KBC減壓深拔技術在1 000×104t/a常減壓裝置上的工業應用

高鵬（天津分公司煉油部）

KBC減壓深拔技術在1 000×104t/a常減壓裝置上的工業應用

高鵬（天津分公司煉油部）

天津分公司煉油部3#常減壓蒸餾裝置由SEI負責設計，裝置主要由原油電脫鹽脫水部分、常壓蒸餾部分、減壓蒸餾部分、輕烴回收部分等組成。裝置加工沙特阿拉伯輕質、重質各50%的混合原油，處理能力為1 000×104t/a；生產乙烯裂解料、重整料、航煤精制料、柴油精制料、加氫裂化料、蠟油加氫料和焦化料等；采用原油進裝置→電脫鹽→閃蒸塔→常壓塔→減壓塔的工藝流程，同時為回收輕烴和石腦油的穩定與分離，設置穩定塔和石腦油分離塔。本裝置減壓系統應用的是英國KBC公司的減壓深拔技術工藝包。該技術可以使減壓重蠟油TBP切割溫度達到565℃，但是在減壓深拔的同時，減壓爐爐管會隨著長時間高溫的運行而結焦，繼而影響裝置的正常生產和能耗的升高，尤其是減壓爐出口的操作溫度最高達423℃時；因此，在實現減壓蠟油高收率的同時還要確保裝置長周期的運行。本文針對KBC減壓深拔技術在該裝置上的應用效果和對裝置長周期運行的影響做出研究，以便于給其他煉廠提供一些可借鑒的經驗。

減壓深拔 全塔壓降 真空度 生焦曲線 爐管表面溫度 換熱終溫 洗滌油

裝置自2010年4月開始正式應用KBC減壓深拔技術以后，減壓塔頂氣、柴油、輕蠟油、重蠟油的收率全部有了明顯的提高，并于2011年3月進行了減壓深拔技術的性能考核，結果表明裝置在深拔工況下基本上達到了設計值。為了達到深拔的效果，混合柴油控制指標在深拔期間均修改為95%點≤365℃控制，同時對工藝、儀表、設備、環保等各個系統的運行狀況進行考核，以確定裝置在減壓深拔技術下的運行能力與水平，為裝置進一步長周期運轉提供有力的技術依據。

1 深拔前后的主要工藝操作參數變化

從表1可以看出，減壓深拔技術是圍繞著提升減爐出口溫度開展的。隨著減爐出口溫度的提高，換熱系統會有一定的溫升，其主要原因是由于減壓側線的產品收率提高以后，在換熱網絡中貢獻的熱量增加；同時為保證塔內汽液相平衡，中段回流的取熱量也會有相應增加；爐管注汽量是為防止結焦而設置的[1]，自開工初期就調整到了1.5 t/h的設計值；塔底的吹汽量、抽真空的用汽量是根據操作的變化做出了相應的調整。

表1 減壓系統工藝操作參數

2 深拔前后的物料平衡收率對比

從表2可以看出，裝置在達到100%的負荷條件下，深拔操作后的物料平衡數據與深拔前的數據有了很大的變化，尤其是減壓產品的收率提高了不少。減三線重蠟油的收率甚至超出了設計值將近1%，減二線輕蠟油、減一線柴油收率也相應增加。從收率的變化可以簡單地判斷出蠟油切割點已經有了很大的提高，后續將利用減壓各個側線產品的分析結果來對該技術進行工業應用的評價。

表2 物料平衡對照

3 深拔后減壓側線產品質量分析

從表3可以看出，實際操作中各個產品的分析結果均達到甚至優于設計指標，表明塔的設計、施工和操作都非常好。減三線蠟油的重金屬（鎳+釩）含量只有1.6×10-6，說明洗滌段的設計效果較好。減壓深拔技術應用以來，每周在減壓塔測量洗滌段床層的壓降平均只有4.0 kPa，說明洗滌段實際運行良好。

表3 產品質量分析數據

3.1 減一線

從表3減一線產品分析結果可以看出，減一線95%點一般都在355℃左右，均小于365℃，符合產品質量要求。

3.2 減二線

根據摻煉原油的實沸點數據，做出原油收率曲線。將小于減二線產品的質量收率70.02%標于圖1上，得到減二線切割點為511℃，超過510℃，符合產品質量要求。

根據采樣分析的結果，減二線Ni+V的結果均小于0.2×10-6，Fe含量最大值為0.4×10-6，C7不溶物最大值為70×10-6，殘炭最大值為0.09%，均符合減壓深拔技術的要求，產品質量合格。

3.3 減三線

根據摻煉原油評價數據，采用Petro-SIM流程模擬軟件將其合成為原油，并將兩種原油50%輕質油和50%重質油的比例混合后和設計原油的實沸點蒸餾曲線進行了對比，見圖2。從圖2可以看出，兩條曲線除實沸點在260℃以下的輕組分外其余部分吻和的相對好，這說明實際標定的原油和設計原油基本一致。

渣油質量收率為23.87%，減三重蠟油前餾分質量收率為76.13%，在圖3中，標出收率為76.13%的點，其對應的TBP切割點即為減三重蠟油與渣油的切割點。如圖3所示，基于渣油質量收率23.87%對應到原油上的切割點溫度是566℃，即減三重蠟油與渣油的切割點溫度為566℃，高于565℃的保證值，符合減壓深拔技術要求。

根據分析的結果，減三線Ni+V的結果均小于1.6×10-6，Fe含量最大值為0.4×10-6，C7不溶物最大值為130×10-6，殘炭最大值為2.48%，均符合減壓深拔技術的要求，產品質量合格。

3.4 減渣油

500℃餾出量（體積）的分析結果為2%，由于減壓渣油泵需要注入減二線封油才能正常運行，所以需要從渣油中將減二線封油的餾分去掉。按照每小時需注入4 t封油計算，封油在渣油中的含量為：（4/0.919）/（282.7/0.9998）=1.54%。

校正后，500℃餾出量（體積）的結果應為2%-1.54%=0.46%,小于性能保證值不大于0.5%的指標。

4 深拔后減壓爐運行狀態分析

在深拔工況下的一個重要內容是確保減壓爐的長周期運行。減壓加熱爐的平均進料溫度為349℃，比設計溫度358℃值低9℃，主要原因是常壓爐出口溫度偏低，造成常壓塔底的溫度低。減壓爐平均進料量663.8 t/h為設計值的101%左右，這兩項原因均增加了加熱爐的熱負荷（表4）。正常工況下的減壓爐負荷為51 MW。

深拔期間減壓加熱爐氧體積含量一直控制在2.5%～3.2%，兩個爐膛的溫度分別為728℃和717℃，排煙溫度控制在145℃。

表4 減壓爐出口溫度為423℃時的減壓爐各項參數匯總

加熱爐爐管金屬表面溫度除有一個點的溫度為507℃外（經檢查屬儀表故障），其余的爐管金屬表面溫度在440℃到475℃之間，較低的爐管金屬表面溫度為更進一步的減壓深拔提供了有力的依據，同時也為裝置長周期運行奠定了基礎。

5 結束語

2010年4月—2011年4月，在天津分公司3＃常減壓裝置上完成了減壓深拔技術的工業應用。在應用該技術的過程中，制訂了詳細的方案，明確了操作條件、分析項目及方法、物平能耗計算方法等，整個過程有序、合理，分析數據及時準確。結果表明：各個產品質量合格，符合減壓深拔的技術要求，設備、儀表運行平穩，全塔的壓降和設計值基本一致，減壓塔各床層填料的壓降分布比較均勻，具備使用該技術長周期操作的條件。下一步將繼續做好優化減壓深拔操作、挖掘潛力及提高裝置運行效益的工作。

[1]李志強.原油蒸餾工藝與工程[M].北京:中國石化出版社,2010.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.10.007

高鵬，2000年畢業于天津理工大學，工程師，主要從事常減壓蒸餾工藝方面的工作，E-mail：gaopeng.tjsh@sinopec.com，地址：天津市大港區北圍堤路（西）68-1號，300271。

2011-10-25）