崔現(xiàn)明，張金山，劉二剛

（新疆佳宇恒能源科技有限公司，新疆維吾爾自治區(qū) 胡楊河 834034）

我國作為石油能源相對短缺的國家，常規(guī)原油供需矛盾比較突出，主要通過進(jìn)口大量原油滿足日益增長的原油需求。目前，隨著油品需求結(jié)構(gòu)變化，對輕質(zhì)油與運(yùn)輸用燃料油需求相對增加，但是在實(shí)際的原油加工中會產(chǎn)生較多的劣質(zhì)油渣。燃油企業(yè)為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提質(zhì)增效、豐富重油加工手段，擴(kuò)大了對溶劑脫瀝青裝置的運(yùn)用?？紤]到影響其運(yùn)行的因素較多，因而在實(shí)踐中應(yīng)加強(qiáng)對其影響因素及防控對策的研討。下面先對溶劑脫瀝青裝置做出簡要概述。

1 溶劑脫瀝青裝置概述

本項(xiàng)目是一套20 萬t/a 瀝青精制裝置，以減壓渣油為原料，采用亞臨界抽提工藝和超臨界溶劑回收技術(shù)，生產(chǎn)脫瀝青油和脫油瀝青，脫瀝青油經(jīng)高壓加氫工藝，可生產(chǎn)出相應(yīng)牌號的光亮油；脫油瀝青可生產(chǎn)出相應(yīng)牌號的道路瀝青。

相關(guān)參數(shù)如下：①加工規(guī)模：20 萬t/a；②年開工時數(shù)：8 000 h；③設(shè)計(jì)質(zhì)量溶劑比：8 ∶1；④操作彈性：60%～120%。如圖1。

圖1 溶劑脫瀝青工藝流程示意

1.1 裝置構(gòu)成

該裝置構(gòu)成要素如下：①原料罐；②脫瀝青分離塔；③瀝青、脫瀝青閃蒸塔；④瀝青、脫瀝青汽提塔；⑤導(dǎo)熱油系統(tǒng)等。

1.2 工藝特點(diǎn)

①采用單塔一段抽提工藝流程，與現(xiàn)有裝置相比較流程簡單、設(shè)備少、操作難度降低。②瀝青精制塔和超臨界回收塔使用的規(guī)整填料及其內(nèi)件為專利技術(shù)，具有分離效率高、處理能力大、設(shè)備尺寸小特點(diǎn)。③渣油進(jìn)瀝青精制塔采用非臨界抽提，而脫瀝青油溶液進(jìn)超臨界回收塔采用超臨界回收，從超臨界回收塔頂回收的溶劑量占全部回收溶劑量的90%左右，因?yàn)檫@部分溶劑溫度比較高，可以回收利用，因此能降低裝置的能耗。④裝置內(nèi)部還有10%的溶劑采用中壓閃蒸和低壓汽提相結(jié)合的工藝流程，充分利用壓力等級變化來回收溶劑，這樣有利于節(jié)能。⑤裝置內(nèi)加熱介質(zhì)采用熱油加熱的形式，不僅簡化了流程，而且節(jié)省投資。⑥溶劑消耗量比較低，由產(chǎn)品帶出溶劑小于1.5 kg/t。

2 影響溶劑脫瀝青裝置運(yùn)行的因素分析

在裝置運(yùn)行現(xiàn)狀分析方面，工作人員通過查閱國內(nèi)外同類裝置及工藝流程相關(guān)文獻(xiàn)、同行交流及運(yùn)維管理經(jīng)驗(yàn)，對該裝置流程進(jìn)行分析，主要包括：①抽提及超臨界回收；②產(chǎn)品及低壓溶劑回收；③導(dǎo)熱油系統(tǒng)等。

工作人員對裝置運(yùn)行相關(guān)因素進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集與分析，具體分為：①原料性質(zhì)；②產(chǎn)品質(zhì)量；③物料平衡；④操作參數(shù)；⑤運(yùn)行能耗；⑥裝置腐蝕等。

2.1 原油與脫瀝青油性質(zhì)

本裝置原料減壓渣油由常減壓裝置泵送至20 萬t/a 瀝青精制裝置原料緩沖罐（V-2301），同時考慮摻煉適當(dāng)比例的催化油漿。脫瀝青油產(chǎn)品去罐區(qū)，用作生產(chǎn)光亮油的原料。脫油瀝青送至罐區(qū)，作為瀝青調(diào)和組分，其本身滿足90#道路瀝青產(chǎn)品指標(biāo)要求。原油性質(zhì)、脫瀝青油性質(zhì)、脫油瀝青產(chǎn)品檢測結(jié)果，如表1、表2、表3 所示：

表1 原油性質(zhì)

表2 脫瀝青油性質(zhì)

表3 脫油瀝青產(chǎn)品檢測表

2.2 物料平衡

工作人員按生產(chǎn)指令要求，將該裝置穩(wěn)定在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，在實(shí)際運(yùn)行過程中對其持續(xù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，其中的輕脫油收率符合設(shè)收率要求，重脫油收率略低。對其原因做進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，重脫油汽提塔處于大負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，通過塔頂溶劑攜帶作用，重脫油被送回了低壓溶劑回收系統(tǒng)。溶劑脫瀝青裝置物料平衡數(shù)據(jù)如表4 所示：

表4 溶劑脫瀝青裝置物料平衡數(shù)據(jù)表

2.3 操作參數(shù)

該裝置自投入運(yùn)行至今，一直處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，主要操作數(shù)據(jù)包括：①溶劑比：8 ∶1；②原料溫度：140.5 ℃；③瀝青精制塔壓力4.69 MPa：溫度66 ℃、超臨界回收塔壓力4.28 MPa；瀝青蒸發(fā)塔壓力1.93 MPa、溫度233 ℃、脫瀝青蒸發(fā)塔壓力1.93 MPa；溫度206 ℃、脫瀝青汽提塔壓力0.08 MPa、溫度205 ℃、瀝青汽提塔壓力0.08 MPa；溫度233℃、劑油比（體積比）8 ∶1。

2.4 運(yùn)行能耗

本裝置總共能耗為1 088.04 MJ/t 渣油，折合25.99 kgoe/t 渣油，其中電耗占，13.81%，蒸汽能耗占10.43%，燃料氣能耗占74.11%，這三項(xiàng)（電、蒸汽、燃料氣）能耗占總能耗98.35%。因此節(jié)約能耗要從這三方面努力，更主要是節(jié)約燃料氣。

節(jié)能措施：①采用先進(jìn)的工藝技術(shù)為節(jié)能起到關(guān)鍵的作用，通過超臨界分離，有90%左右的溶劑在超臨界塔頂?shù)玫交厥?，而只?0%的溶劑通過非臨界回收，節(jié)約大量能耗。②抽提塔和超臨界溶劑回收塔使用新型高效規(guī)整填料，具有分離效率高、處理能力大、設(shè)備尺寸小等特點(diǎn)，可有效減少溶劑用量，降低溶劑回收能耗。③優(yōu)化換熱流程，高溫位的脫油瀝青和脫油瀝青通過與裝置內(nèi)的低溫位物流進(jìn)行換熱回收熱量。④瀝青采用熱出料直供下游裝置，減少中間罐區(qū)的熱損失，同時降低機(jī)泵的功率，節(jié)省電耗。⑤導(dǎo)熱油爐采用空氣預(yù)熱器，提高空氣入爐溫度，降低排煙溫度，提高導(dǎo)熱油爐的熱效率，加熱爐設(shè)計(jì)熱效率為92%。⑥選用適宜的機(jī)泵并合理配套電機(jī)，提高泵的效率，盡量減少電的消耗量。機(jī)泵類的選型嚴(yán)格按照本裝置操作彈性和揚(yáng)程要求，同時選用高效率泵型，使機(jī)泵盡量在最佳效率點(diǎn)運(yùn)行，降低軸功率，節(jié)約電能。⑦部分工況變化大的空冷器50%電機(jī)采用變頻，以節(jié)省電能消耗。⑧采用高效絕熱材料，完善保溫結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備、管道的散熱損失。

2.5 裝置腐蝕

該裝置設(shè)3 個緩蝕劑注入點(diǎn)：分別為脫瀝青油汽提塔T-2305 塔頂出口油氣管線（注入點(diǎn)1）、瀝青油汽提塔T-2306 塔頂出口油氣管線（注入點(diǎn)2）、汽提塔頂氣液分離罐V-2303 罐頂出口油氣管線。

緩蝕劑撬設(shè)1 罐2 泵，選用緩蝕劑罐容積為1.5 m3，緩蝕劑泵為1 開1 備，共計(jì)2 泵。

2.6 分析結(jié)果影響溶劑脫瀝青裝置運(yùn)行的因素防控對策

現(xiàn)象1：瀝青分離塔溫度變化較大；超臨界溶劑回收塔液控導(dǎo)淋處可放出黑油；界面指示高；油品化驗(yàn)結(jié)果殘?zhí)俊⒄扯壬仙?。原因：塔頂溫度過高或過低；渣油性質(zhì)變化太大；溶劑比過大或過??；丁烷含量過高，而溶劑比調(diào)節(jié)不當(dāng)；原料和丙烷帶水嚴(yán)重；渣油進(jìn)塔溫度大幅度下降；副丙烷量過大；預(yù)混丙烷量過大；儀表失靈，使塔底返量較?。凰?nèi)加熱器結(jié)焦。對策：班長崗位：根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量與總調(diào)聯(lián)系，決定產(chǎn)品去向；塔內(nèi)加熱器結(jié)焦可請示領(lǐng)導(dǎo)酌情降量生產(chǎn)或停工檢修。

內(nèi)操崗位：調(diào)節(jié)塔 T-2301 頂溫度；根據(jù)原料性質(zhì)適當(dāng)改變?nèi)軇┍龋徽{(diào)節(jié)溶劑比，適當(dāng)降低副丙烷和預(yù)混丙烷，或暫停副丙烷；溶劑含丁烷多時，應(yīng)減少溶劑比，提高換 E-2304 溫度，降低塔 T-2302 壓力；加大塔底瀝青返量或降低原料量。

外操崗位：提高系統(tǒng)丙烷純度；丙烷罐加強(qiáng)切水；原料罐加強(qiáng)切水；提高原料罐溫度。

現(xiàn)象2：丙烷罐液面急劇下降；嚴(yán)重時，丙烷罐低液位報(bào)警，或丙烷罐抽空。

原因：丙烷水冷器內(nèi)漏；容 V-2302 界面空；安全閥內(nèi)漏；設(shè)備、管線外漏丙烷；流程改錯，往系統(tǒng)丙烷；空 A-2302、冷 E-2311 內(nèi)漏。 對策：各崗位加強(qiáng)檢查，找出泄漏點(diǎn)。班長崗位：向調(diào)度匯報(bào)，并根據(jù)容-8 液面情況，及時聯(lián)系收丙烷外操崗位：切除內(nèi)漏水冷器并處理；調(diào)節(jié)容 V-2302/B 界面至正常；切除內(nèi)漏安全閥；切除外漏的管線或設(shè)備，無法切除時按停工處理；改正流程；切除空 A-2302、冷 E-2311 處理。塔 T-2305 頂冒重油現(xiàn)象：塔頂、底溫差小；容 V-2304A 下水見油；塔 T-2305 液位指示滿。原因：泵 P-2303A/B 較長時間抽空；產(chǎn)品線凝線、堵塞；進(jìn)塔 T-2305 物料含丙烷量過大；塔T-2303 底返量過大；汽提蒸汽量過大；塔 T-2305溫度過高；儀表失靈。對策：班長崗位：與總調(diào)聯(lián)系，另找產(chǎn)品出路，處理已凝管線；內(nèi)操崗位：關(guān)小或關(guān)死塔 T-2303 底返量；調(diào)整操作，改善塔 T-2303 的蒸發(fā)回收效果；聯(lián)系儀表工修理。處理產(chǎn)品泵，使之上量；必要時，切除 T-2305 流程，給汽吹掃，汽提混合汽進(jìn)容 V-2304；容 T-2305 底加強(qiáng)切液，如果見油，停壓縮機(jī)，丙烷向火炬排放，控制好容 V-2304壓力，防止其他產(chǎn)品泵抽空。

脫瀝青油泵抽空現(xiàn)象：塔T-2305 液面上升；脫瀝青油流量指示回零；塔T-2302 界面高；泵P-2303出口壓力下降或回零。原因：脫瀝青油溫度過高；汽提蒸汽溫度低；瀝青進(jìn)入脫瀝青油系統(tǒng)；汽提量過小或過大；脫瀝青油汽提塔無液面；泵P-2303 入口壓力低，汽提塔底溫度低；儀表失靈。對策：指揮處理通入口管線；抽空時間長，降量生產(chǎn)，吹掃產(chǎn)品線，防止凝線。降低油品溫度；提高汽提蒸汽溫度；控制好塔 T-2302 界面；塔T-2305 液面無時加大塔T-2304 返量；提高蒸發(fā)塔底溫度；提高容 V-2304A/B 壓力；調(diào)節(jié)汽提蒸汽量至適當(dāng)。

3 結(jié)束語

結(jié)合上述分析可以看出，溶劑脫瀝青生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜，影響其運(yùn)行的因素集中表現(xiàn)在原料性質(zhì)與工藝技術(shù)等。建議此類企業(yè)遵循思路決定出路的基本原則，選擇“具體影響，具體分析，針對性防控”的方法，一方面加強(qiáng)裝置全生命周期管理，另一方面從因果關(guān)系邏輯出發(fā)制定一些針對性較強(qiáng)的對策，有效化解其影響，全面提高此類裝置的運(yùn)行效率。