虞正愷 陳浩偉

摘 要：介紹了“干式”和“微濕式”減壓蒸餾技術(shù)，結(jié)合某改造裝置工程設(shè)計(jì)，采用模擬軟件對(duì)兩種操作進(jìn)行了模擬，比較了兩種操作下減壓部分的操作參數(shù)，對(duì)不同操作條件下減壓塔熱量轉(zhuǎn)移，引起的裝置換熱網(wǎng)絡(luò)終溫變化進(jìn)行了核算，對(duì)兩種工藝的能耗進(jìn)行計(jì)算對(duì)比，并分析了兩種操作需要注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：減壓蒸餾;干式;微濕式

常減壓蒸餾是原油加工的第一道工序，通過常壓操作可分離出石腦油、煤油、柴油等餾分，這些餾分是原油中實(shí)沸點(diǎn)350℃之前的組分;原油中實(shí)沸點(diǎn)在350℃之后的組分受熱容易分解，主要是蠟油、渣油等，一般通過減壓蒸餾獲得。常減壓蒸餾過程是全廠能耗最大的環(huán)節(jié)，約占全廠總能耗的20～30%，降低常減壓裝置能耗對(duì)煉廠生產(chǎn)具有重要的意義，也是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益重要的途徑。

減壓蒸餾工藝有“干式”減壓蒸餾和“濕式”減壓蒸餾。“干式”減壓蒸餾指在減壓塔和爐管內(nèi)不注入水蒸氣的情況下，使塔的閃蒸段在較高的真空度下操作?！皾袷健睖p壓蒸餾指在減壓爐和減壓塔底吹入過熱蒸汽的減壓蒸餾?！皾袷健睖p壓蒸餾可在一定程度上降低油氣分壓，但是由于減壓爐和減壓塔底使用了蒸汽，加大了塔頂冷凝冷卻器負(fù)荷?！案墒健睖p壓蒸餾操作有時(shí)會(huì)遇到產(chǎn)品質(zhì)量不夠理想，塔內(nèi)腐蝕嚴(yán)重，洗滌段分布器結(jié)焦等問題。為降低“干式”操作帶來的影響，煉廠嘗試向減壓爐管和減壓塔底吹入少量蒸汽，起到降低油氣分壓的作用，這樣的操作稱為“微濕式”減壓蒸餾操作。

近年來諸多新建或改造減壓裝置采用“干式”或“微濕式”減壓蒸餾技術(shù)，本文結(jié)合某改造裝置，通過分析計(jì)算，比較在淺拔工況下，“干式”與“微濕式”減壓蒸餾操

作的異同和能耗上的差別，以期能為類似裝置提供參考。

1 案例

某煉廠9.5Mt/a常減壓蒸餾裝置加工沙特阿拉伯中質(zhì)原油、伊朗重質(zhì)原油和委內(nèi)瑞拉原油混合油，混合比例為60：28：7。裝置主要包括電脫鹽、換熱、常壓蒸餾、減壓蒸餾及輕烴回收等部分。裝置物料平衡見表1。

2 模擬方案對(duì)比

依照全廠總流程安排，本次改造拔出餾分為實(shí)沸點(diǎn)530℃之前餾分，為淺拔工藝。方案對(duì)比旨在對(duì)減壓塔采用“干式”和“微濕式”操作的工藝參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)工藝參數(shù)變化引起的操作條件變化和能耗的變化進(jìn)行分析判斷。

依據(jù)閃蒸狀態(tài)方程，汽化率取決于閃蒸段壓力和溫度。減壓塔閃蒸段油氣分壓和溫度對(duì)減壓拔出率具有決定性的作用：溫度越高油氣分壓越低，則拔出率越高。但溫度越高，減壓爐管易結(jié)焦，渣油易分解，同時(shí)產(chǎn)生大量不凝氣，增大抽空器負(fù)荷。若通過減壓塔底蒸汽注入量降低油氣分壓，同樣會(huì)增大抽空器負(fù)荷和塔頂冷卻器負(fù)荷，增大裝置能耗。為達(dá)到較低的閃蒸段壓力，提高拔出率，“干式”減壓蒸餾一般會(huì)配以三級(jí)抽空器達(dá)到較高的真空度，降低閃蒸段壓力?！拔袷健睖p壓蒸餾因有塔底少量注汽降低閃蒸段油氣分壓，筆者認(rèn)為塔頂真空度要求可適當(dāng)降低，這樣可以降低塔頂抽真空系統(tǒng)消耗。因此本文選取了兩種操作條件進(jìn)行對(duì)比，分別為“干式”塔頂12 mmHg（A）和“微濕式”塔頂20 mmHg（A）兩種操作條件。

采用模擬軟件對(duì)兩種操作條件進(jìn)行模擬計(jì)算，規(guī)定減渣抽出量一定;保證下游裝置對(duì)減壓蠟油產(chǎn)品質(zhì)量要求，控制減三線產(chǎn)品質(zhì)量。兩種操作方案操作參數(shù)如表2：

由減壓塔的操作參數(shù)可以看到，“干式”比“微濕式”過氣化率高，需要更大的洗滌段噴淋密度，防止霧沫夾帶和分布器結(jié)焦，保證減二減三線產(chǎn)品達(dá)標(biāo)?！拔袷健睖p壓蒸餾操作二線、三線抽出物流溫位提高，引起了減壓塔內(nèi)部熱量的轉(zhuǎn)移。因?yàn)椤拔袷健辈僮鲿r(shí)，蒸汽的注入降低了減壓塔內(nèi)油氣分壓，使得渣油中更多的組分?jǐn)y帶熱量向塔的上部轉(zhuǎn)移，這樣換熱時(shí)增加了與原油的換熱溫差，提高了熱源的溫位，有利于原油換熱，回收裝置熱量，提高原油換熱終溫。

3 能耗對(duì)比

對(duì)換熱終溫的變化，采用窄點(diǎn)計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表3。“微濕式”操作時(shí)，由于減壓爐管和塔內(nèi)注入部分蒸汽，引起塔頂抽空系統(tǒng)負(fù)荷增加，同時(shí)帶來冷卻負(fù)荷的增大，經(jīng)計(jì)算，兩種操作的能耗計(jì)算結(jié)果如下：

由上表可以看出，“微濕式”比“干式”換熱終溫高1.5℃，這是由于減壓塔內(nèi)熱量發(fā)生轉(zhuǎn)移，換熱終溫的提高可適當(dāng)降低常壓爐負(fù)荷，減少燃料消耗?！拔袷健睖p壓爐管內(nèi)注汽用于防止結(jié)焦，減壓塔底注汽降低油氣分壓，塔頂抽空蒸汽消耗增加較為明顯，比“干式”減壓蒸餾多耗抽空蒸汽3682.2kg/h，帶來了更多含硫含油污水，也增大了循環(huán)水冷卻消耗。經(jīng)能耗折算，“微濕式”比“干式”消耗多0.24kg標(biāo)油/t原油。

“干式”減壓蒸餾能耗稍低，降低了塔頂抽空負(fù)荷，減少了工業(yè)污水，但在平時(shí)操作中，由于塔頂高真空，塔內(nèi)氣速大，汽化段的霧沫夾帶嚴(yán)重，造成三線油顏色變黑，殘?zhí)恐瞪仙?。同時(shí)由于真空度高，氣速高，會(huì)加劇塔內(nèi)件的腐蝕。由操作條件可以看出，為保證減三線產(chǎn)品質(zhì)量，需適當(dāng)增加過汽化率，正常操作時(shí)需滿足洗滌段的噴淋密度，防止霧沫夾帶?？梢哉J(rèn)為，在裝置原料較為固定的情況下，且減三線出裝置產(chǎn)品能夠滿足下游裝置加工能力的情況下，“干式”減壓蒸餾有借鑒之處。“干式”減壓蒸餾在實(shí)現(xiàn)高真空度操作后，建議在日常操作過程中，加強(qiáng)管理，精細(xì)操作。

4 結(jié)束語

本文結(jié)合某改造裝置，介紹了“干式”和“微濕式”減壓蒸餾操作，從能耗角度詳細(xì)計(jì)算了兩種操作的異同，分析了兩種操作對(duì)換熱帶來的影響的，并分析了不同操作的優(yōu)缺點(diǎn)。期望能為同類裝置設(shè)計(jì)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]莊肅青，暢廣西，張海燕.常減壓蒸餾裝置的減壓深拔技術(shù)[J].煉油技術(shù)與工程，2010，40（5）：7.

[2]崔玉峰，杜本軍.燃料型干式減壓蒸餾裝置的操作及改進(jìn)[J].煉油設(shè)計(jì)，1997，27（6）：11.

作者簡(jiǎn)介：

虞正愷（1986- ），男，江蘇泰興人，碩士，工程師，主要從事煉油裝置設(shè)計(jì)。