率途径881.8加加热炉优优化控制制技术991.9常常压装置置节能技技术1001.9.1节能能降耗的的措施1111.100减压深深拔发展展前景1131.111 腐蚀蚀的监测测和防护护方法1142 设计计任务说说明书1192.1大大庆原油油评价1192.1.1原油油和各侧侧线油的的性质1192.2生生产方案案的确定定:2112.2.1各各产品数数据2112.2.2装置置流程要要求:2223 初
11、初馏塔的的工艺设设计2553.1塔塔板数确确定:2253.1.1操作作条件确确定:2253.2塔塔的物料料平衡:263.2.1塔的的工艺计计算:263.2.2操作作条件:263.2.3物料料平衡:274 常常压塔计计算2994.1基基础数据据294.2工工艺设计计计算过过程及结结果3114.2.1体积积平均沸沸点3114.2.2恩氏氏蒸馏曲曲线斜率率S314.2.3立方方平均沸沸点tccu3114.2.4中平平均沸点点tMe3224.2.5特性性因数KK334.2.6油品品的APPI3444.2.7平衡衡汽化温温度3444.2.8临界界温度3394.2.9临界界压力4404.2.10焦焦点温度
12、度414.2.11 焦点压压力4224.2.12实实沸点切切割范围围424.2.13相相对分子子质量4474.2.14实实沸点切切割温度度484.3产产品收率率和物料料平衡5514.4汽汽提水蒸蒸汽用量量534.5塔塔板型式式和塔板板数5444.6精精馏塔计计算草图图544.7操操作压力力564.8汽汽化段温温度5664.8.1汽化化段中进进料的汽汽化率与与过汽化化度5664.8.2汽化化段油气气分压5574.8.3汽化化段温度度的初步步求定5574.8.4 ttF的校校核5884.9塔塔底温度度604.100塔顶及及侧线温温度的假假设与回回流分配配614.100.1假假设塔顶顶及各侧侧线温度
13、度614.100.2全全塔回流流热6114.100.3回回流方式式及回流流热分配配634.111侧线及及塔顶温温度核算算634.111.1重重柴油抽抽出板(第第27层)温温度校核核634.111.2轻轻柴抽出出板(第第18层)温温度校核核664.111.3煤煤油抽出出板(第第9层)温温度的校校核6884.111.4塔塔顶温度度校核7714.122全塔汽汽,液相相负荷7724.122.1第第28层塔塔板上气气液相负负荷7334.122.2第第27层板板上汽液液相负荷荷754.122.3第第23层板板上汽液液负荷7754.122.4第第22层板板上汽液液相负荷荷774.122.5第第21块板板上汽
14、液液相负荷荷794.122.6第第19层板板上汽液液相负荷荷814.122.7第第18层板板上汽液液相负荷荷834.122.8第第17层板板上汽液液相负荷荷834.122.9第第14层板板上汽液液相负荷荷854.122.100第13层板板上汽液液相负荷荷874.122.111第10层板板上汽液液相负荷荷894.122.122第9层板上上汽液相相负荷9914.122.133第3层板上上汽液相相负荷9914.122.144第2层板上上汽液相相负荷9934.122.155第一层层板上汽汽液相负负荷9554.133全塔汽汽液相负负荷分布布975 塔塔的工艺艺计算9985.1塔塔径计算算985.1.1塔
15、径径985.1.2溢流流装置9995.1.3塔板板布置及及浮阀数数目与排排列10015.2塔塔板流体体力学验验算10025.2.1气相相通过阀阀塔板的的压强降降10225.2.2淹塔塔10335.2.3雾沫沫夹带11045.2.4塔板板负荷性性能图11055.3车车间装置置分布11105.3.1车间间平面分分布图11105.3.2车间间工艺流流程图11115.3.3车间间工艺设设备表1112致谢1220参考文献献121152370万万吨/年年大庆原原油常压压蒸馏工工艺设计计1 文献献综述1.1前前言石油及石石油化学学工业是是我国迈迈向工业业化社会会,追求求经济发发展的基基础产业业。石油油工业不
16、不但提供供了我们们社会中中最主要要的动源源,同时时,也因因为我国国石油工工业的发发展,提提供了石石化产业业为数众众多中下下游业者者稳定的的石化基基本原料料(甲烷烷,乙烷烷,乙烯烯,丙烯烯,丁二二烯,苯苯,甲苯苯,二甲甲苯等)之供应应。进而而使我国国的合成成纤维塑胶、橡橡胶及其其他化学学品等高高附加值值的产业业能快速速成长。石石油是重重要的能能源之一一,在各各个国家家石油的的重要程程度不亚亚于黄金金的储备备。随着着我国社社会经济济情况的的变化,科科学技术术水平以以及工业业生产水水平的大大幅度提提高,对对石油产产品质量量指标的的要求不不断严格格。石油是一一种极其其复杂的的混合物物,而蒸蒸馏是分分离
17、液体体混合物物的典型型操作。通通过对原原油的提提炼,可可以得到到多种多多样的燃燃料油、润润滑油和和其他产产品,基基本途径径是:将将原油分分割为不不同沸程程的馏分分,然后后按照原原油的要要求,除除去这些些馏分中中的非理理想组分分。蒸馏馏正是一一种合适适的手段段,它能能够将液液体混合合物按其其所含组组分的沸沸点或蒸蒸汽压的的不同二二分离为为轻重不不同的各各种馏分分。正因因为如此此,几乎乎在所有有的炼油油厂中,第第一加工工装置就就是蒸馏馏装置。因此,原油的蒸馏装置在炼化企业中占有重要的地位,又被称为炼化企业的“龙头”。1.2世世界原油油现状根据BPP公司220111年6月月9日在在伦敦发发布了BBP
18、世界界能源统统计20011。220100年全球球能源消消费强劲劲增长,呈呈现了自自19773年以以来最大大的增长长量, 20110年,全全球石油油产量为为82009.55 万桶桶/日(约约39.1亿吨吨),同同比增长长了2.2%,即即1811.7万万桶/日日, 欧欧佩克国国家石油油产量增增长了996万桶桶/日(22.5%),至至34332.44万桶/日,非非欧佩克克国家的的石油产产量增长长了1.9%,即即86万万桶/日日。由于于海上石石油产量量增加,中中国实现现了277.1万万桶/日日的石油油产量增增长,也也成为非非欧佩克克国家中中增产石石油最多多的国家家;其次次是美国国和俄罗罗斯,分分别增加
19、加了244.2万万桶/日日和233.6万万桶/日日。俄罗罗斯保持持了最大大石油生生产国的的地位,美美国本土土陆上和和墨西哥哥湾海上上石油产产量都有有所增加加。BPP年度统统计报告告称20009年年全球探探明石油油储量为为1.333万亿亿(兆)桶,去去年全球球石油日日消費量量減减少少1200万桶,为19882年以以来最大降降幅,220099年全球球石油日日产量减少2000万桶,亦亦为19882年以以来最大降降幅。按按照目前前的生产产速度,全全球拥有有的石油油储量足足够开采采40年。1.3原原油常压压蒸馏及及其特点点所谓原油油的常压压蒸馏,即即为原油油在常压压(或稍稍高于常常压)在在复合塔塔下进行
20、行的蒸馏馏1。在塔塔的侧部部开若干干侧线以以得到如如汽、煤煤、柴等等轻质馏馏分和常常压重油油等多个个产品。常常在常压压塔的旁旁边设置置若干个个侧线汽汽提塔,侧侧线产品品从常压压塔中部部抽出送送入汽提提塔上部部,从汽汽提塔和和复合塔塔下部注注入水蒸蒸气进行行汽提。以以降低油油气分压压使更多多的轻组组分从塔塔底蒸出出。原油是不不同沸点点的复杂杂组分组组成的混混合物,我我们所说说的常减减压蒸馏馏就是指指在常压压状态下下和真空空状态下下,根据据原油中中各组分分的沸点点不同,将将原油切切割成不不同馏出出物的过过程。不不同沸点点范围的的馏出物物称之为为“馏分分”,在在一定温温度下蒸蒸馏出来来的馏分分也是混
21、混合物。1.4常常减压蒸蒸馏的现现状与发发展趋势势我国蒸馏馏装置规规模较小小大部分分装置处处理能力力为2.5Mtt/a,仅有几几套加工工能力超超过4.5Mtt/a.我国蒸蒸馏装置置的总体体技术水水平与国国外水平平相比在在处理能能力产品品质量和和拔出率方方面存在在较大差差距。新新建较大大炼油厂厂镇海、高高桥8MMt/aa及大连连西太平平洋100Mt/a等大大型化的的蒸馏装装置,其其中高桥桥为润滑滑油型大大型蒸馏馏装置,拟建的的大型蒸蒸馏装置置也基本本为燃料料型。我国蒸馏馏装置侧侧线产品品分离精精度差别别较大,如中石石化有些些炼厂的的常顶和和常一线线能够脱脱空,但但尚有440%的的装置的的常顶与与
22、常一线线恩氏蒸蒸馏馏程程重叠超超过100,最最多重叠叠度达到到86,多数数装置常常二线与与常三线线 恩氏氏蒸馏馏馏程重叠叠在155 以以上,实实沸点重重叠则超超出255 .润滑油油馏分切切割也同同国外先先进水平平存在一一定差距距,主要要表现在在轻质润润滑油馏馏分的挥挥发度及及重质润润滑油馏馏分的残残炭和安安定性等等方面存存在差距距较大。由于原油油进入炼炼油厂后后必须首首先进入入常减压压装置进进行一次次加工,因此炼炼油厂的的加工能能力一般般用原油油常压蒸蒸馏装置置的加工工能力来来表示,因此世世界原油油加工的的能力基基本上就就是世界界常压蒸蒸馏装置置的加工工能力。1.5原原油预处处理的新新技术在油
23、田脱脱过水后后的原油油,仍然然含有一一定量的的盐和水水,所含含盐类除除有一小小部分以以结晶状状态悬浮浮于油中中外,绝绝大部分分溶于水水中,并并以微粒粒状态分分散在油油中,形形成较稳稳定的油油包水型型乳化液液。 原原油含盐盐和水对对后续的的加工工工序带来来不利影影响。在在进入炼炼油装置置前,要要将原油油中的盐盐含量脱脱除至小小于3mmg/LL,水含含量小于于0.22%。由由于原油油形成的的是一种种比较稳稳定的乳乳化液,炼油厂厂广泛采采用的是是加破乳乳剂和高高压电场场联合作作用的脱脱盐方法法2, 在在电脱盐盐罐内,在破乳乳剂和高高压电场场(强电电场梯度度500010000 v/ccm,弱弱电场梯梯
24、度为11503000 v/cm)的共同同作用下下,乳化化液被破破坏,小小水滴聚聚生成大大水滴,通过沉沉降分离离,排出出污水,即所谓谓电脱盐盐脱水。1.5.1新型型电脱盐盐技术传统的原原油电脱脱盐采用用添加化化学破乳乳剂电电脱盐组组合技术术方式,技技术原理理是注水水后的原原油,利利用添加加化学破破乳剂的的表面化化学作用用方式,降降低油水水界面张张力,破破坏油水水乳化结结构,增增强油水水在电场场与重力力的作用用下的分分离能力力。具有有生产成成本高、适适应性差差、对后后续加工工过程不不利等缺缺陷。为为了降低低装置生生产运行行费用、增增强电脱脱盐操作作随原油油性质变变化的适适应性、减减轻添加加化学剂剂
25、对后续续加工的的不利影影响,可可采用新新型超声声波电脱盐盐组合技技术方式式3。工艺艺特点:(1)对对装置现现有流程程不进行行改动,仅仅在原油油进脱盐盐罐之前前、混合合器与混混合阀之之后的管管路上增增加一条条同径付付线,将将超声波波作用区区域安装在在付线上上。(2) 注水原原油流经经超声波波作用区区,受到到超声波波换能器器发射的的顺逆逆流超声声波的联联合作用用,通过过超声波波的机械械式振动动波的作作用,强强化了破破乳与脱脱盐的效效果。 (3) 注水原原油在电电脱盐罐罐中继续续受到超超声波动动效应作作用,强强化了油油水的重重力沉降降作用效效果,尤尤其有利利于强化化重质原原油的油油水分离离效果。(4
26、) DCSS程序控控制设计计随原油油性质变变化自动动调节超超声波参参数,适适应灵活活多变的的原油加加工方案案。另外外,超声声波系统统控制还还配有现现场手操操、控制制室远程程手操两两种手动动操作模模式。在加工含含硫原油油时,还还需向经经脱水和和脱盐的的原油中中加入适适量的碱碱性中和和剂和缓缓蚀剂,以减轻轻硫化物物对炼油油设备的的腐蚀。 1.6原原油的常常压蒸馏馏原油的常常压蒸馏馏流程是是原油经经预热至至23002440后,入入初馏塔塔,轻汽油油和水蒸蒸气由塔塔顶蒸出出,冷却却到常温温后,入入分离器器分离掉掉水和未未凝气体体,得轻轻汽油(国外称称“石脑脑油”)。未凝凝气体称称为“原原油拔顶顶气”,
27、占原油油重量的的0.115%0.44%,其其中乙烷烷2%4%,丙烷约约30%,丁烷烷约500%,其其余为CC5及C5以上组组分,可可用作燃燃料或生生产烯烃烃的裂解解原料14。初馏馏塔底油油料,经经加热炉炉加热至至36003770,进入入常压塔塔,塔顶顶出汽油油,第一一侧线出出煤油,第二侧侧线出柴柴油。为为了与油品品二次加加工所得得汽油、煤煤油和柴柴油区分分开来,在它们们前面冠冠以“直直馏”两两字,以以表示它它们是由由原油直直接蒸馏馏得到的的5。将常常压塔塔塔底重油油在加热热炉中加加热至33804000,进入入减压蒸蒸馏塔。采采用减压压操作是是为了避避免在高高温下重重组分的的分解(裂解)。减压压
28、塔侧线线油和常常压塔三三、四线线油,总总称“常常减压馏馏分油”,用作炼炼油厂的的催化裂裂化等装装置的原原料。1.7 常压加加热炉加热炉是是炼厂生生产中的的主要能能耗设备备,其提提供了炼炼油工艺艺过程中中所需的的大部分分能量13。其能能耗占全全装置能能耗700-880左左右。在在正常生生产条件件下影响响加热炉炉热效率率的因素素主要有有过剩空空气系数数和排烟烟温度。1.7.1影响响加热炉炉热效率率的因素素影响加热热炉热效效率的因因素十分分复杂,主主要有加加热炉的的结构,型型号,形形状,大大小,如如常见的的炉管是是圆筒式式加热炉炉的主要要构件之之一,其其受热、结结焦和腐腐蚀等状状况影响响加热炉炉的热
29、效效率外;另外在在保证燃燃料完全全燃烧和和炉壁保保温正常常情况下下,影响响加热炉炉热效率率的关键键是取决决于降低低排烟温温度,降降低过剩剩空气系系数即烟烟气中的的氧含量量,减少少不完全全燃烧的的损失,减减少散热热损失等等6。加热热炉的烟烟气氧含含量是监监测加热热炉热效效率的重重要指标标,其烟烟气氧含含量主要要通过过过剩空气气系数来来衡量,在在工业炉炉中燃料料不可能能在化学学平衡的的空气量量(理论空空气量)下完全全热烧,总总要在一一定过剩剩空气量量的条件件下才能能完全热热烧,燃燃烧所用用的实际际空气量量与理论论空气量量之比叫叫做过剩剩空气系系数。过过剩空气气系数过过大会对对加热炉炉的热效效率造成
30、成一系列列的影响响:(1)造造成加热热炉热效效率下降降:烟气气氧含量量增加表表明进入入炉内的的过剩空空气多,大大量的过过剩空气气会随烟烟气将热热量从烟烟囱带走走排人大大气,增增加了炉炉子的热热损失,使使热效率率下降。排排烟温度度越高,过过剩空气气带走的的热量越越多,对对热效率率影响越越大。 (2)使燃烧烧温度下下降:在在加热炉炉内,燃燃料燃烧烧温度越越高,火火焰和高高温烟气气传给辐辐射炉管管的热量量也越多多。过剩剩空气系系数增大大后,降降低了燃燃烧温度度,使辐辐射室炉炉管热强强度下降降,吸热热量减少少,这时时必然增增加燃料料用量才才能维持持恒定的的加热炉炉热负荷荷即保持持稳定的的加热炉炉出口温
31、温度,从从而使热热效率下下降。(3)过过剩空气气系数越越大,必必将造成成露点腐腐蚀温度度越高:为避免免空气预预热系统统遭受露露点腐蚀蚀的影响响,只能能限制排排烟温度度的降低低,因此此,降低低过剩空空气系数数可使排排烟温度度有下降降的余地地。过大大的过剩剩空气系系数还会会加剧炉炉管的氧氧化,影影响加热热炉的寿寿命,并并使NOOx化合物物增加,从从而会对对大气环环境质量量造成一一定的影影响。加加热炉的的烟气氧氧含量与与过剩空空气系数数的关系系。烟气气氧含量量与过剩剩空气系系数的关关系基本本呈直线线关系,即即不管是是那种烟烟气中的的氧的含含量都将将随着过过剩空气气系数的的增加而而增多。若若过剩空空气
32、系数数过大,势势必烟气气中氧含含量过大大,将造造成上面面分析所所说的各各种危害害。1.7.2提高高加热炉炉的效率率途径要使加热热炉高效效正常运运转,除除采用新新型结构构的加热热炉,改改善炉管管的受热热状况,预预防结焦焦,减少少腐蚀外外;从改改善排烟烟状况,维维持较低低排烟温温度;减减少烟气气氧含量量,确定定最佳过过剩空气气系数等等均是行行之有效效的措施施。我们们应从以以下几方方面提高高加热炉炉热效率率。(1)降降低排烟烟温度(2)降降低加热热炉过剩剩空气系系数 (3)减减少炉壁壁散热损损失 (4)设设置和改改进控制制系统1.8加加热炉优优化控制制技术 加热炉炉又是一一个较为为复杂的的系统,其其
33、运行热热效率受受到诸多多因素的的影响。比比如加热热炉设计计、设备备状况、燃燃烧调整整、工艺艺操作、运运行负荷荷等。加加强管理理提高现现场操作作技能,是是提高热热效率重重要途径径,但最最后仍需需要立足足于新装装备、新新技术、新新工艺的的应用,才才能进一一步长周周期、比比较稳定定的提高高效率、实实现节能能降耗的的目标4。加加热炉的的操作,很很大程度度上依赖赖于现场场管理和和现场操操作,比比如燃烧烧器的调调风门、雾雾化蒸汽汽调节、吹吹灰器的的控制、自自动点火火的控制制等。能能够远程程控制的的,应当当包括介介质出口口温度的的控制、氧氧含量的的控制、负负压的控控制。而而目前真真正能实实现自动动控制的的,
34、只有有出口温温度与燃燃料油阀阀位的闭闭环控制制。这种种依赖于于个人操操作技能能的操作作方式,决决定了加加热炉的的运行水水平必然然是参差差不齐的的,这样样的技术术现状与与当前提提倡的节节能降耗耗、建设设节约型型社会的的要求是是有差距距的。近近年来,人人们加强强对现代代控制理理论的研研究与应应用,国国内外出出现了自自校正系系统、自自适应控控制、模模糊控制制、智能能控制等等新型控控制系统统,国内内高校、研研究院和和企业逐逐步开展展加热炉炉的数学学模型与与仿真研研究,开开展模糊糊控制算算法及智智能控制制系统的的研究,取取得了一一些成果果并获得得很好的的应用,石石化生产产装置多多采用集集散控制制系统,但
35、但真正实实现加热热炉自动动控制的的并不多多,只用用作数据据采集、出出口温度度的单回回路调节节,模仿仿代替仪仪表PIID调节节,无法法达到最最优的节节能操作作状态。加加热炉节节能技术术,除了了在工艺艺装备上上进行改改进外,通通过对加加热炉燃燃烧过程程的自动动优化控控制,实实现节能能的技术术就应运运而生了了。实例例证明,本本技术在在冶金行行业加热热炉应用用可节约约燃料55%110%,减减少氧化化烧损220%以以上;在在石化行行业加热热炉应用用可节约约燃料22%以上上。由于于燃烧控控制的优优化,除除具有节节能降耗耗、提高高产品质质量和产产量等直直接经济济效益外外,还能能减少CCO及烟烟尘排放放,同时
36、时具有清清洁生产产的环保保效益。1.9常常压装置置节能技技术原油蒸馏馏过程是是一个消消耗巨大大能量的的复杂工工艺生产产过程,其其能耗占占炼厂总总能耗的的20%以以上,因因而节能能问题一一直是原原油蒸馏馏过程优优化控制制的一个个主要问问题。常减压装装置的能能耗问题题是除工工艺技术术之外的的又一重重要问题题,也是是直接影影响反应应成本的的重要因因素。随随着原油油成本不不断上升升,炼油油企业所所面临的的压力越越来越大大,降低低成本提提高企业业竞争能能力是企企业生存存发展的的必然途途径。能能源消耗耗费用在在炼油生生产过程程中占有有较大比比例,如如何优化化用能结结构,降降低系统统能耗是是企业发发展和提提
37、高经济济效益的的重要环环节。由由于常减减压蒸馏馏是石油油加工中中应用最最为广泛泛的分离离过程之之一。蒸蒸馏装置置节能的的三个阶阶段,即即:一是是生产管管理上的的优化操操作阶段段。如加加强加热热炉操作作管理的的“三门一一板”等;二二是投资资较少的的单体设设备提高高效率,如如塔板的的改造等等;三是是投资较较大的以以换热流流程为主主体的装装置。1.9.1节能能降耗的的措施(1)降降低水耗耗,减少循循环水用用量。常常减压蒸蒸馏装置置循环水水主要用用于水冷冷器冷却却油品,为为进一步步降低循循环水单单耗,使使单位加加工费用用降低到到最小,经经仔细研究究,采取取的措施施为:夏夏季用空空冷器代代替水冷冷器,冬
38、冬季利用用装置的的侧线余余热加热热采暖水水输出热热量。在在调节侧侧线油品品离开装装置温度度时,采采取将侧侧线油品品尽量与与原油换换热的方方式,使使其达到到离开装装置时的的温度,可可节约大大量循环环水。另另外对水水冷器进进行定期期化学清清洗,提提高其冷冷却效果果,减少少了循环环水用量量。(2)降降低电耗耗,机泵、风风机采用用变频器器。对机机泵电机机采用变变频技术术,以满满足当原原油性质质变化时时,侧线线及回流流油量变变化情况况下的节节能。对对常压塔塔顶油气气空冷器器风机采采用变频频技术,以以适应不不同工况况条件。电脱盐系系统。本本次改造造,对电电脱盐采采用了交交直流电电脱盐技技术,该该技术的的主
39、要特特点是在在电脱盐盐罐内产产生了直直流强电电场和交交流弱电电场,具具有交流流电脱盐盐和直流流电脱盐盐的优点点,同时时克服了了各自的的不足。在在达到同同等脱盐盐、脱水水水平的的条件下下,可节节电约330%。(3)降降低蒸汽汽用量,常减压压蒸馏装装置所用用蒸汽压压力分别别为1.0MPPa和00.300MPaa。通过过细心调调整操作作可提高高它们的的自产量量。1.0MPPa 蒸蒸汽的消消耗主要要在减压压抽真空空系统、加加热炉雾雾化蒸汽汽及冬季季伴热系系统等。投投用机械械抽真空空泵,可可节约蒸蒸汽0.6t/h;加加热炉可可采用高高效火嘴嘴,调整整其合适适的雾化化蒸汽量量;对蒸蒸汽伴热热系统及及蒸汽放
40、放空尾部部安装疏疏水阀,减减少“小小白龙”现现象。建建议对汽汽包排污污水也可可作为水水伴热热热源,可可减少蒸蒸汽用量量。0.30MPaa 蒸汽汽的消耗耗主要在在侧线汽汽提及塔塔底吹汽汽,合理理调整其其侧线汽汽提蒸汽汽用量及及常减压压塔底吹吹汽量。(4)降降低燃料料油的用用量,提高换换热终温温。换热热终温是是衡量常常减压装装置原油油换热回回收情况况的重要要标志(换换热终温温每提高高3, 可降降低炉子子燃料00.1kkg/tt)。尽尽管在改改造设计计时采用用了窄点技技术对换换热网络络进行优优化,但但运行中中,由于于换热器器本身泥泥沙沉积积、积垢垢较严重重,大大大影响了了传热效效率,使使换热终终温大
41、幅幅下降18。管理理好燃烧烧系统,火嘴燃燃烧不好好就会影影响加热热炉热效效率。严严格工艺艺纪律,控控制好燃燃料油的的压力及及温度,加加热炉参参数不作作大幅度度调整,保保证加热热炉的燃燃烧状态态良好,作作到火苗苗齐、火火焰短、炉炉膛明亮亮、火焰焰不直扑扑炉管。采用保温温材料降降低炉壁壁热损失失。对炉炉壁表面面采用优优质隔热热材料,并并对炉衬衬表面喷喷涂反辐辐射涂料料,减少少炉壁散散热损失失,可提提高加热热炉效率率1%1.55%。多烧系统统干气。由由于催化化干气量量较大,不不能得到到很好平平衡而白白白烧掉掉,浪费费大量的的能源,加加热炉采采用多烧烧系统干干气的措措施,可可节约燃燃料油00.7tt/
42、h,使使燃料油油单耗降降至0.6kgg/t。既既降低大大量的燃燃料油量量又平衡衡全公司司干气系系统。烟气回收收系统,加热炉炉排烟温温度高,损损失大量量热量,正正压严重重影响装装置操作作,计划划对余热热回收系系统进行行改造。吹灰器,装置改改造时采采用的是是声波吹吹灰器,由由于车间间一直用用原油作作为燃料料油,原原油中的的盐类物物质及泥泥沙较多多,炉管管和空气气预热器器积垢较较严重,其其吹灰效效果不太太理想。计计划在加加热炉改改造时上上一套激激波吹灰灰器,提提高吹灰灰效果。 (55)其他他节能降降耗措施施如污油回回收系统统改造,为更好好地降低低装置炼炼油损失失,利用用原有设设备进行行改造将将隔油池
43、池中的污污油定期期回收至至罐内,再再用机泵泵打入电电脱盐罐罐内,进行炼炼制。1.100减压深深拔发展展前景减压蒸馏馏装置虽虽然工艺艺较为成成熟, 但作作为炼油油行业的的关键工工序, 其重要要性不言言而喻15。目前前在工艺艺加工流流程、设设备结构构及优化化操作等等方面有有了较大大的技术术进步。 对目前前减压塔塔的深拔拔, 以以下几个个方法有有待进一一步深入入研究 。(1)强强化原油油蒸馏法法,此方法法是通过过往原油油或常压压重油中中加活性性添加剂剂, 改改变系统统状态, 调节节石油分分散体系系中分子子间的相相互作用用, 使使馏分油油的相对对挥发度度增加,提高拔拔出率19。国内内一些科科研单位位也
44、正在在对这项项新技术术进行研研究开发发, 如如华东理理工大学学对添加加剂强化化蒸馏进进行研究究,并将将其应用用胜利油油田的减减压蒸馏馏。结果果表明, 减压压馏分油油收率提提高了 2.22 % , 具具有技术术经济可可行性16。(2)采采用蒸汽汽 + 机械抽抽真空系系统,此方法法不仅能能节约蒸蒸汽,降降低加工工成本,也也能减少少环保压压力,避避免含硫硫污水的的产生,同同时不受受蒸汽压压力的影影响,而而影响真真 空 度 。(3)采采用先进进的流程程模拟软软件,采用先先进的流流程模拟拟软件,如如 P r oo、Asspenn PPluss 等等计算机机模拟软软件对生生产进行行优化,对对出装置置的不足
45、足,达到到深拔的的目的。1.111 腐蚀蚀的监测测和防护护方法(1) 监测方方法,对于塔塔顶低温温腐蚀,一一般是分分析塔顶顶脱水的的PH值值来判断断腐蚀状状况。指指标是:PH值值在7到9之内。近近两年新新推出一一种新的的塔顶腐腐蚀在线线监测方方法电电阻探针针在线腐腐蚀监测测系统12。它的的原理就就是利用用探针上上的电阻阻片受到到腐蚀而而减薄产产生的电电阻变化化来在线线监测探探针安装装点处的的腐蚀速速度。正常生产产时,可可进行定定期定点点测厚。在在各种低低温油气气管线、含含硫管线线、高温温管线的的直管段段、重点点是弯头头部位做做出活动动式的保温温以方便便测厚。如如果加工工含硫较较高的原原油可以以
46、每进行行一次定定点测厚厚,并作作好记录录以进行行对比。这这种方法法有一个个缺点,就就是高温温部位的的测厚数数据有时时候不太太准确,经经常会比比原始厚厚度还厚厚,可能能与测厚厚仪器或或测厚手手法有关关系。最最好是利利用停工工检修时时进行大大面积测测厚。(2) 防护护措施,防护措措施可分分为两种种:工艺艺防腐和和设备防防腐。 塔顶顶低温腐腐蚀的设设备防护护。在塔塔顶腐蚀蚀环境下下,碳钢钢会产生生严重的的均匀腐腐蚀,表表现为露露点腐蚀蚀,奥氏氏体不锈锈钢则会会发生应应力腐蚀蚀破裂7。所所以,我我们必须须在材质质方面采采取一定定措施。现现在加工工高硫原原油的常常压塔,常常一中以以上塔体体一般都都采用内
47、内部衬不不锈钢初初馏塔、常常压塔顶顶空冷设设备部位位,冲蚀蚀和露点点腐蚀严严重。为为了避免免氯离子子造成的的不锈钢钢材质应应力开裂裂,可以以使用管管束材质质为钛合合金或双双相不锈锈钢的空空冷,也也可以在在空冷入入口处用用钛板做做衬板。在塔顶水水冷器的的管束上上可采用用新型涂涂料进行行内外防防腐88。需需要注意意的是有有一些防防腐涂料料的耐热热温度很很低,在在停工吹吹扫、蒸蒸汽冲洗洗塔时,要要避免长长时间超超过2000,否否则会出出现起皮皮、脱落落现象,进进而结垢垢严重,需需要进行行高压清清洗,但但高压清清洗同样样会冲坏坏其涂层层。为节节约成本本,各装装置基本本未对油油气管线线的材质质进行升升级,仍仍然还是是采用碳碳钢管,只只是增加加了在线线测厚的的频次。机机泵密封封的材质质也要进进行选择择,以抵抵抗腐蚀蚀。 高温温腐蚀的的设备防防护。针针对高温温腐蚀的的特点,处处于腐蚀蚀严重的的高温部部位,减减压塔整整个塔体体,减压压转油线线均应采采用36