蒸餾裝置減壓填料結焦的防護與對策

發布時間：2020-12-24所屬分類：農業論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：蒸餾裝置作為煉油裝置的龍頭，承擔著為二次加工裝置切割分配合格原料的重任，能否實現煉油效益大化，蒸餾裝置的處理能力和餾分的優化切割至關重要，尤其是減壓部分的深拔不僅是蒸餾裝置附加值的主要來源，也是平衡全廠重油的重要手段之一。因此，在長

　　摘要：蒸餾裝置作為煉油裝置的龍頭，承擔著為二次加工裝置切割分配合格原料的重任，能否實現煉油效益大化，蒸餾裝置的處理能力和餾分的優化切割至關重要，尤其是減壓部分的深拔不僅是蒸餾裝置附加值的主要來源，也是平衡全廠重油的重要手段之一。因此，在長周期運行過程中，如何在加壓深拔的操作條件下，控制好減壓塔填料結焦，是保證蒸餾裝置效益的關鍵。

　　關鍵詞：蒸餾裝置;減壓塔全塔壓降;阻垢分散劑

　　引言

　　石油煉制產業是國民經濟發展中最為重要的一環，高能耗的產業特色一直嚴重制約著煉油廠的盈利能力，而產品單一、市場飽和、產能過剩等風險進一步加劇了地方中小煉油廠的發展危機。因此通過優化裝置生產工藝，降低裝置生產能耗成為煉廠轉型升級的必由之路。本文選取煉廠中必不可少且能耗最大的常減壓蒸餾裝置為研究對象，分別從熱能、電能及水資源三方面探討相關的節能降耗技術，為控制煉廠生產成本、提高企業效益提供有益借鑒。

　　1裝置運行情況

　　某煉廠常減壓裝置加工能力為1.50Mt/a，以重質高酸低硫原油為主要加工原料。該原油密度為968.5kg/m3，酸值達到3.61mgKOH/g，硫含量(質量分數)為0.41%。常壓爐負荷為10.1MW，減壓爐負荷為6.18MW，常減壓爐煙氣先后經擾流子空氣預熱器和水熱媒空氣預熱器換熱由煙囪排入大氣。2014年裝置運行周期內采用減四線作為加熱爐燃料，加熱爐運行過程中由于工藝調整一段時間內停用水熱媒空氣預熱器。擾流子空氣預熱器內管束通過激波吹灰器進行吹灰，每天進行2次。裝置運行一段時間后發現爐膛負壓降低，加熱爐只能靠提高引風機功率來維持爐膛負壓，控制排煙溫度。2015年檢修時發現整個煙氣側，不管是擾流子部分還是水熱媒管道腐蝕都很嚴重。因此針對加熱爐的腐蝕問題進行了現場調查，為保障加熱爐的平穩運行以及裝置的節能減排工作提出了相關解決對策及措施。

　　2原因分析

　　(1)減壓規整填料空隙小，結焦容易，清理難。(2)填料中的焦形成后，越到后期結焦速率會越快，并且焦塊會越結越密實，越不容易分散�；�于減壓填料特點和兄弟企業相同的結焦情況，認為減壓填料結焦問題在目前在線運行狀態下很難徹底解決，但是壓降上升的趨勢又必須得到抑制，確保裝置正常運行至計劃檢修。為了減緩減壓塔填料結焦速度，降低減壓塔重油收率，經公司科研技術處、生產管理處和煉油部一起商議決定，嘗試向減壓塔內加注阻垢分散劑的方案。

　　3蒸餾裝置減壓填料結焦的防護與對策

　　3.1合理布局換熱網絡

　　以典型的一脫-兩爐-三塔原油加工方案(原油加工流程為:電脫鹽-初餾塔-常壓爐-常壓塔-減壓爐-加壓塔)為例，根據原油進裝置的換熱情況，通�？蓪⒊�減壓裝置劃分為三級換熱網絡。其中原油進電脫鹽罐前為I級換熱，電脫鹽罐到初餾塔間原油的換熱為II級換熱，初餾塔塔底油進常壓爐前的換熱為III級換熱。原油I級換熱終溫直接影響原油脫鹽效果，原油III級換熱終溫直接影響燃料氣的消耗情況。因此合理布局換熱網絡不僅利于裝置操作，同時通過提高原油進加熱爐終溫能實現大幅降低燃料消耗。夾點技術為合理設計布局換熱網絡提供了有效途徑。根據冷熱流股間的物性參數合理確定夾點位置，遵循夾點之上冷流股不設冷公用工程，夾點之下熱流股不設熱公用工程及不跨夾點傳熱三個原則，實現最小傳熱溫差下的合理利用熱源。最后結合換熱設備的實際情況，對換熱網絡進行適當調整，設計出能量回收最大化、設備投資最小化的最優換熱網絡。

　　3.2加注防腐助劑

　　本文檔中所述的防腐添加劑是除了電脫鹽流程外，為了降低裝置腐蝕而添加的中和劑，緩蝕劑，水等。當前，它被廣泛使用，在蒸餾裝置的低溫位置(初餾塔、常壓塔和減壓塔)是有效的。通過添加中和劑，緩蝕劑和適當的注入水，可以有效地抑制低溫位置的腐蝕。例如，對遼石化公司將篩選出來的KG9302B緩蝕劑進行了研究用于蒸餾裝置，這滿足了塔式系統設備在加工劣質原油過程中防止腐蝕的需求。一些公司正在使用pH探針和PLC來監視常頂系統pH值，這有助于防止常頂系統腐蝕。另外，為了減少原油的高溫腐蝕，一些公司通過安裝常二中，常三系統，常底系統的減三系統等來加注高溫緩蝕，以抑制高溫腐蝕。

　　3.3提高加熱爐熱效率

　　目前提高加熱爐熱效率的途徑主要有以下幾點:(1)嚴格控制加熱爐中過�？諝庀禂�，加熱爐中過�？諝庀禂颠^高會造成排煙量增大，通過煙氣損失的熱量增大，此外過高的氧含量會造成爐管氧化加劇，影響使用壽命。而當過�？諝庀禂颠^低時會造成燃料燃燒不充分、不均勻。(2)采用先進涂漆和保溫材料，降低爐壁外溫以減少散熱損失。(3)設置煙氣余熱回收系統，控制排煙溫度。過高的排煙溫度會造成大量熱損失，過低的排煙溫度又會造成煙囪的露點腐蝕。煙氣余熱回收系統的設置可有效解決上述問題。目前主要通過煙氣-空氣換熱、煙氣-低溫熱水換熱等手段實現煙氣余熱回收。(4)采用高效燃燒器和爐管吹灰設計，進而實現燃料的充分燃燒和有效傳熱。

　　3.4空氣預熱系統腐蝕問題的預防措施

　　(1)采用高效節能燃燒器，燃燒器的優劣是影響加熱爐熱效率的主要因素之一，選擇好的燃燒器可以提高加熱爐效率，同時燃料的充分燃燒可以有效地減少積灰;(2)對激波吹灰器所使用的配氣采取必要的干燥措施;(3)穩定水熱媒空氣預熱器操作工藝，熱管防腐的一般方法是通過精心設計，在熱效率降低不大的情況下，提高管束壁溫，使之處在酸露點溫度以上。當操作工況變化時，會出現低于酸露點溫度的情況，造成酸腐蝕而使部分管束失效。所以要穩定水熱媒空氣預熱器的操作工藝，使空氣預熱器內處于酸露點以上

　　結束語

　　結論及建議(1)綜合分散劑的實驗室評價和實際應用情況來看，在減壓填料明顯結焦的情況下，從對比相同減壓氣相負荷狀態下，減壓壓降沒有出現上漲的趨勢，并略有下降趨勢，說明分散劑對焦炭垢物的分散是有效果的。(2)受規整填料的布置結構影響，填料中的焦形成后，隨著時間的推移結焦速率會越來越快，并且焦塊會越結越密實，分散劑不容易滲透，剝離效率會下降，即使是已經被松散剝離出來的細小焦炭顆粒，由于沒有足夠暢通的下降通道，初始效果也會非常緩慢。(3)由于4#蒸餾承擔著全廠主要的加工任務，裝置負荷高，隨著原油的劣質化趨勢會使減壓負荷進一步增大，在減壓塔高氣相流速的情況下，更容易導致渣油中的瀝青質被夾帶并黏附于填料上。鑒于減壓深拔對于全廠重油平衡和煉油效益的重要性，減壓填料的結焦控制應是一項長期持續性的優化工作，因此建議：①通常容易發生結焦的是減壓底層填料，建議在運行一個周期后的停工檢修期間對該層填料進行拆洗。②鑒于瀝青質等渣油重組分夾帶容易沖洗難的特點，洗滌油量少沒有沖洗效果，過大不利于深拔的初衷，建議考慮加注分散劑同時保持適量洗滌油的方案。③開工初期填料空隙大，加注適量的阻垢分散劑更能發揮其分散除垢的效果，也能更長效的維持減壓塔操縱彈性。——論文作者：丁梁

　　相關期刊推薦：《廣東化工》Guangdong Chemical Industry(半月刊)1974年創刊，設有：科研與生產、化工設計與裝備、開發應用、分析測試、化工環保、專論與綜述、技術進展、探索與實踐等欄目。