減壓深拔技術在常減壓蒸餾裝置上的應用

王浩儼(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

0 引言

由于常減壓蒸餾裝置在使用的過程中，會因為原料性質差異等因素，在進行油品生產時，會出現較多的金屬雜質，因此也不利于蒸餾的開展。通過在常減壓蒸餾裝置中，運用減壓深拔技術，能夠有效地減少其中的金屬雜質。

1 減壓深拔技術在常減壓蒸餾裝置上的具體應用研究

1.1 材料和方法

所采用的常減壓蒸餾裝置由常壓蒸餾部分、減壓蒸餾部分、原油電脫鹽部分、換熱網絡和加熱爐部分等構成。對于減壓深拔部分來說，主要由以下設備組成：減壓轉油線、加熱爐、減壓塔、塔頂抽真空系統等。對于所采用的常減壓蒸餾裝置來說，現在所使用的減壓加熱爐屬于箱式爐，而且加熱爐所提供的熱量必須充足，爐口溫度在600 ℃及以上，在這樣的熱量之下，才能實現深度減壓蒸餾。而且，減壓深拔也要進一步考慮油品的熱敏感性。在減壓爐中的油品，隨著行程的增加不斷升高溫度，而與此同時壓力也會下降，這也使得進出爐口的壓力的減少。通過爐管的擴徑，也能夠在一個低溫低壓的條件下，實現油品的汽化，這樣就能夠對于汽化潛能進行吸取，進一步防止油品結焦、裂解等問題發生。

要想進一步獲取重金屬和雜質分離的可能性以及減壓蒸餾的凈化效率，可以通過在飽和蒸氣壓的熱力學性質和蒸發速率的動力學性質的基礎上，進一步計算出重金屬的蒸發率和蒸餾時間，這樣就能夠避免不必要的能耗，實現生產效率的提高。在具體的操作中，在實驗溫度之下，通過真空熱重爐，能夠對于重金屬的蒸發率，做出精準迅速的測量。在進行真空蒸餾時，也要通過真空計、天平、熱電偶，進行壓力、溫度、質量等數據的細微變化的觀測，之后在進行信號的傳送，讓其能夠到達計算機終端。通過對于蒸餾過程中單位時間內，單位面積的重金屬質量所產生的變化的測量，能夠進一步求得蒸發率。

在凈化實驗中，所需要采用的設備有不銹鋼爐、內阻加熱真空蒸餾設備。而在不銹鋼爐中，還包括加熱器、熱電偶、耐火材料、冷凝器、石墨坩堝等。之后在不同的條件設置之下，通過在其中進行初始輸入材料的加入，開展TCVD實驗。通過機械真空泵，能獲取蒸餾室內的動態真空度，之后對于加熱速率進行控制。在溫度到達目標以后，要通過自動溫控系統對于溫度進行控制。之后在到達一定條件以后，進行熔爐的排空，這樣就能夠去除其中的水分。對于坩堝內的溫度來說，如果到達目標溫度以后，就會使得材料開始蒸發。在結束蒸餾以后，要進行降溫和冷凝器的清洗工作，之后對于冷凝器進行稱重。在冷卻過程中，真空泵也要保持運行狀態，讓設備能夠一直處于真空狀態，這樣能夠避免金屬的氧化以及出現氣體泄漏。

之后，對于初始重金屬的純度的測定來說，需要運用化學滴定法，通過電感耦合等離子體質譜法，對于主要金屬雜質的濃度進行測定，所采用的方法均符合國家的標準。之后，利用100%的總雜質，進行蒸餾重金屬純度的計算，在冷凝器中隨機抽取樣品進行混合，這樣就能夠獲得平均的雜質結果。再通過電子探針分析儀，進行粗重金屬表面樣貌以及元素分布的分析。

1.2 結果分析

在粗重金屬的蒸餾過程中，隨著溫度的升高，質量呈水平變化趨勢，在80 min以內，在一定的速率下，系統壓力也有較為顯著的波動，出現這種現象的原因是由于設備中水分的少量且快速蒸發。達到80 min時，質量就會開始下降，出現重金屬的蒸發。之后隨著溫度的升高，并升高到一定程度保持不變以后，重金屬再以一定的速率減少，直到重金屬蒸發完全。所以通過溫度穩定范圍內，可以進一步求得重金屬的蒸餾率。

對于TCVD實驗來說，分別在三種條件下開展，即53 K，30 min；523 K，60 min；503 K，60 min，對于初始的粗重金屬純度在99.4%，通過TCVD實驗能夠對于大部分雜質，實現有效地去除。而且能夠降低雜質總含量，實現對于雜質的純化，提高對于雜質元素的去除效率。通過減壓深拔技術的應用，不僅能夠將雜質的去除率提高到97.36%以上，而且還能讓總重金屬揮發率實現在90%以上。

另外，通過對于微觀區域通過電子探針元素EDS以及圖譜，進行典型雜質的觀測，可以較為清晰地觀察到雜質的聚集。而且相比較其他區域來說，重金屬去除的微觀區域雜質聚集程度較小，通過電子顯微鏡就能夠進行識別，從而對于元素EDS相對集中以及聚集雜質元素的分布區域，進行進一步確定。

通過上述實驗結果證實，在常減壓蒸餾裝置中應用減壓深拔技術，能夠在蒸餾過程中，實現總雜質含量的降低[1]。

2 減壓深拔技術在常減壓蒸餾裝置中的應用策略和舉措

2.1 有效控制減壓爐出口溫度

在應用減壓深拔技術時，關鍵就在于對于減壓爐出口溫度的控制，這會對于拔出率，起到直接的決定性影響。因此，要想進一步實現減壓深拔技術的優化和完善，就要對于減壓爐的出口溫度，進行有效把控。要在減壓爐的結構以及具體的原有類型基礎上，能夠精準到最低溫度，這樣就能夠指導減壓塔的具體進料溫度，從而實現更高精準性的服務。同時，還要對于出口溫度進行更加嚴謹的研究，并且在原料性質和參數的基礎上，進一步繪制結焦曲線，確保曲線的科學性，這樣就能夠求得在當前條件下減壓爐出口的最佳溫度，從而有利于后續的溫度控制。

2.2 合理設置減壓爐管產生的蒸汽

對于常減壓蒸餾設備中減壓深拔技術應用所實現的拔出率，也與減壓爐管內的原有流動速度有關，在進行一定量蒸汽的注入時，所選擇的位置要在進料處的向爐管。這樣的位置設置不僅能夠實現出口溫度以及氣壓的有效降低，同時還能夠避免油品能量損失，進一步使得爐管內部的汽化段溫度升高。所以要對于輻射位置進行改變，要能夠在最大程度上，將減壓深拔技術的優勢作用發揮出來，對于蒸汽位置進行科學、合理地設置。

2.3 優化洗滌段，改善急冷油系統

要想進一步優化減壓深拔技術，就要有針對性的開展設備改造工作，特別是對于常減壓蒸餾設備的改造。通過對設備的改造，能夠有針對性地解決結焦問題，并且對急冷油系統進行改善，進一步減少裂解氣體，實現塔底溫度的降低。在進行洗滌段優化以及急冷油系統的改善過程中，在具體設計時，也要能夠實現溫度的有效控制，讓其能夠處于36.5 ℃左右。而且要控制好急冷油的數量，進一步改善噴淋密度，優化洗滌段，這樣就能夠有效地防止由于過多的急冷油，對于分餾油質量的提升所帶來的影響[2]。

3 減壓深拔技術的應用效益和影響的分析

在常減壓蒸餾裝置中應用減壓深拔技術，通過實驗研究和分析發現，對于延遲焦化裝置中的焦率來說，得到了明顯提升。而且，由于原料所需數量的減少，也導致最終的焦化原料的產量降低，進一步使得附加值產品的回收率，得到了一定的提升。因此，這也有助于實現企業更高的系統收益。在工藝流程的基礎上進行分析，通過使用減壓深拔技術，能夠進一步減少減壓渣油組分，將其當作重蠟油組份，之后能夠同時兼顧兩種設備，進行處理以后，實現對催化裂化裝置的去除。對于這整個過程而言，由于在延遲焦化裝置中蠟油收率的減少，也會使得在加氫裝置中，出現原料的減少，在整體上的油焦產量出現了一定的降低，而蠟油原料則會出現升高的現象，這樣就會使得增加的蠟油，能夠實現對汽油、柴油等組分的轉化。通過減壓深拔技術的實施，會導致催化裂化裝置中產焦量的增加，同時這也導致燒焦的能耗大幅度增加。但是與此同時，外取汽包產汽量也有了一定程度上的增加，這也使得降低了用電單耗，導致裝置總能耗的下降。

在實際的應用過程中，減壓深拔技術的使用能夠有效地減少減壓渣油的收率，這樣也就進一步減少了焦油的使用量，從而也能夠減少在焦化裝置上，進行加工的原料。在原有加工量的基礎上，進行預測的過程中，通過對產品結構的改變，能夠進一步影響煉油企業的效益實現。如果在去年的產品價格的基礎上，通過相應的計算，也就能夠在催化裂化裝置上所消耗的能量，將企業的一部分效益體現出來。從這一角度來看，由于催化裂化裝置所產生的焦量加大，也就會使得產品總量減少。通過數據進行分析，在其中應用減壓生產技術，能夠進一步降低焦化裝置中的蠟油收率，而且也能夠減少所產出的蠟油量。這也就使得在催化裂化裝置中，會需要更多的原料消耗。通過對于產品結構的改變，能夠提高企業的收益。另外，對于能耗來說，通過減壓深拔技術的采用，能夠對于常減壓蒸餾裝置的能量消耗，產生一定影響，會增加該設備的能量消耗，從這個角度上來看，由于能耗的增加也會降低企業的經濟效益，但是從整體上來看，減壓深拔技術依然能夠為企業實現收益的顯著增加[3]。

在常減壓蒸餾裝置中應用減壓深拔技術，能夠在最大程度上實現能耗的減少，這樣就能夠對環境污染問題起到一定的改善作用。在產品結構的改變的情況之下，也要進一步綜合企業的效益和具體的結構，對其進行優化和發展，通過減壓深拔技術，實現成本的降低。

4 結語

綜上所述，減壓深拔技術在常減壓蒸餾裝置中的應用能夠有效地降低企業的生產成本，實現企業更高的經濟效益，為企業帶來客觀的增幅收益。因此，現階段要對于該項技術的應用繼續優化和發展，保障石化企業的持續性發展。