溶劑脫瀝青裝置運行總結及問題研究

林志強LIN Zhi-qiang

（中海石油寧波大榭石化有限公司，寧波 315812）

1 概況

某公司溶劑脫瀝青裝置設計加工規模為160 萬噸/年，年開工時數8400 小時，操作彈性60%-110%。裝置原料為常減壓裝置所產的減底渣油，采用石油化工科學研究院提供的“減壓渣油正丁烷溶劑雙段脫瀝青”的技術路線，設計質量溶劑比為3:1，裝置產品有輕脫油、重脫油及脫油瀝青。溶脫裝置包含抽提、超臨界回收、汽提溶劑回收、導熱油等部分組成。裝置自2022 年年初首次投產運行以來，一直穩定生產運行。

2 工藝技術特點

溶脫裝置參照國內外溶劑脫瀝青裝置的現狀與發展，設計采用了國內外的先進技術，其主要技術特點如下：

①采用兩段抽提工藝流程，提高脫瀝青油的產品質量。

②裝置主要設備，抽提器、膠質分離器、DAO 分離器采用專業廠家的內件，具有分離效率高、處理能力大的特點。

③抽提器、膠質分離器設置內置加熱器，控制抽提器頂底溫差，提高脫瀝青油質量。

④優化換熱網絡流程，采用膠質與膠質溶液換熱、瀝青與瀝青溶液換熱，回收熱量，節省蒸汽、燃料氣的消耗，有利于節能。

⑤在裝置換熱負荷大的部位采用高效單旋管式換熱器，有利于裝置節能。

⑥采用復合式空冷器冷卻低壓溶劑，提高換熱效率，節省循環水的消耗。

⑦針對本裝置介質重、粘度高的特點，設置了沖洗油、沖壓油流程。

⑧本裝置高溫泵設置專用封油系統，保障泵的安全運行。

3 主要流程簡介

3.1 抽提及超臨界回收

來自常減壓裝置或罐區的減底渣油進入原料緩沖罐，由原料油泵升壓，再與少量溶劑混合稀釋后進入抽提器上部，與抽提器下部上升的溶劑進行萃取分離。含有絕大部分溶劑、輕脫油和重脫油的高壓溶液從抽提器頂部流出，經換熱升溫后進入重脫油分離器上部，與下部進入的上升溶劑進行萃取分離。含有絕大部分溶劑和輕脫油的高壓溶液從重脫油分離器頂部流出，經高壓溶劑泵進一步升壓并換熱升溫后進入輕脫油分離器，在輕脫油分離器內超臨界條件下，實現溶劑和輕脫油的分離。回收的溶劑經換熱降溫，分別去抽提器下部、重脫油分離器下部及抽提器原料進料線稀釋。

3.2 產品及低壓溶劑回收

3.2.1 輕脫油

輕脫油溶液由輕脫油分離器壓力自動壓入輕脫油汽提塔上部，汽提塔底部設有1.0MPa 汽提蒸汽，在輕脫油汽提塔內，溶劑和水蒸汽從塔頂出來，經過冷卻后進低壓溶劑罐回收。輕脫油汽提塔塔底輕脫油由產品泵抽出升壓、換熱后至下游裝置或罐區。

3.2.2 重脫油

重脫油溶液從重脫油分離塔底部析出，經過換熱升溫后進入重脫油汽提塔上部，汽提塔底部設有1.0MPa 汽提蒸汽，在重脫油汽提塔內，溶劑和水蒸汽從塔頂出來，經過冷卻后進低壓溶劑罐回收。重脫油汽提塔塔底重脫油由產品泵抽出升壓、換熱后至下游裝置或與脫油瀝青混合后進罐儲存。

3.2.3 脫油瀝青

脫油瀝青溶液從抽提塔底部析出，經過換熱升溫后進入脫油瀝青汽提塔上部，汽提塔底部設有1.0MPa 汽提蒸汽，在脫后瀝青汽提塔內，溶劑和水蒸汽從塔頂出來，經過冷卻后進低壓溶劑罐回收。脫油瀝青汽提塔塔底瀝青由產品泵抽出升壓、換熱后至進罐區儲存。

3.3 熱油系統

溶脫裝置脫油瀝青溶液、重脫油溶液及溶劑溶液等設備升溫，均由裝置內導熱油系統提供熱量。導熱油自緩沖罐經熱油泵抽出升壓后，經加熱爐進加熱升溫，加熱升溫后至規定溫度，再至各所需換熱器進行換熱，換熱后導熱油回到導熱油緩沖罐循環使用。

4 裝置運行

溶脫裝置首次開工以來，裝置運行基本穩定，產品指標、運行能耗達到設計要求，現就裝置實際運行情況簡單介紹如下。

4.1 原料性質

溶脫裝置原料主要為常減壓裝置所產的減底渣油，原料性質主要見表1 所示。

表1 裝置原料性質表

從表1 可以看出，溶脫裝置在實際運行期間，原料性質數據與設計值基本一致。因供常減壓裝置原油均為常規加工原油，確保了溶脫裝置原料的穩定，對裝置穩定運行起很好的促進作用。

4.2 產品質量

溶脫裝置生產的產品有：輕脫油、重脫油和脫油瀝青。實際運行過程中，輕脫油和重脫油的產品質量與設計值基本接近，符合控制要求，見表2 所示。

表2 輕脫油重脫油產品性質表

溶脫裝置所產重脫油不單獨外送，與脫油瀝青混合后外送進瀝青罐儲存，混合后的混合瀝青產品符合公司生產要求，混合后產品質量見表3 所示。

表3 重脫油和脫油瀝青混合后產品性質表

4.3 物料平衡

根據生產指令要求，溶脫裝置一直維持低負荷穩定運行，經過不斷優化調整，裝置物料平衡數據見表4 所示。

表4 裝置物料平衡數據表

從表4 裝置物料平衡表可以看出，輕脫油收率與設計值基本一致，重脫油收率略低于設計值，主要是在實際運行過程中，重脫油汽提塔運行負荷大，塔頂溶劑易攜帶重脫油進低壓溶劑回收系統而影響裝置運行，故在裝置穩定運行條件下，適當降低重脫油收率可避免此種異常情況發生。脫油瀝青收率約為58.3%，高于設計值，主要原因是為避免重脫油汽提塔實際運行負荷過高，裝置抽提器運行溫度適當高控，適當降低抽提器抽提效果，此舉在一定程度上使脫油瀝青收率有所增加。

4.4 操作參數

溶劑脫瀝青裝置開工初期至目前運行穩定，經過不斷的優化調整，裝置主要操作參數運行值見表5 所示。

表5 裝置主要操作參數運行表

從表5 可以看出，溶脫裝置溶劑比約為4.1:1、抽提溫度135℃，均高于設計值，主要是裝置實際采用混合C4 作抽提溶劑，同時裝置運行負荷低，為保證裝置在低負荷條件下的抽提效果，適當提高了溶劑比；同時為確保重脫油汽提塔不超運行負荷，適當提高抽提器抽提溫度。裝置低壓溶劑泵出口流量為50t/h，溶劑總循環量為422t/h，可見超臨界系統回收溶劑占比達到87.6%。

4.5 運行能耗

溶劑脫瀝青裝置設計能耗為24.6 kgEO/t 原料，在裝置實際運行過程中，經過不斷優化調整，目前裝置在低負荷運行條件下，裝置運行能耗約為22.5 kgEO/t 原料，優于設計值。裝置運行能耗見表6 所示。

表6 裝置運行能耗數據表

4.6 裝置腐蝕

裝置在運行過程中，對高溫段和低溫段腐蝕數據進行跟蹤分析，其中輕脫油、重脫油、脫油瀝青含鐵離子數據低且穩定，表明不存在明顯的腐蝕。但三個汽提塔塔頂低壓溶劑回收系統，溶劑回收罐的含硫污水鐵離子數據偏高，普遍在15.0mg/L～20.0mg/L，已明顯高于行業內控制的≯3.0mg/L 指標，表明塔頂溶劑回收系統存在腐蝕現象。

5 存在的問題及建議

溶脫裝置自開工以來，通過不斷優化調整，裝置各物料產品收率、產品質量、運行能耗等已基本達到或優于設計值，裝置運行狀況較好，但是在運行過程中，也發現一些問題需進一步優化。

①溶脫裝置在實際運行過程中，發現脫油瀝青汽提塔存在明顯的發泡現象，使汽提塔溶劑攜帶瀝青焦粉進低壓溶劑回收系統，影響裝置穩定運行。

目前已采取的措施：在確保產品質量合格及溶劑損耗不增加的前提下，采取逐步降低脫油瀝青汽提塔進料溫度的措施。

通過優化操作，溶劑攜帶瀝青焦粉有較大改善，但還存在少部分焦粉。

經與國內其它煉廠的溶脫裝置技術人員溝通，部分溶脫裝置設有塔頂旋風分離器或瀝青汽提塔添加高溫消泡劑，均有明顯的效果。

建議：溶脫裝置可在三個汽提塔塔頂合并線上增設旋風分離器，或增設高溫消泡劑注劑流程，適當添加高溫消泡劑來改善瀝青汽提塔運行效果。

②溶脫裝置重脫油汽提塔運行負荷高，實際運行中容易造成沖塔，導致低壓溶劑系統帶黑油，易使抽提器混相和低壓溶劑泵堵塞，不利于于裝置穩定生產。

目前已采取的措施：嚴格控制進重脫油汽提塔的重脫油溶液流量，通過操作，目前裝置低負荷運行條件下，能確保汽提塔穩定運行，但若隨著裝置加工負荷的提高，勢必會增加重脫油汽提塔運行負荷。

建議：對重脫油汽提塔進行技術改造，提高汽提塔運行能力避免上述問題產生。

③溶脫裝置低壓溶劑回收系統存在腐蝕，影響裝置長周期穩定運行。

針對溶脫裝置存在的腐蝕問題，經對腐蝕數據進行跟蹤分析，與國內其它多家煉油廠溶脫裝置技術人員溝通，部分溶脫裝置低壓溶劑系統也存在腐蝕現象，經在空冷器前添加緩蝕劑后，能控制裝置腐蝕問題。

建議：在裝置低壓溶劑回收系統中添加緩蝕劑進行保護。