減壓深拔技術在實際生產中的應用

楊惠宇，許勝軍，魏傳斌

(東營市海科瑞林化工有限公司，山東 東營 257237)

目前國內的減壓蒸餾技術，不論在設計水平還是在實際生產操作上所能達到的減壓塔側線產品的收率大多在原油TBP切割點530～540℃左右。而國外減壓深拔技術發展較快，減壓塔側線產品的收率可到原油TBP切割點560℃以上，有的可以達到620℃，裝置可以達到連續運轉三年以上。重質減壓蠟油收率的提高，能夠給原油加工帶來了顯著的經濟效益，所以減壓深拔技術成為近些年來國內外原油常減壓蒸餾技術的發展熱點。

國內多家企業進行減壓深拔技術探討，取得良好的經濟效益，如表1所示。

表1 減壓深拔技術在國內各企業的實際應用

影響蠟油拔出率的因素主要有油氣分壓和溫度。一般情況下，減壓爐出口溫度越高，則烴分壓越低，進料段的氣化率越大，拔出率越高[8]。但是，需要注意的是，若減壓爐出口溫度過高，會導致爐管內油品因分解而生焦，從而影響減壓蒸餾的產品質量及生產周期，所以對減壓爐出口溫度要加以限制，深拔主要靠降低進料段的油氣分壓來實現。

1 實際應用

該公司以廠區內原料預處理裝置的實際生產情況為依托，運用軟件模擬計算后發現：適當提高蠟油切割點能產生較好的經濟效益。

1.1 工藝路線

原料油自罐區至電脫鹽系統，含鹽含水量達標的原料油進入初餾塔進行分離。初餾塔的塔頂石腦油至罐區，側線油至常壓塔39層塔盤，塔底油經過加熱爐加熱至365℃后進入常壓塔分餾。常壓塔的塔頂石腦油至罐區，常一線常二線作為柴油出裝置，常三線作為蠟油出裝置，塔底油經過加熱爐加熱至385℃后進入減壓塔進一步分餾。減壓塔塔頂油至污油罐，減一線作為柴油出裝置，減二線減三線減四線作為蠟油出裝置。

減壓塔操作條件如表2所示。

表2 減壓塔操作條件

在該操作條件下，減壓產品性質如表3所示。

表3 減壓產品性質

該裝置各物料實際收率情況見表4。

表4 原料預處理裝置產品收率

現有蠟油切割點在520℃左右，且渣油中含蠟油20%左右，具有較大的潛在經濟效益。文獻中提高減壓拔出率的途徑有多種，主要分為：(1)降低轉油線的壓力和溫度損失[9]；(2)改造抽真空系統，提高減壓塔頂真空度[10]；(3)提高常壓塔拔出率[11]；(4)采用新型規整填料[12]；(5)設計合理的進料分布器；(6)采用新型液體分布器；(7)有效控制減壓塔底蒸汽注入量；(8)采用直接接觸式傳熱[13]；(9)增加減壓急冷油循環技術[14]；(10)強化蒸餾技術[15]的應用。

1.2 技術創新

提高蠟油拔出率可以通過技術創新、塔內件改造等來實現。

(1)優化改造塔內件：包括填料更換、增加塔底注汽等；

(2)核算每臺換熱器，在現有空間的約束條件下，優化換熱系統，務求達到減壓深拔目的，同時換熱終溫最大化，目標值為300℃。

(3)減壓爐經過輻射段爐管逐級擴徑等技術改造以后，提高爐出口溫度，由385℃提高至405℃；

(4)減壓塔底注過熱蒸汽，注汽量從0 kg/h按照50 kg/h的梯度增加，對比注汽量增大時，減壓塔蠟油的收率變化。

1.3 實際應用

技術改造完成后，在原料預處理裝置就操作參數的優化進行試驗，檢查該項改進能否達到深拔的目的，進而提高換熱終溫及蠟油切割點溫度。通過對比標定原油，該裝置的產品收率和分餾效果有所改善，多產輕油與蠟油，增量如表5。

(1)減壓深拔技術應用后，石腦油收率增加0.3%，柴油收率增加1.6%，蠟油收率增加0.6%，渣油收率減少2.5%，產生更高的經濟效益。

(2)減壓深拔工況下的減壓爐爐管內的結焦情況必須引起關注，由于爐出口溫度由385℃提高至405℃后，油品可能達到生焦溫度進而在爐管內結焦，從而影響減壓爐的長周期運行。

表5 減壓深拔后產品收率

2 結果分析及展望

本文運用軟件對裝置進行流程模擬，選取了合適的物性參數及狀態方程以保證模擬的準確性，并將技術創新應用于實際生產中。

(1)通過更換塔內件、改變減壓爐出口溫度、增加減壓塔底注汽，該裝置石腦油收率增加0.3%，柴油收率增加1.6%，蠟油收率增加0.6%，輕油收率明顯增加；

(2)注汽量增加時柴油蠟油的收率有所增加，但由于注汽量增加后，蒸汽費用及含硫污水處理費也相應增加，所以最佳注汽量需要通過核算減壓塔頂抽真空系統負荷及柴油、蠟油收率來確定，需要做進一步的實驗研究。