KBC減壓深拔技術(shù)在1 000×104t/a常減壓裝置上的工業(yè)應(yīng)用

高鵬（天津分公司煉油部）

KBC減壓深拔技術(shù)在1 000×104t/a常減壓裝置上的工業(yè)應(yīng)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(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，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(zhì)、重質(zhì)各50%的混合原油，處理能力為1 000×104t/a；生產(chǎn)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(jìn)裝置→電脫鹽→閃蒸塔→常壓塔→減壓塔的工藝流程，同時(shí)為回收輕烴和石腦油的穩(wěn)定與分離，設(shè)置穩(wěn)定塔和石腦油分離塔。本裝置減壓系統(tǒng)應(yīng)用的是英國KBC公司的減壓深拔技術(shù)工藝包。該技術(shù)可以使減壓重蠟油TBP切割溫度達(dá)到565℃，但是在減壓深拔的同時(shí)，減壓爐爐管會(huì)隨著長(zhǎng)時(shí)間高溫的運(yùn)行而結(jié)焦，繼而影響裝置的正常生產(chǎn)和能耗的升高，尤其是減壓爐出口的操作溫度最高達(dá)423℃時(shí)；因此，在實(shí)現(xiàn)減壓蠟油高收率的同時(shí)還要確保裝置長(zhǎng)周期的運(yùn)行。本文針對(duì)KBC減壓深拔技術(shù)在該裝置上的應(yīng)用效果和對(duì)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)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(jīng)驗(yàn)。

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(yīng)用KBC減壓深拔技術(shù)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(jìn)行了減壓深拔技術(shù)的性能考核，結(jié)果表明裝置在深拔工況下基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)值。為了達(dá)到深拔的效果，混合柴油控制指標(biāo)在深拔期間均修改為95%點(diǎn)≤365℃控制，同時(shí)對(duì)工藝、儀表、設(shè)備、環(huán)保等各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行考核，以確定裝置在減壓深拔技術(shù)下的運(yùn)行能力與水平，為裝置進(jìn)一步長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)提供有力的技術(shù)依據(jù)。

1 深拔前后的主要工藝操作參數(shù)變化

從表1可以看出，減壓深拔技術(shù)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(tǒng)會(huì)有一定的溫升，其主要原因是由于減壓側(cè)線的產(chǎn)品收率提高以后，在換熱網(wǎng)絡(luò)中貢獻(xiàn)的熱量增加；同時(shí)為保證塔內(nèi)汽液相平衡，中段回流的取熱量也會(huì)有相應(yīng)增加；爐管注汽量是為防止結(jié)焦而設(shè)置的[1]，自開工初期就調(diào)整到了1.5 t/h的設(shè)計(jì)值；塔底的吹汽量、抽真空的用汽量是根據(jù)操作的變化做出了相應(yīng)的調(diào)整。

表1 減壓系統(tǒng)工藝操作參數(shù)

2 深拔前后的物料平衡收率對(duì)比

從表2可以看出，裝置在達(dá)到100%的負(fù)荷條件下，深拔操作后的物料平衡數(shù)據(jù)與深拔前的數(shù)據(jù)有了很大的變化，尤其是減壓產(chǎn)品的收率提高了不少。減三線重蠟油的收率甚至超出了設(shè)計(jì)值將近1%，減二線輕蠟油、減一線柴油收率也相應(yīng)增加。從收率的變化可以簡(jiǎn)單地判斷出蠟油切割點(diǎn)已經(jīng)有了很大的提高，后續(xù)將利用減壓各個(gè)側(cè)線產(chǎn)品的分析結(jié)果來對(duì)該技術(shù)進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用的評(píng)價(jià)。

表2 物料平衡對(duì)照

3 深拔后減壓側(cè)線產(chǎn)品質(zhì)量分析

從表3可以看出，實(shí)際操作中各個(gè)產(chǎn)品的分析結(jié)果均達(dá)到甚至優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)，表明塔的設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)效果較好。減壓深拔技術(shù)應(yīng)用以來，每周在減壓塔測(cè)量洗滌段床層的壓降平均只有4.0 kPa，說明洗滌段實(shí)際運(yùn)行良好。

表3 產(chǎn)品質(zhì)量分析數(shù)據(jù)

3.1 減一線

從表3減一線產(chǎn)品分析結(jié)果可以看出，減一線95%點(diǎn)一般都在355℃左右，均小于365℃，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

3.2 減二線

根據(jù)摻煉原油的實(shí)沸點(diǎn)數(shù)據(jù)，做出原油收率曲線。將小于減二線產(chǎn)品的質(zhì)量收率70.02%標(biāo)于圖1上，得到減二線切割點(diǎn)為511℃，超過510℃，符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

根據(jù)采樣分析的結(jié)果，減二線Ni+V的結(jié)果均小于0.2×10-6，F(xiàn)e含量最大值為0.4×10-6，C7不溶物最大值為70×10-6，殘?zhí)孔畲笾禐?.09%，均符合減壓深拔技術(shù)的要求，產(chǎn)品質(zhì)量合格。

3.3 減三線

根據(jù)摻煉原油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，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(zhì)油和50%重質(zhì)油的比例混合后和設(shè)計(jì)原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線進(jìn)行了對(duì)比，見圖2。從圖2可以看出，兩條曲線除實(shí)沸點(diǎn)在260℃以下的輕組分外其余部分吻和的相對(duì)好，這說明實(shí)際標(biāo)定的原油和設(shè)計(jì)原油基本一致。

渣油質(zhì)量收率為23.87%，減三重蠟油前餾分質(zhì)量收率為76.13%，在圖3中，標(biāo)出收率為76.13%的點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的TBP切割點(diǎn)即為減三重蠟油與渣油的切割點(diǎn)。如圖3所示，基于渣油質(zhì)量收率23.87%對(duì)應(yīng)到原油上的切割點(diǎn)溫度是566℃，即減三重蠟油與渣油的切割點(diǎn)溫度為566℃，高于565℃的保證值，符合減壓深拔技術(shù)要求。

根據(jù)分析的結(jié)果，減三線Ni+V的結(jié)果均小于1.6×10-6，F(xiàn)e含量最大值為0.4×10-6，C7不溶物最大值為130×10-6，殘?zhí)孔畲笾禐?.48%，均符合減壓深拔技術(shù)的要求，產(chǎn)品質(zhì)量合格。

3.4 減渣油

500℃餾出量（體積）的分析結(jié)果為2%，由于減壓渣油泵需要注入減二線封油才能正常運(yùn)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(shí)需注入4 t封油計(jì)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(jié)果應(yīng)為2%-1.54%=0.46%,小于性能保證值不大于0.5%的指標(biāo)。

4 深拔后減壓爐運(yùn)行狀態(tài)分析

在深拔工況下的一個(gè)重要內(nèi)容是確保減壓爐的長(zhǎng)周期運(yùn)行。減壓加熱爐的平均進(jìn)料溫度為349℃，比設(shè)計(jì)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(jìn)料量663.8 t/h為設(shè)計(jì)值的101%左右，這兩項(xiàng)原因均增加了加熱爐的熱負(fù)荷（表4）。正常工況下的減壓爐負(fù)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(gè)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(shí)的減壓爐各項(xiàng)參數(shù)匯總

加熱爐爐管金屬表面溫度除有一個(gè)點(diǎn)的溫度為507℃外（經(jīng)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(jìn)一步的減壓深拔提供了有力的依據(jù)，同時(shí)也為裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié)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(shù)的工業(yè)應(yīng)用。在應(yīng)用該技術(shù)的過程中，制訂了詳細(xì)的方案，明確了操作條件、分析項(xiàng)目及方法、物平能耗計(jì)算方法等，整個(gè)過程有序、合理，分析數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確。結(jié)果表明：各個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量合格，符合減壓深拔的技術(shù)要求，設(shè)備、儀表運(yùn)行平穩(wěn)，全塔的壓降和設(shè)計(jì)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(shù)長(zhǎng)周期操作的條件。下一步將繼續(xù)做好優(yōu)化減壓深拔操作、挖掘潛力及提高裝置運(yùn)行效益的工作。

[1]李志強(qiáng).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(yè)于天津理工大學(xué)，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(qū)北圍堤路（西）68-1號(hào)，300271。

2011-10-25）