淺析常減壓蒸餾裝置的減壓拔出現狀和改進措施

宋健

[摘要]本文著重介紹了在我國石油化工系統(tǒng)內蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出現狀和提高拔出率的措施，指出了在加工原油重質化的趨勢下，通過提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出水平可以發(fā)揮原油重質化的效益。

[關鍵詞]減壓深拔、蒸餾、系統(tǒng)、拔出

[中圖分類號]TQ016 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0211-01

前言

目前我國的減壓深拔成套技術是從國外引進的減壓深拔工藝包，國內對該項技術的吸收掌握還需要一段時間。通常來講，國外的減壓深拔技術是指減壓爐分支溫度達到420℃以上，原油的實沸點切割點達到565～620℃。我國近幾年新引進的減壓深拔技術是按原油的實沸點切割點達到565℃設計，也即是國外減壓深拔技術的起點，其余減壓裝置未實現深度拔出的主要原因是裝置建成時間較早，當時多按原油實沸點切割點為520～540℃設計，無法實現減壓深拔。

一、影響減壓系統(tǒng)拔出率的因素

減壓塔汽化段的壓力和溫度是影響減壓拔出深度的兩個關鍵因素。爐管注汽量、塔底吹汽量、進料量、洗滌段的效果等對總拔出率也有影響。

汽化段壓力由汽化段到塔頂總壓降和塔頂抽真空系統(tǒng)操作決定，汽化段真空度越高，油品汽化越容易，減壓拔出深度越高（國外的先進設計，汽化段殘壓可以達到1.33～2.00kPa）。汽化段溫度的提高受限于爐管的結焦和高溫進料的過熱裂化傾向，在汽化段壓力不變的情況下，以不形成結焦和過熱裂化為前提，應盡量提高汽化段溫度。汽化段溫度升高，油品汽化程度也會增加，減壓拔出深度提高。

二、存在的主要問題

通過分析未達到深度拔出的裝置主要表現出以下幾個問題。

1、常壓系統(tǒng)拔出率不足造成減壓系統(tǒng)超負荷，多數裝置的常壓渣油3500C餾出為5%以上，最高達到15%。常壓渣油中的柴油組分過多會增加減壓爐的負荷，增大減壓塔的汽相負荷，并加大減壓塔填料層（或塔盤）的壓降，直接影響到減壓塔汽化段的真空度。

2、減壓爐出口溫度較低造成油品汽化率較低，提高減壓爐出口的溫度主要受以下幾個因素制約：（1）爐管的材質不能適應提溫后的爐管熱強度，也不能抵抗高溫下的環(huán)烷酸腐蝕，應進行材質升級，尤其是擴徑后的幾根爐管。（2）爐管吊架材質需要升級以適應提高爐溫后的爐膛輻射溫度。（3）注汽流程部分裝置在日常操作中沒有投用。合理的注汽位置應設在對流轉輻射的爐管內，此點注汽能很好的起到降低爐管內的油膜溫度和縮短油品停留時間的作用，降低油品在爐管內的結焦風險。（4）部分老裝置的減壓爐爐管表面熱強度已超過設計值，需對減壓爐進行擴能改造。

3、汽化段的真空度較低造成油品汽化率不足，部分裝置減壓進料段的真空度較低，直接影響了常壓渣油的汽化率和減壓系統(tǒng)的拔出深度。汽化段的真空度主要受塔頂真空度和塔內件壓降兩方面的限制。

4、無急冷油流程而無法控制提溫后塔底的結焦風險，老裝置由于設計時未考慮減壓深拔操作，一般沒有顧及提高進料段溫度后會造成塔底溫度升高，易造成管線、換熱器、控制閥、塔底結焦、減壓塔塔底泵抽空等影響，很多減壓裝置未設置急冷油流程，無法控制提溫后塔底的結焦風險和塔底裂解氣的產生，對裝置的長周期運行和塔頂真空度的控制有著不利影響；部分裝置雖沒有設置專門的急冷油流程，但設有經過一次換熱后的減壓渣油作為燃料油再返回減壓塔底的流程，同樣可以起到降低塔底溫度的作用。

5、機泵封油的性質和流量對減壓渣油500℃餾出有影響，減壓塔塔底泵采用減壓側線油作為封油，但仍有部分裝置使用直餾柴油作封油。直餾柴油或封油（蠟油）量較大會提高減壓渣油中500℃餾出量，還可能造成減壓塔塔底泵抽空。

6、減壓塔底汽提蒸汽過小或未投影響了塔底的提餾效果，部分裝置減壓塔的負荷已經較大，為避免降低塔頂真空度而未投減壓塔底吹汽或吹汽量較小。另外，少量裝置本來按濕式操作設計，在生產中為了降低裝置能耗而停止吹汽。

三、提高減壓系統(tǒng)拔出率的措施

提高常減壓蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的拔出深度是一項綜合工程，首先要從完善減壓塔的設計及塔內件的選擇人手，其次要根據原油性質變化及時調整操作參數，在確保安全和不影響裝置運行周期的情況下，提高減壓系統(tǒng)的操作苛刻度。

1、提高蒸餾裝置減壓系統(tǒng)的設計水平

（1）減壓爐和轉油線的設計對汽化段的壓力有較大影響。采用爐管擴徑，注汽等可提高汽化段溫度，提高爐出口汽化率；轉油線溫降小可有效降低爐溫，從而較少裂解和保證高拔出率所需溫度。

（2）采用低壓降、高分餾效率、大通量的塔盤和填料，不但可以提高餾分油的收率和切割精度，還可以大幅提高分餾塔的處理能力。采用填料的減壓塔一般全塔壓降小于20mmHg，而板式減壓塔壓降明顯大，是填料塔的一倍以上。

（3）改進抽真空系統(tǒng)的設備水平，提高塔頂真空度。

（4）改進減壓進料分布器的結構，適當增加進料口上方的自由空間高度，可減少霧沫夾帶量。

（5）為避免減壓塔底結焦和減少裂解氣體生成，減壓塔底部應設置急冷油流程，控制塔底溫度不超過370℃。

（6）常壓塔的設計要著力考慮降低塔底重油中350℃以前餾分的含量，防止過量的應在常壓塔拔出的柴油組分進入減壓塔，致使減壓塔頂部負荷偏大，頂溫高，真空度低，影響總拔出率。

2、提高常壓系統(tǒng)的拔出率

常壓系統(tǒng)的拔出率對減壓深拔的影響很大，應根據加工原油性質的變化盡可能地提高常壓塔的拔出率，降低常壓渣油中350℃含量到4%以下。主要措施有控制合理的過汽化率，提高常壓爐出口溫度、降低常壓塔頂壓力、調整常壓塔底吹汽量和側線汽提蒸汽量、提高常壓側線的拔出且（尤其是常壓最下側線）。

3、提高減壓爐出口溫度和減壓塔進料溫度

在擁有相關工具軟件的情況下，應根據加熱爐的設計參數和進料性質進行模擬計算，繪制加熱爐的結焦曲線，以模擬結果為指導逐步提高爐溫；即使沒有爐管結焦曲線的模擬軟件，也可小幅提高爐溫并增大爐管注汽，觀察減壓塔操作工況確定合適的爐溫并維持操作，首先要達到設計溫度，在此基礎上再增加爐管注汽，繼續(xù)提溫。

4、提高減壓塔頂真空度，合理分配爐管注汽和塔底吹汽

優(yōu)化減壓塔頂抽空器和抽空冷卻器的運行，減少抽空系統(tǒng)泄露，保證塔頂真空度。合理分配爐管注汽和塔底吹汽的流量，控制減壓系統(tǒng)總注汽量，減少對真空度的影響。

5、優(yōu)化洗滌段的操作，優(yōu)化減壓塔取熱分配，控制合理的減壓塔底溫度

要確保洗滌段底部填料保持潤濕，即合理的噴淋密度能夠保證總拔出率和減壓餾分油的質量，洗滌段操作效果好，可以降低過汽化率，在同樣的烴分壓和蠟油質量的前提條件下可以提高拔出率。為提高裝置總拔出率，減壓塔的取熱可作適當調整，降低減壓塔下部中段回流取熱量，以增加減壓塔上部氣相負荷。投用減壓塔底急冷油流程，控制塔底溫度不超過370℃即可，過多的急冷油量會影響塔底的換熱效率。

四、提高減壓系統(tǒng)拔出率應注意的事項

（1）應根據減壓渣油的加工流向確定是否適合深拔操作，減壓渣油作延遲焦化原料和減壓渣油雖作催化裂化原料，但由于催化消化不完還有減壓渣油作燃料油或外售的蒸餾裝置。

（2）原油實沸點切割達到565℃時，減壓塔最下側線的干點必然在580℃以上，若有攜帶現象還將導致蠟油中的瀝青質和重金屬含量上升，可能會給加氫裂化裝置帶來操作問題，建議實施深拔后重新考慮重蠟油的流程走向，由現在的進加氫裂化改進蠟油加氫處理或催化裂化裝置等。

（3）減壓拔出深度的提高需要高的爐出口溫度、高的進料段真空度，還需要增加注汽量和增設急冷油流程等，蒸餾裝置的能耗相應會有所上升，但從全煉廠角度，減壓深拔操作能實現節(jié)能和增效的雙重收益。