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7 常减压装置的全流程模拟

7 常减压装置的全流程模拟
7 常减压装置的全流程模拟

常减压装置的全流程模拟

镇海炼化公司生产处郑文刚

【摘要】本文介绍了使用Petro-SIM V3.0桌面炼油厂模拟软件构建公司Ⅰ常减压装置的主要过程,通过分析模型的优缺点,并结合当前加工新油种的需求,给出了模型的几个应用实例,从而表明严格精确的模型能够明显提高生产运行和管理水平。

【关键字】常减压流程模拟 Petro-SIM

一、前言

在炼油厂中,常减压装置处于加工链的最上端,常减压装置因为加工量大,加工方案和加工油种经常改变,因此确保常减压装置的稳定优化操作对于炼油企业总体技术经济指标以及下游装置来说意义重大。随着现代计算技术的突飞猛进,使用软件来模拟蒸馏过程的技术也已经日益成熟。目前设计部门已经普遍采用模拟软件来设计常减压装置,而生产、计划、调度、质检等部门也逐步开始使用这类工具指导和预测日常生产,分析和故障排除。可以预计在不久的将来,软件模拟技术将在各炼厂得到迅速推广和应用。

二、模拟软件简介

目前大型通用模拟软件有Aspen Plus,Aspen Hysys,SimSci ProII以及KBC Petro-SIM。这些软件在模拟蒸馏设备方面都很成熟,而且各有优点。本文采用KBC Petro-SIM软件进行常减压装置的全流程建模,因为采用这个软件能够很方便地预测原油及产品的性质分布,而这对于生产运行而言是比较重要的。Petro-Sim软件是目前世界唯一能进行炼油厂全厂流程模拟的平台,它集Profimatics(包括催化,加氢裂化,重整,加氢,焦化,歧化,芳烃抽提等)动力学包和Hysys通用流程模拟平台于一体,这是上述其它软件不能比拟的。

三、原油评价数据的合成

本文采用镇海公司原油评价数据为准,因为公司内部的原油评价数据各窄馏分分析数据有重叠,如果直接采用Petro-SIM系统提供的原油合成功能误差较大。为此本文另辟蹊径提出了在流程图环境中合成原油评价的新方法。经过验证,这个方法准确,可靠。由于流程图环境的数据可以和Excel交互,通过进一步开发Excel原油评价数据输入界面,可使合成原油评价数据的工作迅速而简便。

新方法分成三个步骤,第一步是在Excel中输入原油评价中的窄馏分数据,然后把数据传递到模型中;第二步使用SpreadSheet把数据传递给Refinery to Crude模块,该模块负责合成输入的各窄馏分,比如石脑油,煤油,柴油,蜡油和渣油等;第三步是用Component Splitter 切除窄馏分的重叠部分,然后把结果即无重叠的各窄馏分再混合形成最终的原油评价数据。

这种方法的优点是方便快速,无需专门的原油数据库来支持,并且可以利用各公司自己的原油评价数据来合成原油评价数据,而不必严格按照系统提供的输入格式提供原油评价数据,准确性也能得到保证。缺点是合成的原油评价数据不能很方便地拷贝给其他用户使用。

伊朗轻油评价数据合成数据

API度32.3532.65

密度20℃ kg/m3859.4856.1

运动粘度50℃ mm2/s 5.56 5.38

硫含量W% 1.49 1.36

氮含量mg/kg17421791

特性因数 K 11.911.53

4.54 4.57

残碳 W%

在Petro-Sim中合成伊朗轻油的原油评价数据。合成后的TBP曲线和原始数据对比见下

图,可见合成的评价数据很接近实际评价数据。

四、常压塔建模

采用严格逐板法模拟常压塔,收敛规定变量取常压塔各侧线干点,各中段回流取热量以及温差。在常压塔建模过程有几个关键问题值得深入探讨。它们分别是:塔板效率,塔顶冷凝罐温度,塔顶回流罐压力,塔顶回流比,中段回流取热量,常压炉出口温度,各侧线流量和产品质量的合理设置。下面分别就这些关键问题给出解决方案。

常压炉出口温度,根据实际生产来看,温度的变化范围很小,且基本保持恒定,所以在模型中设置常压炉出口温度保持369度恒定。

塔板效率,目前有两种近似的处理方法。一种是常压塔按实际板设置,然后调整每块板的莫菲利效率,直到塔板温度分布接近现场数据为止;另一种方法是把实际板数直接折算成理论板数,直到回流比和实际符合为止。因为常压塔塔顶的回流比受中段回流影响更大,所以在常压塔建模中,改变理论板数后,需要观察塔的过汽化率,如果产品质量都合格,但是过汽化率很大,那么表明需要增加理论板数,直到过汽化率在合理的范围内为止。本文采用第二种方法,因为相比第一种方法,塔的变量数明显减小,收敛的速度和稳定程度都明显增强。

塔顶压力和塔回流罐温度。压力和温度是相关的,改变压力会明显改变温度。如果想模型计算数据和实际匹配,需要做一些适当的考虑。目前也有两种处理方法来解决塔顶压力温度和现场匹配的问题。一是,改变原油数据库或在常压塔进料中输入甲、乙、丙烷等轻组分气体,这样做是考虑到原油中会携带一部分轻组分,而且在常压塔底会有少量的裂解;另一种做法是认为实际测量的塔顶回流罐压力不是真正的液体饱和蒸汽压,液体饱和蒸汽压和裂解气等轻组分分压的总和才等于实际测量的塔顶回流罐压力,所以需要在模型中调整实际压力,使得回流罐温度和实际匹配。本文采用第二种方法,因为这种方法更方便,无需额外合成一股轻组分。

塔顶回流比,在塔收敛后,且各组分产品质量都合格的情况下,调整各中段回流的取热比例,直到塔顶回流比符合实际。

中段回流取热比,增加一个中段回流需要增加两个自由度,一般设置中段回流取热量和温差比设置中段回流量和温差更容易收敛。但是在建模过程中首先要根据标定数据,设置中段回流量和温差,因为这些参数都可以实际测量,塔收敛后再调整为中段取热量和温差。在随后的换热器组建模过程中,需用中段取热量来确定各换热器的UA。

各侧线流量和产品质量的设置,首先设置各侧线的流量,因为这样设置模型收敛速度快而且稳定。然后逐渐改变侧线流量,直到产品质量接近指标值,最后把收敛规定切换成产品质量约束。但常二线和常四线不要切换成质量指标约束,因为如果所有侧线都切换成质量指标约束,在加工油种切换后,塔很难收敛,所以在模型中应该适当放宽某些约束,以确保在换油和调整参数时能够收敛,当模型其它参数都调整到位后,再进一步收紧这些约束,以优化装置的操作参数。

常压塔的收敛规定如下表所示:

Item Unit Spec Value

Vap Prod Rate 500

Naphtha ℃ 165

Kesosene ℃ 240

Cut3 ℃ 368

Cut2 Rate Kg/hr 7.50E+04

Cut4 Rate Kg/hr 1.80E+04

SS1 BoilUp Ratio 0.500003149

TPA DelT ℃ 82

Top PA KJ/hr -31587072.28

1st PA DelT ℃ 40

1st PA KJ/hr -25666590.53

2nd PA DelT ℃ 99

2nd PA KJ/hr -49047272.43 收敛完成后常压塔的模型如下图所示:

五、减压炉和减压塔建模

减压炉模型是Petro-SIM专用的模型,用该模型可以预测减压炉的炉管表面温度,炉管结焦曲线,因此减压炉模型对于减压深拔具有重要的指导意义。在建模时需要输入炉管排布,炉管尺寸和炉子压降数据。下表中第26根表示对流转辐射炉管,第6根表示常压炉辐射段最后一根炉管。第1根表示减压炉转油线,出口是减压塔的闪蒸区。

Outside Diam [m] Thickness

[m]

Pass

Length

[m]

Coke

Thickness

[m]

Spacing

[m]

Header

K-Value

s

1 6 1.90E-0210.3048 3.00E-030.478 1.35

2 1.315 1.50E-02120 3.00E-030.478 1.35

3 1.315 1.00E-022 1.

4 3.00E-030.478 1.35

4 1.31

5 1.00E-0220.01 3.00E-030.478 1.35

5 0.325 1.20E-02415 3.00E-030.478 1.35

6 0.325 1.20E-02412 3.00E-030.478 1.35

7 0.273 8.00E-03412 3.00E-030.478 1.35

8 0.219 8.00E-03412 3.00E-030.372 1.35

9 0.219 8.00E-03412 3.00E-030.372 1.35

10 0.219 8.00E-03412 3.00E-030.372 1.35

11 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.35

12 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.35

13 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.35

14 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.35

15 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.35

16 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3517 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3518 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3519 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3520 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3521 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3522 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3523 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3524 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3525 0.152 8.00E-03412 3.00E-030.304 1.3526 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3527 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3528 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3529 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3530 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3531 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3532 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3533 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3534 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3535 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3536 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3537 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3538 0.152 8.00E-03410.5 3.00E-030.318 1.3539

0.152

8.00E-03

4

10.5

3.00E-03

0.318

1.35

在减压炉建模过程,需要调整炉管的摩擦系数使得炉子压降和实际匹配。需要调整对流和辐射段的取热比例使得对流转辐射炉管的温度和实际匹配。减压炉计算时还需要输入炉出口温度和压力,炉子计算结束后,可以察看结焦曲线,该图纵坐标是停留时间,横坐标是油膜温度,红线是结焦曲线,每个蓝色的点表示一根炉管。最左边的一系列蓝点是对流段炉管,其后是辐射段炉管。因为蓝线远离结焦曲线,所以可以认为炉出口温度不至于引起结焦。

Oil Film Temperature, ℃

T u b e R e s i d e n c e T i m e , S e c o n d s

计算完成后,可以逐管查看炉管表面温度。可以看到第6根炉管即辐射段最后一根炉管的炉管表面温度最高。需要核查该温度是否超过炉管材料所允许的安全操作温度上限。如果超过,那么需要适当降低减压炉出口温度。

因为减压塔没有内回流,不能采用一般的塔模拟,本文把减压塔分成5个串联的用户塔进行严格逐板模拟。减压塔的模拟如下图所示:

减压塔建模中需要注意的是,要确保各侧线的抽出温度在模型调整的过程中基本保持不变,如洗涤油,减三线,减二线和减一线的抽出温度和实际比较匹配,因为这样能确保减压塔各侧线产品质量合格。否则需要对各塔的中段回流取热量和减三线下返塔量进行调整。在调整中段回流取热量时和常压塔的调整步骤一样,先调流量,然后切换成热量,最后建立换热网络,标定各换热器的UA。

六、换热网络建模

一般对常减压装置的模拟换热网络部分是单独进行的,并不和主体装置耦合。因为耦合的模型增加了计算复杂度,收敛也相对困难。本文则尝试了将换热网络和常减压塔各侧线和中段回流耦合在一起,模型在收敛时间方面确实延长了,可是模型能够预测新加工油种原油换热终温以及常、减压炉的负荷,并且计算出在换油后,在确保产品质量保持不变的前提下,如何对常压塔和减压塔各中段回流取热量进行调整以适应新油种。

在进行换热网络建模时,需要采用一些技巧,实现塔和换热网络一起收敛。如果直接把换热网络和塔的中段回流按实际流程一样耦合在一起,模型收敛非常困难,几乎是难以收敛。可以采用两种方案来实现塔和换热网络的解耦。一种是采用软件提供的引出中段回流和物流多目标连接功能,另一种是采用逻辑设备Balance和Set联合使用的功能。本文采用后一种方法。因为后一种方法可以对引出的中断回流进行单独修改,增加了模型的灵活性。

在上述常压塔和减压塔模型都收敛后,在产品质量和流量都调整到位后,按流程建立换

热网络。已知换热器的进料物料状态,只要输入任一出口物流的温度,就可以完成换热器的

计算,并且得出换热器的UA。整个换热网络建立完成后,再根据每个换热器的换热面积以

及中段回流的热量匹配情况调整换热器的UA。这个过程比较冗长。在标定好UA后,把换

热器的收敛规定改成固定UA,计算出口温度。在此需要说明的是,本文假设装置处理量变

动不大,每路换热器组的流量不做大的调整,从而假定UA固定不变。如果需要详细计算

UA,需要其它专业软件的配合,如HTFS或HTRI,本文对此不做讨论。

整个换热网络建立后,原油各路的换热情况都可以计算得到,并且热量和中段回流匹配。

至此,整个模型建立完毕。因为换热网络和常压塔,减压塔都建模,并且分别求解,最终一

起收敛,所以模型收敛时间比较长,但是能够给出十分详细的信息。模型总貌如下图所示:

七、加工新油种时使用模型预测产品产量和性质分布

本文利用该模型进行了4种原油的切换操作。模型标定时采用伊朗轻油的标定数据,然

后分别切换成伊朗轻油/达混合油(5:1),科威特油和卡宾达等三种原油加工。在切换过程

中,先分别合成这几种原油的评价数据,然后在收敛过程中采用逐步增加新油种,减少老油

种的步骤进行,在此过程中,如果换热网络回收的热量和中段回流的取热量不匹配,那么进

行中段回流取热量的迭代,从而确保热量平衡。当油种切换完成后,调整减一线的流量和减

顶的取热量,使减一线产品质量合格。当然也可以适当调整常二线和常四线的流量,从而调

整它们的产品质量。在切换油种过程中保持原油加工量,常压炉出口温度和减压炉出口温度

均不变,以便于比较。原油加工量为603.67 t/h,常压炉出口进常压塔温度保持在369℃,

减压塔闪蒸区温度保持在387℃。

(1)伊朗轻油,伊朗轻油/达混合油,科威特油和卡宾达油各侧线产品流量和质量对比

CBD

KWT

IRL/DA

流量 IRL

合成原油API Gravity (Dry) 32.65 31.28 30.73 32.16

合成原油 Mass

Density_20 856.06 863.26 866.22 858.53

83.24

103.69

97.22

T102 Naphtha 石脑油(t/h) 113.48

47.60

55.68

51.30

Cut1 常一线(t/h) 58.76

75.00

75.00

75.00

Cut2 常二线(t/h) 75.00

37.37

40.98

57.74

Cut3 常三线(t/h) 69.42

18.00

18.00

18.00

Cut 4 常四线(t/h) 18.00

15.00

30.00

20.00

pVac1 减一线(t/h) 15.00

83.12

89.48

67.05

Vac2 减二线(t/h) 62.84

49.37

79.89

60.82

Vac Cut3 减三线(t/h) 62.76

20.51

14.49

19.21

WashOil 洗涤油(t/h) 18.84

122.55

141.76

135.89

VacResidue 渣油(t/h) 107.36

加工伊朗轻油时,各侧线产品的馏程分布

ASTM

IFP 5% 10%30%50%70%90%95% 100% 密度

D86

石脑油 29.1 64.4 71.5 91.2 108.0 121.9 143.9 151.9 164.6 718.6

常一线 128.6 164.1 173.3 183.6 189.4 197.0 210.7 223.8 240.0 786.8

常二线 145.9 207.7 222.7 251.0 255.7 263.6 280.4 287.8 321.1 826.1

常三线 176.9 261.5 270.2 293.3 314.2 330.1 357.2 367.3 384.5 855.2

常四线 186.9 269.2 299.9 368.8 378.1 393.8 422.0 430.7 466.5 882.4

减一线 281.6 306.9 313.4 331.2 342.0 356.6 369.4 382.1 424.4 871.3

减二线 341.6 375.4 380.1 387.4 403.7 419.0 440.9 455.1 478.7 900.0

减三线 388.0 434.2 442.2 454.9 467.7 481.9 523.6 544.6 546.8 931.2

洗涤油 423.8 485.2 511.9 549.0 553.1 582.2 622.7 635.8 673.3 972.2

渣油 535.3 569.4 579.6 633.7 658.8 726.5 795.3 809.9 826.8 1016.5

加工伊朗轻油/达混合油时,各侧线产品的馏程分布

ASTM

IFP 5% 10%30%50%70%90%95% 100% 密度

D86

石脑油 27.3 64.3 71.4 91.5 108.3 122.1 143.9 151.8 164.6 718.3

常一线 128.3 163.2 172.7 183.3 189.2 196.9 210.4 222.6 245.0 785.4

常二线 145.0 207.3 222.2 250.8 256.4 265.4 282.8 292.0 325.6 824.8

常三线 178.1 262.8 272.0 297.4 317.4 333.2 357.5 366.9 379.5 853.5

常四线 188.2 271.1 301.8 369.2 380.1 396.5 422.8 432.6 470.3 878.8

减一线 274.5 304.8 311.7 332.2 346.2 358.6 373.4 387.4 427.1 868.2

减二线 346.6 379.0 383.5 396.5 411.8 426.2 448.8 457.2 486.7 897.1

减三线 391.4 440.8 450.3 463.6 473.9 491.0 530.3 545.4 550.1 924.5

洗涤油 426.2 487.9 513.6 548.7 553.0 581.5 622.3 635.4 675.9 957.6

渣油 532.4 566.2 576.8 633.1 659.7 728.4 797.8 812.4 829.4 999.4

加工科威特原油时,各侧线产品的馏程分布

ASTM IFP 5% 10%30%50%70%90%95% 100% 密度

D86

石脑油 15.3 47.4 61.3 88.7 106.2 120.5 143.1 151.4 165.0 705.4 常一线 127.5 162.8 173.1 184.4 190.3 197.3 210.0 221.6 240.0 781.6 常二线 144.3 206.4 219.7 250.5 258.5 268.7 288.2 299.6 327.9 823.6 常三线 180.1 260.7 273.3 300.0 319.3 328.2 353.6 366.3 381.5 854.0 常四线 187.5 270.3 302.6 372.5 386.4 394.5 413.8 420.5 450.5 885.4 减一线 290.6 313.2 321.7 332.1 339.1 355.0 378.5 388.7 414.7 872.2 减二线 345.5 383.7 390.1 400.0 407.4 420.2 442.1 451.4 481.6 906.9 减三线 400.3 434.0 443.8 463.4 477.5 499.7 534.4 544.3 558.3 941.1 洗涤油 416.9 490.4 519.0 548.1 552.6 578.5 620.6 635.0 660.7 980.4 渣油 532.2 565.2 576.6632.8659.2728.0797.7812.4 823.2 1025.5

加工卡宾达原油时,各侧线产品的馏程分布

ASTM

IFP 5% 10%30%50%70%90%95% 100% 密度

D86

石脑油 49.1 65.8 72.0 92.0 108.6 122.2 143.8 151.5 165.0 717.4 常一线 129.3 164.1 173.8 185.5 192.1 199.2 211.7 220.2 240.0 785.1 常二线 144.6 209.7 221.9 247.0 258.2 268.8 288.3 298.8 330.9 819.1 常三线 182.3 261.9 275.4 302.2 320.7 334.1 356.7 366.5 381.7 845.9 常四线 191.0 271.5 303.6 368.7 380.3 390.5 422.5 431.1 462.6 866.6 减一线 288.5 314.7 324.2 341.2 355.6 365.5 378.6 390.4 417.0 860.7 减二线 354.6 387.7 392.7 405.9 421.0 429.7 453.4 464.6 492.5 888.2 减三线 398.3 448.4 453.6 474.7 488.6 507.2 538.7 549.6 578.2 913.8 洗涤油 433.5 502.9 525.9 559.0 573.4 612.6 635.3 654.3 671.6 940.3 渣油 530.1 566.1 577.0 631.3 649.6 716.6 787.3 803.0 814.0 971.6 可见在原油切换后,在产品馏程几乎维持不变的情况下,各侧线产品产品流量发生了明

显的变化。Petro-Sim软件在计算出产品馏程和产量的同时,也同时预测了产品性质。比如

各侧线硫含量和渣油中的重金属含量:

硫含量w% IRL IRL/DA KWT CBD

原油 1.36 1.15 2.49 0.13

石脑油 0.04 0.04 0.03 0.01

常一线 0.19 0.17 0.25 0.02

常二线 0.67 0.62 1.07 0.05

常三线 1.19 1.07 1.96 0.09

常四线 1.46 1.26 2.63 0.12

减一线 1.44 1.26 2.45 0.12

减二线 1.61 1.36 2.97 0.14

减三线 1.79 1.39 3.22 0.16

洗涤油 2.33 1.67 3.74 0.21

渣油 3.38 2.33 5.39 0.28

渣油中的钒、镍含量

Ppm IRL IRL/DA KWT CBD

Va 279 185 121 7

Ni 84 106 39 75

(2)加工上述各原油时原油换热终温、常压炉、减压炉负荷,中段回流取热量对比

IRL

IRL/DA

KWT

CBD

换热终温℃ 301

305

304

310 常压炉负荷 KW 38318 36442 35332 33782

减压炉负荷 KW 14320 15022 15488 18255

常压炉设计负荷KW 488084880848808

48808

减压炉设计负荷KW 168161681616816

16816

常顶循 KJ/h -33459910

-32742080

-31900814

-31587072 常一中 KJ/h -29075181

-26877905

-25720044

-25666591 常二中 KJ/h -48042717

-47969420

-47924388

-47867319 减一中 KJ/h -16355500

-17047585

-16003299

-16068182 减二中 KJ/h -54734971

-54778494

-54102683

-67026405 模型计算的换热终温比实际装置原油换热终温高5-10℃,因为模型中没有考虑热损失。

从计算结果可知,加工卡宾达原油时,如果原油加工量维持在604t/h不变,那么减压炉将

会超设计负荷。所以加工卡宾达原油,必须减少装置的加工量。因为卡宾达原油蜡油含量(评

价数据31.27%)明显超过其它油种,所以可以从结果看到,减二线和减三线流量明显较大,

并且减二中取热量也明显增大。上述结果表明,对不同油种,模型的模拟能给出中段回流取

热如何调整的操作建议。

(3)加工上述各原油时轻收和总拔的对比

IRL

IRL/DA

KWT

CBD

轻收 0.5494080.499050.4749960.458552

总拔 0.801880.7542080.7430820.781394 在模型计算过程中,保持常压炉、减压炉出口温度不变,所以从轻收和总拔数据可以看

出,越重的原油(如科威特原油),总拔越小;蜡油越多的原油(如卡宾达原油),轻收越小。

如要提高轻收和总拔,需要适当提高常压炉和减压炉出口温度,并适当降低处理量。

八、优化操作条件,最大化加工负荷,轻收和总拔

上述计算表明,在加工卡宾达原油时,需要适当降低处理量,使得减压炉不超设计负荷。

使用模型进行计算得出,加工卡宾达原油时,最大加工负荷不能超过550t/h。如果加工卡宾

达原油,日处理量按13000t/d控制,即540t/h进料量,本文研究了如何调整操作参数,使

得轻收和总拔尽可能提高。

(1)考虑提高常压炉出口温度,常二线抽出量,提高轻收

常压炉出口温度从369℃提高到372℃,在其它条件不变的情况下,轻收和总拔提高的

幅度较小。

常压炉出口温度 369370372

0.4515

0.4539

轻收 0.4506

0.77730.7768

总拔 0.7776

对比处理量604t/h时,卡宾达原油轻收和总拔0.458552、0.781394的数据,可见处理

量降低后,卡宾达油的轻收和总拔稍有降低。随着常压炉出口温度的提高,轻收稍有提高,

总拔变化不明显。因为常二线干点已经在330℃左右,所以进一步提高常二线流量的裕度不

大,常二线抽出量增加,在其它条件不变的情况下,该塔的过汽化率会下降,轻收会有提高,

操作朝优化的方向靠近,但这必需视常二线干点情况而定。

(2)在减压炉不超负荷的前提下,适当提高减压炉出口温度,提高总拔

在常压炉出口提高372℃的基础上,减压炉的负荷也可以进一步减小,从而减压炉就有

继续提炉出口温度的余地。模型预测结果如下

减压塔闪蒸区温度 384386388

0.45260.4533

轻收 0.4539

0.78280.7848

总拔 0.7768

16826 减压炉负荷(KW) 16169

16486

可见减压塔闪蒸区温度可以继续提高到391℃,此时减压炉已满负荷操作。轻收和总拔

都相应增大。

九、结论

常减压装置全流程模型能够预测换油后原油换热终温,常压炉和减压炉的负荷,减压炉

的结焦曲线,各塔侧线产品流量和性质分布。从而能够指导新油种加工方案的制定和指导实

际生产。

常减压装置全流程模型可以用来研究操作条件变化对装置能耗、轻收和总拔、产品性质

的变化。可以用来指导生产实际,进行装置调优。

常减压装置全流程模型目前能根据常压炉和减压炉负荷来预测不同油种的最大加工负

荷。本次模拟只模拟了常减压装置,采用Petro-SIM可以全流程严格模拟炼油各装置,并且

形成桌面炼油厂模型,这是Petro-SIM相较于其它软件的巨大优势。

常减压蒸馏装置开工方案

常减压蒸馏装置开工方案 装置开工程序包括:物质、技术准备、蒸汽贯通试压,开工水联运、烘炉和引油开工等几部份,蒸汽贯通试压已完成,装置本次检修为小修,水联运、烘炉可以省略,本次开工以开工前的准备,设备检查,改流程,蒸汽暖线,装置引油等几项内容为主。 一、开工前的准备 1、所有操作工熟悉工作流程,经过工艺、设备、仪表以及安全操作等方面知识的培训. 2、所有操作工已经过DCS控制系统的培训,能够熟练操作DCS。 3、编制开工方案和工艺卡片,认真向操作工贯彻,确保开车按规定程序进行。 4、准备好开工过程所需物资。 二、设备检查 设备检查内容包括塔尖、加热炉、冷换设备、机泵、容器、仪表、控制系统、工艺管线的检查,内容如下: (一)塔尖 1、检查人孔螺栓是否把好,法兰、阀门是否把好,垫片是否符合安装要求。 2、检查安全阀、压力表、热电偶、液面计、浮球等仪表是否齐全好用。 3、检查各层框架和平台的检修杂物是否清除干净。 (二)机泵:

1、检查机泵附件、压力表、对轮防护罩是否齐全好用。 2、检查地脚螺栓,进出口阀门、法兰、螺栓是否把紧。 3、盘车是否灵活、电机旋转方向是否正确,电机接地是否良好。 4、机泵冷却水是否畅通无阻。 5、检查润滑油是否按规定加好(油标1/2处)。 6、机泵卫生是否清洁良好。 (三)冷换设备 1、出入口管线上的连接阀门、法兰是否把紧。 2、温度计、压力表、丝堵、低点放空,地脚螺栓是否齐全把紧。 3、冷却水箱是否加满水。 (四)容器(汽油回流罐、水封罐、真空缓冲罐、真空罐、真空放空罐) 1、检查人孔螺栓是否把紧,连接阀门、法兰是否把紧。 2、压力表、液面计、安全阀是否齐全好用。 (五)加热炉 1、检查火嘴、压力表、消防蒸汽、烟道挡板,一、二次风门、看火门、防爆门、热电偶是否齐全好用。 2、检查炉管、吊架、炉墙、火盆是否牢固、完好,炉膛、烟道是否有杂物。 3、用蒸汽贯通火嘴,是否畅通无阻,有无渗漏。 (六)工艺管线 1、工艺管线支架、保温、伴热等是否齐全。

常减压装置操作规程

第一章装置概述及主要设计依据 本装置由闪蒸、常压蒸馏、减压蒸馏、电脱盐、、三注等部分组成。主要产品为:汽油馏分、柴油、重柴油、减压馏分和燃料油。 一、本装置主要以下技术特点 1、该装置采用二级交直流电脱盐、水技术,并采用在各级电脱盐罐前注破乳剂和注水等技术措施,以满足装置原料含盐、含水量、含硫、含酸的要求,电脱盐部分的主要技术特点为: (1)在电脱盐罐前设混合阀,以提高操作的灵活性并达到混合均匀的目的; (2)交流全阻抗防爆电脱盐专用变压器,以保护电脱盐设备安全平稳操作; (3)不停工冲洗,可定期排污; (4)采用组合式电极板; (5)设低液位开关,以保证装置操作安全; 3、装置设置了闪蒸塔,以减少进常压炉的轻组分,并使原油含水在闪蒸塔汽化,避免对常压塔操作负荷的冲击。 4、在闪蒸塔、常压塔、减压塔顶采用注水、注中和缓蚀剂等防腐措施。 5、常压塔加热炉分别设空气预热器和氧含量检测、控制仪表,不凝汽引入加热炉燃烧,以节约能源并减少污染。 6、采用低速减压转油线,降低了转油线压降,以提高拔出率。 7、为了有效利用热能,对换热流程进行了优化设计,提高了换后温度,降低了能耗。部分换热器管束采用了螺纹管和内插物等高效换热器,提高传热强度,减少设备台位,降低设备投资。 8、采用全填料干式减压蒸馏工艺,降低能耗,提高蜡油拔出率。减压塔采用槽盘式分布器、辐射式进行分布器、无壁流规整填料等多项专利

技术,可改善减压塔的操作状况、优化操作参数,提高产品质量。 9、减一中发生器蒸汽,供装置汽提用,较好地利用装置的过剩蒸汽,降低了装置能耗。 10、常压塔、常压汽提塔采用立式塔盘。 11、常顶油气与原油换热,提高低温位热量回收率。 12、采用浙大中控DCS软件进行流程模拟,优化操作条件。 二、装置能耗 装置名称:60万吨/年常减压装置。 设计进料量:60万吨/年。 装置组成:电脱盐、常减压蒸馏、常减炉。

炼厂基本工艺流程

海科公司主要装置知识汇总 常减压装置: 原料:原油 产品:汽油(7-8%)、柴油(20-30%)、蜡油(20-30%)、渣油(40%左右) 常减压蒸馏:将原油按其各组分的沸点和饱和蒸汽压的不同而进行分离的一种加工手段。这是一个物理变化过程,分为常压过程和减压过程。我公司大常减压装置加工能力是100万吨/年。 精馏过程的必要条件: 1)主要是依靠多次气化及多次冷凝的方法,实现对液体混合物的分离。因此,液体混合物中各组分的相对挥发度有明显差异是实现精馏过程的首要条件。 2)塔顶加入轻组分浓度很高的回流液体,塔底用加热或汽提的方法产生热的蒸汽。 3)塔内要装设有塔板或者填料,使下部上升的温度较高、重组分含量较多的蒸气与上部下降的温度较低、轻组分含量较多的液体相接处,同时进行传热和传质过程。 原油形状:天然石油通常是淡黄色到黑色的流动或半流动的粘稠液体,也有暗绿色、赤褐色的,通常都比水轻,比重在0.8-0.98之间,但个别也有比水重的,比重达到1.02。许多石油都有程度不同的臭味,这是因为含有硫化物的缘故。 石油主要由C和H两种元素组成,由C和H两种元素组成的碳氢化合物,是石油炼制过程中加工和利用的主要对象。 主要元素:C、H、S、O、N

微量元素:Ni、V、Fe、Cu、Ga、S、Cl、P、Si 常减压装置的原理:根据石油中各种组分的沸点不同且随压力的变化而改变的特点,通过蒸馏的办法将其分离成满足产品要求或后续装置加工要求的各种馏分。因此,原油蒸馏的基本过程是:加热、汽化、冷凝、冷却以及在这些过程当中所发生的传质、传热过程。 常减压蒸馏是石油加工的第一个程序,第一套生产装置。根据原油的品质情况和生产的目的不同,常减压蒸馏装置通常有三种类型,一种是燃料型,另一种是燃料润滑油型,还有一种是化工型。 燃料型生产装置,主要生产:石脑油、煤油、柴油、催化裂化原料或者加氢裂化、加氢处理原料、减粘原料、焦化原料、氧化沥青原料或者直接生产道路沥青;燃料润滑油型生产装置,主要生产除燃料之外,还在减压蒸馏塔生产润滑油基础油原料;化工型生产装置主要生产的是裂解原料。 原油预处理(电脱盐)部分、换热网络(余热回收)及加热炉部分、常压蒸馏部分、减压蒸馏部分。 三塔流程:初馏塔、常压蒸馏塔、减压蒸馏塔 焦化联合装置: 我公司延迟焦化装置规模37.5万吨/年,加氢精制装置40万吨/年,干气制氢装置规模3000Nm3/年。 焦化联合装置配套配合生产,焦化部分采用国内成熟的常规焦化技术,运用一炉两塔工艺,井架式水力除焦系统,无堵焦阀,尽量多产汽、柴油。加氢部分采用国内成熟的加氢精制工艺技术,催化剂采用中国石油化工集团公司抚顺石油化工研究所开发的FH-UDS、FH-UDS-2加氢精制催化剂。反应部分采用炉前

800万吨年大庆原油常减压蒸馏装置的工艺设计—方案设计与流程模拟

辽宁石油化工大学毕业设计(论文)Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU 题目800万吨/年大庆原油常减压蒸馏装置的工艺设计—方案设计与流程模拟 TITLE Process Design of 8 Million t/a Atmospheric and Vacuum Distillation Unit for Daqing Crude Oil—Scheme Design and Process Simulation 学院化学化工与环境学部 School Liaoning Shihua University 专业班级加工1301班(化工1304班)Major&Class Chemical Engineering and Technology 1304 姓名武志涛 Name Zhitao Wu 指导教师刘洁/李文深Supervisor Jie Liu/Wenshen Li 2017年 6 月 3 日

论文独创性声明 本人所呈交的论文,是在指导教师指导下,独立进行研究和开发工作所取得的成果。除文中已特别加以注明引用的内容外,论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本设计的工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并致谢。本声明的法律结果由本人承担。 特此声明。 论文作者(签名): 年月日

摘要 本次设计主要是对处理量为800万吨/年的大庆原油常减压蒸馏装置的工艺流程设计。运用化工模拟软件Aspen Plus对大庆原油蒸馏装置进行模拟优化,并运用软件Aspen Energy Analyzer 对常减压蒸馏装置的工艺流程进行全面的热集成分析。首先通过查阅文献得到原油的TBP曲线、API重度以及轻端组成等原油性质数据,在模拟计算过程中通过这些数据来生成油品的虚拟组分,从而对原油蒸馏装置进行准确的模拟,包括原油初馏、常压蒸馏、减压蒸馏三个重要过程。软件会得到原油蒸馏过程的运行数据,包括整个设备的物料平衡数据,初馏塔和常压塔的温度分布,压力对比和气液分布等。其次对常减压蒸馏工艺的全流程进行了热集成分析,采用夹点分析对冷、热流股进行匹配,生成初始换热网络,并对其进行改进优化。 本次设计模拟结果表明,原油蒸馏装置过程模拟的操作条件能反映常减压蒸馏装置操作的真实状况,设计所建立的工艺流程模拟数据可为实际生产的常减压操作提供理论依据。采用夹点技术通过热集成分析,通过改善夹点附近的流股匹配,减少穿越夹点的热流量,可以减少整个系统的公用工程消耗量,最终可获得最优的换热网络。 关键词:常减压蒸馏;流程模拟;夹点技术;换热网络;热集成

常减压蒸馏装置的三环节用能分析

2003年6月 石油学报(石油加工) ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第19卷第3期 文章编号:1001—8719(2003)03—0053—05 常减压蒸馏装置的“三环节"用能分析ENERGYANALYSIS0FATMoSPHERICANDVACUUMDISTILLATION UNITBASEDONTHREE-LINKMETHoD 李志强,侯凯锋,严淳 LIZhi—qiang,HOUKai—feng,YANChun (中国石化工程建设公司,北京100011) (SINOPECEngzneeringIncorporation,BeOing100011,China) 摘要:科学地分析评价炼油过程用能状况是节能工作的基础。笔者以某炼油厂常减压蒸馏装置为例,运用过程系统三环节能量结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算及分析,并根据分析结果指出了装置的节能方向,提出了节能措施。 关键词:常减压蒸馏;节能;三环节能量结构;能量平衡和炯平衡分析 中图分类号:TE01文献标识码:A Abstract:Energy—savinginrefineriesneedstobecarriedoutbasedonthescientificallyenergyanalysisandevaluationoftheprocessingunits.Theatmosphericandvacuumdistillationunitinarefinerywastakenasanexample,its energy andexergybalanceswerethenworkedoutthroughcalculationaccordingtothethree—linkmethodforprocessintegrationfollowingtheFirstLawandtheSecondLawofthermodynamics.Theresultswereanalyzed,andthecorrespondingmeasuresforenergy—savingwereproposed. Keywords:atmosphericandvacuumdistillationunit;energy~saving;three—linkenergymethod;energyandexergybalanceanalysis 炼油生产过程中为分离出合格的石油产品,需要消耗大量的能量。因此,能源消耗在原油加工成本中占有很大的比例。炼油过程的节能不仅可以降低加工成本,而且关系到石油资源的合理利用和企业的经济效益¨J。与国外先进的炼油厂相比,我国炼油企业的吨油能耗相对较高。2001年,中国石化股份有限公司所属炼厂平均能耗为77.85kg标油/t原油,与目前世界上大型化复杂炼厂的能耗不大于75kg标油/t原油的先进指标相比,差距较大,节能空间也更大。因此,加强节能技术的应用,降低炼油过程的能耗,是我国炼油企业降本增效、提高市场竞争力、实现可持续发展的必由之路。 炼油企业的用能水平因生产规模、加工流程、工艺装置的设计、操作和管理水平以及加工原油的品种和自然条件等不同而差别较大。因此,炼油企业的节能工作必须因厂而异,因装置而异,节能措施要有针对性。科学地分析评价炼油过程用能状况则是节能工作的基础【2J。笔者以某炼油厂的常减压蒸馏装置为例,运用过程系统三环节能量结构理论,依据热力学第一定律和热力学第二定律进行了装置的能量平衡和炯平衡计算,并根据计算结果对装置的用能状况进行了分析与评价,指出了能量利用的薄弱环节和装置的节能方向,提出了相应的节能措施。 1三环节能量结构理论 炼油生产过程的用能有3个特点:(1)产品分离和合成需要外部供应能量,以热和功两种形式传给 收稿日期:2002—07—23 通讯联系人:侯凯锋

常减压蒸馏装置的操作

常减压蒸馏装置的操作 主讲人:王立芬 一、操作原则 ●根据原料性质,选择适宜操作条件,实现最优化操作。 ●严格遵守操作规程,认真执行工艺卡片,搞好平稳操作。 ●严格控制各塔、罐液面、界面30~70%。 ●严格控制塔顶及各部温度、压力,平稳操作 ●根据原油种类、进料量、进料温度调整各段回流比,在提高产品质量的同时提高轻质油 收率和热量回收率。 二、岗位分工 ●负责原油进料、电脱盐罐、初馏塔液面、常顶回流罐、初顶回流罐液面界面、常一线、 常二线、常三线汽提塔液面以及常一中、常二中蒸发器液面调节,和本岗位计量仪表的数据计量工作。 ●调节各回流量及各部温度、流量,保证产品合格。 ●负责空冷风机的开停操作。 ●负责低压瓦斯罐及低压瓦斯去减压炉操作。 ●负责本岗位塔、容器、换热器、冷却器及所属工艺管线、阀门、仪表等设备的正确操作、 维护保养、事故处理。 ●负责与中心化验室的联系工作,及时记录各种分析数据。 ●负责本岗位消防设施管理。 ●负责本岗安全生产工作,生产设备出现问题要及时向班长汇报,并迅速处理。 ●.负责本岗位所属工艺管线、阀门等防凝防冻工作。 ●如果班长不在,常压一操执行班长的生产指挥职能或由车间指派。 ●负责仪表封油、循环水、风、9公斤蒸汽等系统的调节。 1 正常操作法 初馏塔底液面调节 控制目标:50% 控制范围:±20% 控制方式:正常操作时,初馏塔底液面LIC-105与原油控制阀FIC-102进行 串级控制,当LIC-105低于设定时,FIC-102开大,当LIC-105 高于设定时,FIC-102关小,从而实现初馏塔底液面的控制。

2 初馏塔塔顶压力调节 控制目标:≤0.08MPa 控制方式:正常操作时,初馏塔塔压通过塔顶风机运转数量调节,压力升高, 增加风机的运转数量,压力下降,减少风机运转的数量,从而实现 初馏塔塔压的控制。 异常处理 3 初馏塔塔顶温度调节 控制目标:≤125℃ 控制范围:视加工原油情况和产品质量控制调节,上下波动不超过10% 控制方式:正常操作时,初馏塔塔顶温度TIC-107与塔顶回流控制阀FIC- 103进行串级控制,当TIC-107低于设定时,FIC-103开大,当 TIC-107高于设定时,FIC-103关小,从而实现初馏塔塔顶温度 的控制。

常减压蒸馏装置减压深拔技术初探

近些年来, 国内许多炼厂采用加工重质/劣质原油来降低原油加工成本。但是,原油重质化使催化和加氢裂化的原料减少,使焦化原料增多,而焦化等重油处理装置的加工能力和加工负荷使得原油重质化采购的经济效益并没有完全发挥[1]。所以各炼厂重点关注的课题是采用新的技术来提高常减压装置总拔出率。本篇文章主要是结合金陵分公司三套常减压与KBC 的 常减压蒸馏装置减压深拔技术初探 吴莉莉1 顾海成2 1.南京化工职业技术学院化工系 210009 ; 2.南京炼油厂 深拔项目方案做的减压深拔技术探讨。 减压深拔技术就是在现有的重质馏分油切割温度的基础上,将温度进一步提高,来增加馏分油的拔出率。其核心是对减压炉管内介质流速、汽化点、油膜温度、炉管管壁温度、注汽量(包括炉管注汽和塔底吹汽)等的计算和选取,以防止炉管内结焦。 一、减压深拔发展现状 近年来,国内对于常减压蒸馏深拔技术积极探索,并取得一些成效,如:常压切割较深,一般达360℃,较少的常压渣油降低了减压蒸馏强度,降低了减压塔压降;将导致油品大量裂解的温度设定为加热炉出口温度的上限;减压塔汽化率较低,最低在1.5%左右;低压降和低温降的转油线;湿式或微湿式的操作;高真空的真空产生系统;低压降的填内构件(填料);强化了分馏要领的洗涤段设计和操作;新型、高效的进料气液分布器;提高汽提效果,降低渣油裂解的高效渣油汽提段;开发减压深拔的过程模拟工具[1]。 但国内还没有真正掌握减压深拔的成套技术,少数几套装置虽然从国外SHELL 和KBC 公司引入了减压深拔工艺包,如荷兰Shell 公司采用深度闪蒸高真空装置技术,使全塔压降只有0.4 kPa ,实沸点切割温度达到585℃。英国KBC 公司的原油深度切割技术使减压蒸馏切割点达到607~621℃,但国内对该项技术的吸收和掌握需要一定的时间[2,3]。大庆石化应用KBC 技术,一套常减压渣油收率由38.5%降到36.5%以下,相应的切割点为535℃。二套常减压渣油收率由34.3%降到33.8%,减一线至减四线收率与深拔前比较提高了3.7 wt%[4] 。 二、影响减压深拔的因素分析[3,4] 有统计表明,目前国内多数早期建成的常减压蒸馏装置实沸点切割一般为520~540℃左右,国外的减压深拔技术是指减压炉分支温度达到420℃以上,原油的实沸点切割点达到565~621℃。可见国内减压蒸馏技术与国际先进水平相比, 还有相当大的差距。目前影响减压深拔的主要因素有: 油气分压和温度,雾沫夹带量,减压深拔工艺流程不完善,减压炉出口温度和汽化段的真空度等。 2.1 油气分压和温度对减压深拔的影响影响减压装置拔出率的主要因素是减压塔进料段的油气分压和温度。进料温度越高或烃分压越低, 则进料段的汽化率越大, 总拔出率越高。但是减压炉出口温度过高,会造成油品分解,在塔内产生结焦的问题。 2.2 雾沫夹带量对减压深拔的影响进料段的雾沫夹带量会影响减压塔蜡油的产品质量。另外, 被夹带上去的油滴还会使闪蒸段以上部分的塔内件严重结焦。 2.3 工艺流程不完善对减压深拔的影响较早的蒸馏装置设计拔出温度按照530℃以下考虑,设计时没有考虑减压深拔的操作方案,减压塔没有减底急冷油流程,减底温度没有很好的控制手段,塔底温度上升后,容易造成减压塔底结焦,塔底泵抽空等现象,对塔顶真空度的控制和装置的长周期运行有着不利影响。 2.4 减压炉出口温度较低对减压深拔的影响 由于没有针对具体的原油品种和加热炉结构进行严格的计算,如果只是依靠经验进一步提高加热炉出口温度,势必担心减压炉炉管结焦。装置为了减少炉管结焦的风险,减少渣油发生热裂化反应,减压炉分支温度多在400℃以下,减压塔汽化段温度多在385℃以下,常压渣油在此温度下的汽化程度不足。提高减压炉出口温度主要受炉管的材质、炉管吊架材质、注汽流程、减压炉负荷等因素的制约。 2.5 汽化段的真空度较低对减压深拔的影响 装置减压进料段的真空度较低,直接影响了常压渣油的汽化率和减压系统的拔出深度。汽化段的真空度主要受以下两方面的限制: 1). 塔顶真空度。塔顶真空度越高,在一定的填料(或塔盘)压降下,进料段真空度

常减压蒸馏装置的提馏段操作

石油和天然气加工 常减压蒸馏装置的提馏段操作 A. I. Skoblo, O. G. Osinina, and A. A. Skorokhod 在原油的常减压蒸馏装置中广泛利用了对于任何复合塔都必不可缺的外部提馏段,提馏段是被设计用来从主塔的中间塔盘上拔出的液体产品中以蒸汽喷射方式 分离出轻馏分.汽提的效果是调节装置中产品的分离精确度的主要要素.在带有蒸汽喷射的提馏段中,沿塔盘流动的流体因为它本身的热焓值而脱水干燥;但是因为热焓值是被限制的,因此产生的蒸汽量也是有限的.在提馏段利用蒸汽喷射,蒸汽 流一般不超过液态残渣(提馏段的塔低流出物)的35%-50%.提馏段在石油产品的分离中虽然已被使用多年,但其运作还没有被充分研究,没有充分可靠的数据能够证明蒸汽流速水蒸汽的量对分离的精确度有影响.对提馏段的塔盘数量产生的影响,被汽提的产品的蒸馏曲线,塔内的总压和分压等其它因素的研究很少.进一步来说,如果没有关于提馏段运作和有关分馏法精确度的大多数重要控制参数间的相互关系的可靠数据,就不可能建立有效的控制过程.我们已经对一个莫斯科炼油厂的常减压蒸馏装置的冬季柴油机燃料的提馏段进行了实验性的研究,特别是改进了控 制和计量装置与取样的连接,并且也对实验室的模拟装置进行了实验研究.该炼油厂的提馏段的直径1.2米,有七个带矩形罩的塔盘,模拟装置的直径44毫米,有三个带有溢流装置的筛板. 对二元混合物,n-戊烷-二甲苯和甲苯-n-癸烷进行了专门试验,这些试验表明实验装置的提馏段,对于不同量的蒸汽喷射的操作,蒸汽量在0.1-0.5之间变化,其分馏效率相当于2.5-3层理论塔板.安装在工业提馏段中的七个实际的带有矩形罩的

常减压装置说明书

一、工艺流程 1.1装置概况 本装置为石油常减压蒸馏装置,原油经原油泵(P-1/1.2)送入装置,到装置内经两路换热器,换热至120℃,加入一定量的破乳剂和洗涤水,充分混合后进入电脱盐罐(V1)进行脱盐。脱后原油经过两路换热器,换热至235℃进入初馏塔(T1)闪蒸。闪蒸后的拔头原油经两路换热器,换热至310℃,分四股进入常压塔加热炉(F1)升至368℃进入常压塔(T2)。常压塔塔底重组分经泵送到减压塔加热炉(F2)升温至395℃进入减压塔(T4)。减压塔塔底渣油经两路换热器,送出装置。 1.2工艺原理 1.2.1原油换热 罐区原油(45℃)经原油泵P-1/1.2进入装置,分两路进行换热。一路原油与E-1(常顶气)、E-2(常二线)、E-3(减一线)、E-4(减三线)、E-5(常一线)、E-6(减渣油)换热到120℃;二路原油与E-14(常顶气)、E-16(常二线)、E-17(减二线)换热到127.3℃。两路原油混合换热后温度为120℃,注入冷凝水,经混合阀(PDIC-306)充分混合后,进入电脱盐罐(V-1)进行脱盐脱水。 脱后原油分成两路进行换热,一路脱后原油与E-7(常二线)、E-8(减二线)、E-9/1.2(减三线)、E-10/1~4(渣油)换热到239.8℃;二路脱后原油与E-11/1.2(减一中)、E-12/1.2(常二线)、E--13/1.2(减渣)换热到239.7℃。两路脱后原油换热升温到230℃合为一路进入初馏塔(T-1)汽化段。 初馏塔塔顶油气经空冷气(KN-5/1~5)冷凝到77℃,进入初顶回流罐(V-2)。油气经分离后,液相用初顶回流泵(P-4/1.2)打回初馏塔顶作回流,其余油气继续由初顶空冷器(KN-1/1~3)、初顶后冷器(N-1)冷却到40℃,进入初顶产品罐(V-3)。 初馏塔侧线油从初馏塔第10层用泵(P-6/1.2)抽出与常一中返塔线合并送到常压塔第33层塔盘上。 初馏塔底拔头油,经初底泵(P-2/1.2)抽出分两路换热。一路拔头原油与E-30/1.2(常二中)、 E-31(渣油)换热到270?C、E-32(渣油)、E-33(减四线)、E-34/1.2(减渣油)换热到308.3?C;二路拔头原油与E-35/1.2(减二中)、E-36(减渣油)、E-37/1.2(减二中)、E-38(常四线)、E-39/1.2(减渣油)换热到312.8?C。两路拔头原油汇合换热到308.3?C,然后分四路进入常压炉(F-1),加热到365?C,进入常压塔(T-2)进料段。 1.2.2常压塔

常减压装置概述(实习报告)

常减压装置主要工艺流程路线及重要工艺条件 1 主要工艺路线 1、1 初馏系统 原油自装置外原油罐区来,经原油泵后分两路送入脱前原油换热系统。脱前原油分别与初定循环油、常顶循环油、常一线油、常二线油、常三线油、减一线油、常一中油与常二中油进行换热,脱后原油分别与常一线油、常二线油、常三线油、常一中油、常二中油、减一线油、减二线油、减三线油、减一中油、减二中油与减渣油进行换热。两路脱盐原油换热后合并进入初馏塔,混合后得脱盐原油温度为253℃。 初馏塔共26层塔板,合并后得脱盐原油从初馏塔第四层塔板送入塔内蒸馏。初馏塔定得油气与原油换热到87℃,进入初顶空冷器冷凝冷却到60℃,再进过初顶水冷器冷凝冷却到40℃后进入初顶回流以及产品罐进行气液分离。初顶不凝气从产品管顶部送至初顶气分液罐作为常压加热炉得燃料,初顶气也可进入压缩机入口分液罐经压缩机升压后去焦化装置脱硫;初顶油用初顶回流及产品泵从产品罐中抽出,一部分打回初馏塔顶做回流,另一部分送至轻烃回收部分回收其中得轻烃;产品罐中得水相与常顶回流及常压产品罐得水相一起作为含硫污水由常顶含硫污水泵送出装置。初侧线油从初馏塔得第十六层或第十二层塔板送出,由初侧泵送至常压塔与常一中返塔线合并送入常压塔。初底油从初馏塔顶抽出,经初低泵送入初底油换热系统换热。 初底油在换热前分成两路,与常二中油、常三线油、减二中油与渣油进行换热,温度达到295℃,再分八路送入常压炉加热,升温至358℃,进入常压塔第六层塔盘。 1、2 常压系统 常压塔共50层塔盘,加热后初底油作为进料从第六层塔盘进入,气提蒸汽由塔底通入。常压塔顶油气经常顶空冷器冷却冷凝至60℃,再经常顶水冷器冷凝冷却至40℃后送入常顶回流及产品罐,在此进行气液分离。常顶不凝气从常顶回流及产品罐顶部送出,与自减顶分水罐来得减顶气混合后一起经压缩机入口分凝罐分液并经常顶气压缩机升压后送出装置,至焦化装置做进一步处理。需要时常顶气课由压缩机入口分液罐直接去常减顶燃料气分液罐,作为常压炉得燃料;常顶回

常减压蒸馏装置操作参数十六大影响因素

常减压蒸馏装置操作参数十六大影响因素((十一)常压塔底液位 常压塔底液位发生变化,会影响常压塔底泵出口流量发生波动,如果减压炉没有及时调整火嘴的发热量,会导致减压炉出口温度波动,即为减压塔进料温度发生变化,这样会导致减压塔操作波动,严重时会使减压侧线产品质量指标不合格。所以,常压塔底液位稳定是减压系统平稳操作的前提条件。一般,常压塔底液位控制在50%±10%的范围内。常压塔底液位的影响因素有:常压塔进料量、常底泵出口流量、汽化率(进料温度、进料性质、侧线抽出量多少.塔底注汽量、塔顶压力)。 1.进料量 常压塔底进料量主要由初底油泵出口流量控制,进料量增大,则常压塔底液面将升高,进料量减小,则常压塔底液面将降低。但是,如果改变了初底泵出口的流量,会引起初馏塔底液位的变化,就需要调节原油泵出口流量,这是不可取的,所以,一般不会采取调节初馏塔底泵出口流量来调节常压塔底液位。 2.常底泵出口流量 常底泵出口流量增大,则常压塔底液面将降低;常底泵出口流量减小,则常压塔底液面将升高。但是在调节常底泵出口流量的同时,也要考虑减压系统的操作平稳性,常底泵出口流量波动,一定要提前做好减压炉的相关调节工作,如燃料油火嘴和燃料气火嘴阀门的开

度、炉膛负压等,以保证减压塔进料的温度稳定,进而稳定整个减压塔的操作稳定。 3.汽化率 常压塔的汽化率主要是指常顶气体、常顶汽油、常一线、常二线、常三线产品的产率总和。常压塔底的汽化率升高,即为常顶产品和常压侧线产品的产率增加,则常底液面将下降;汽化率降低,则说明本应该汽化并从侧线馏出的组分没有馏出而是留存在塔底,使得常底液面将升高。常压塔底汽化程度是常压塔底液位影响的很重要的因素。 (1)进料性质 保持常压塔底温度不变,进科中轻组分的比例增大,则汽化率将升高。反之,降低。保持常压塔底温度、塔顶温度和压力不变,如果进料密度变小,进料中轻组分的比例增大,则常顶产品产量将会增加,汽化率将升高。反之,降低。 常底进料密度变小,说明本应该在初馏塔汽化馏出的组分没有馏出,而是随初底原油一同进入到了常压塔,这些组分便会在常顶馏出,如果不考虑塔顶压力的影响因素,常底进料性质的变化一般不会影响常压侧线产品的产率。 (2)进料温度 进料温度会促进油分的汽化,温度升高,则汽化率将升高;反之,则降低。 常压塔底进料温度与常压炉的加热程度和原油三段换热终温有关,从初馏塔底至常压炉进口这一段原油的换热系统称为原油三段换

常减压蒸馏装置自动化解决方案

常减压蒸馏装置自动化解决方案 2010-01-13 12:11 一、前言 中自在石化行业有着完善的装置解决方案,丰富的工程实施经验。目前SunytTech系列控制系统已在诸如常减压蒸馏、催化裂化、加氢精制、延迟焦化、溶剂脱沥青、气体分离、各类制氢、硫磺回收、PVC、苯酐、苯胺、环己酮等炼油及石化行业的各个主流装置得到广泛应用,在国内炼油和石化行业市场占有率一直居于领先地位,国内很多大中型石化企业中均已采用中自提供的控制系统和解决方案实现了对炼油及石化生产过程的控制。 二、工艺流程简介 常减压装置是炼油企业的基本装置,是原油加工的第一道工序,在炼油中起着非常重要的作用。它的工艺过程是采用加热和蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品,将原油分离的过程。主要分离产物有:重整原料、汽油组分、航空煤油、柴油、二次加工的原料(润滑油、催化裂化原料等)及渣油(重整及焦化、沥青原料)。 在常压塔中,对原油进行精馏,使气液两相充分实现热交换和质量交换。在提供塔顶回流和塔底吹气的条件下,从塔顶分馏出沸点较低的产品汽油,从塔底分馏出沸点较高的重油,塔中间抽出得到侧线产品,即煤油、柴油、重柴、蜡油等。常压蒸馏后剩下的重油组分分子量较大,在高温下易分解。为了将常压重油重的各种高沸点的润滑油组分分离出来,采用减压塔减压蒸馏。使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏,从而使高沸点的组分在相应的温度下依次馏出,作为润滑油料。常减压装置的减压蒸馏常采用粗转油线、大塔径、高效规整填料(GEMPAK)等多种技术措施。实现减压操作低炉温、高真空、窄馏分、浅颜色,提高润滑油料的品质。 三、控制方案 3.1 装置关键控制 常减压装置通常以常规单回路控制为主,辅以串级、均匀和切换等少量复杂控制。 1. 电脱盐部分 脱盐罐差压调节、注水流量定值控制和排水流量定值控制。 2. 初馏部分 ★塔顶温度控制:通过调节塔顶回流油量来实现对塔顶温度的控制,并自动记录回流流量,以便观察回流变化情况。 ★塔底液位控制:在初馏塔底采用差压式液面计,同时在室内指示和声光报警,以防止冲塔或塔底泵抽空。 ★塔顶压力控制:为了保证分馏塔的分馏效果,一般在塔顶装有压力变送器,并在室内进行监视、记录。 ★回流罐液位和界位控制:在回流罐上装有液面自动调节器来控制蒸顶油出装置流量以保证足够的回流量;同时通过界面调节器,以保持油水界面一定(调节阀安装在放水管上)。 ★蒸侧塔控制:为了减轻常压炉的负荷,提高处理量,在初馏塔旁增设了蒸侧塔。蒸侧塔液面需自动控制(调节阀安装在初馏塔馏出口上),并设有流量调节器控制进入常压塔的流量。 3. 常压部分 关键控制: ★加热炉进料流量控制:为了保持常压加热炉出口温度,在加热炉的四个分支进料线上,

常减压蒸馏装置操作工考试常减压蒸馏装置操作工高级考试考试卷模拟考试题.docx

《常减压蒸馏装置操作工高级考试》 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、炉管破裂的现象哪些?( ) 2、造成原油中断的原因有哪些?( ) 3、如何判断原油带水?( ) 4、容器贯通试压时,以下操作正确是()。( ) A.关闭容器的进口阀,然后试压 B.关闭容器的出口阀,然后试压 C.容器的安全 阀必须打开,避免超压憋坏容器 D.必须关闭液面计引出阀 5、容器贯通试压前,应先赶走空气,正确操作方法是()。( ) 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------

A.打开容器顶部放空阀排气 B.打开容器底部放空阀排气 C.通过容器进口阀排气 D.通过容器出口阀排气 6、容器贯通试压时试验压力应()。() A.大于安全阀起跳压力 B.小于安全阀起跳压力 C.等于安全阀起跳压力 D.等于泵出口最大压力 7、贯通试压时,正确给汽方法是()。() A.缓慢给汽 B.分步提压 C.一次提压到位 D.反复提、降压力 8、装置开车时,新建装置加热炉烘炉应在()进行。() A.装置进油前 B.恒温脱水时 C.设备热紧时 D.切换原油时 9、烘炉目的是()。() A.考验加热炉的牢固性 B.考验加热炉的耐温性 C.考验加热炉的耐压 D.性除去炉墙在砌筑过程中积存的水分 10、加热炉烘炉合格标准是()。() A.钢架、管架无显著变形 B.炉墙砌体无裂缝 C.基础无下沉 D.炉墙已烘干 11、开车时封油循环目的是()。() A.对管线热紧 B.进行试压 C.进行脱水 D.提高油温

常减压装置工艺流程说明

常减压装置工艺流程说明 一、原油换热及初馏部分 原油经原油泵P1001 A-C升压进入装置后分为两路,一路与原油—初顶油气换热器E1001AB换热,然后经过原油—常顶循(II)换热器E1003、原油—减一及减一中换热器E1004、原油—常一中(II)换热器E1005AB、原油—常三线(II)换热器E1006AB,换热后温度升至134℃,与另一路换后原油合并进电脱盐罐V1001;另外一路与原油—常顶油气换热器E1002AB换热后,依次经过原油—常顶循(I)换热器E1007、原油—常一线换热器E1008、原油—常二线(II)换热器E1009、原油—减渣(V)换热器E1010A-C,温度升至138℃,与另一路合并。合并后温度为136℃的原油至电脱盐。 脱盐后的原油分为两路,一路脱后原油分别经过E1011AB、E1012AB、E1013AB、E1014A-C、E1015AB,分别与减三线(II)、常二线(I)、常二中(II)、减渣(IV)、减二及减二中换热,温度升至240℃。另一路脱后原油分别

经过E1016、E1018、E1019AB、E1020A-C,分别与减二线、常一中(I)、减三线(I)、减三及减三中(II)换热,温度升至236℃,然后与从E1015AB来的脱后原油合为一路进入初馏塔T1001。 初馏塔顶油气经过E1001AB,与原油换热后再经初顶油气空冷器Ec1001AB、后冷器E1041AB,冷凝冷却到40℃后,进入初馏塔顶回流罐V1002进行气液分离,V1002顶不凝气进入低压瓦斯罐,然后引至加热炉F1001燃烧。初顶油进入初顶油泵P1002AB,升压后一路作为初馏塔顶回流返回到T1001顶部,另一路作为汽油馏分送至罐区(汽油)。 初馏塔底油经初底泵P1003AB抽出升压后分为两路,一路经初底油—减渣(III)换热器E1021A-D、初底油—常三线(I)换热器E1022、初底油—减三及减三中(I)换热器E1026A-C,换热至297℃;另一路经过初底油—常二中(I)换热器E1025A-C、初底油—减渣(II)换热器E1026A-D换热后温度升至291℃,二路混合后温度为294℃,进入初底油—减渣(I)换热器,温度升至311℃进常压炉F1001,经

常减压工艺流程图

常减压工艺流程图 常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称,因为两个装置通常在一起,故称为常减压装置。主要包括三个工序:原油的脱盐、脱水;常压蒸馏;减压蒸馏。以下是为大家整理的关于常减压工艺流程图,给大家作为参考,欢迎阅读! 常减压工艺流程图1、电脱盐罐其主要部件为原油分配器与电级板。 原油分配器的作用是使从底部进入的原油通过分配器后能够均匀地垂直向上流动,目前一般采用低速槽型分配器。 电极板一般有水平和垂直两种形式。交流电脱盐罐常采用水平电极板,交直流脱盐罐则采用垂直电极板。水平电极板往往为两至三层。 2、防爆高阻抗变压器变压器是电脱盐设备的关键设备。 3、混合设施。油、水、破乳剂进脱盐罐前应充分混合,使水和破乳剂在原油中尽量分散到合适的浓度。一般来说,分散细,脱盐率高;但分散过细时可形成稳定乳化液反而使脱盐率下降。脱盐设备多用静态混合器与可调差压的混合阀串联来达到上述目的。 工艺流程:炼油厂多采用二级脱盐工艺,图:1-1 所在地址 常压蒸馏原理: 精馏又称分馏,它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。

原油之所以能够利用分馏的方法进行分离,其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。 在原油加工过程中,把原油加热到360~370℃左右进入常压分馏塔,在汽化段进行部分汽化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体。 减压蒸馏原理: 液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。 降低外界压力就等效于降低液体的沸点。压力愈小,沸点降的愈低。如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行,这种过程称为减压蒸馏。 常减压装置的主要设备为:塔和炉。 塔是整个装置的工艺过程的核心,原油在分馏塔中通过传质传热实现分馏作用,最终将原油分离成不同组分的产品。最常见的常减压装置流程为三段气化流程或称为“两炉三塔流程”,常减压中的塔包括:初馏塔或闪蒸塔、常压塔、减压塔。 a、蒸馏塔的结构: 塔体:塔体是由直圆柱型桶体,高度在35~40米左右,材质一般为A3R或16MnR,对于处理高含硫原油的装置,塔内壁还有不锈钢衬里。 塔体封头:一般为椭圆形或半圆形。 塔底支座:塔底支座要求有一定高度,以保证塔底泵有足够的灌注压头。

化工生产中常减压蒸馏装置火灾危险性及对策示范文本

文件编号:RHD-QB-K3749 (安全管理范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 化工生产中常减压蒸馏装置火灾危险性及对策 示范文本

化工生产中常减压蒸馏装置火灾危险性及对策示范文本 操作指导:该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 常减压蒸馏装置,由于在化工生产中处于显著的环节,物料易燃易爆,且工作环境是密闭的高温、高压,具有较大的火灾爆炸危险。为此,要加强对其火灾危险性的研究,并采取可靠的消防安全措施。 一、工艺部分 1.常减压蒸馏装置主要有原油电脱盐、常减压蒸馏、直馏产品精制、四注防腐等部分组成。一般主要生产汽油、煤油、柴油、腊油、减压渣油和少量的轻烃,其大部分产品为二次加工装置的原料。 2.主要设备( 3.5Mt/d):

减压塔直径6.4米,高54m,体积约1100m 3,设计压力0.005MPa,进料温度400℃。塔体材质为复合钢板,壁厚16—20mm。 二、火灾危险性分析: 装置火灾危险性属甲类。易发生灾害性事故的部位:加热炉、初馏塔、常压塔、减压塔、分馏塔。 1. 物料、产品 (1)原料油、腊油:自燃点低(240℃左右)。 (2)汽油、液态烃、干气:闪点低,易燃易爆。 (3)硫化氢(H2S):液态烃、干气中含有6-12%的H2S。H2S无色,低浓度时有臭鸡蛋味气体,浓度高时反而无气味。极易燃,自燃点260℃。爆炸极限;4.0—46.0(V%)高毒类、具有强烈的

常减压蒸馏装置操作工(中级)

**细目表注释** [职业工种代码] 603020101 [职业工种名称] 常减压蒸馏装置操作工[扩展职业工种代码] 0000000 [扩展职业工种名称] 中国石化 [等级名称] 中级 [资源来源] 78000000 **细目表** 01 技能要求 01.01 工艺操作 01.01.01 开车准备 01.01.01.01 配合仪表工校对控制阀的操作01.01.01.02 引循环水进装置的操作 01.01.01.03 装置进、退油操作 01.01.02 开车操作 01.01.02.01 电脱盐罐装油的操作 01.01.02.02 投用减顶水封罐的操作 01.01.02.03 燃料油进入系统循环的操作 01.01.02.04 启动加热炉风机的操作 01.01.02.05 投用塔底吹汽的操作 01.01.02.06 瓦斯切水的操作 01.01.03 正常操作 01.01.03.01 挥发线注氨的操作 01.01.03.02 柴油注碱的操作 01.01.03.03 精制柴油酸度的调节 01.01.03.04 产品头重尾轻的调节 01.01.03.05 初顶压力高的调节 01.01.03.06 航煤闪点低的调节 01.01.03.07 常顶温度低的调节 01.01.03.08 减底液面高的调节 01.01.03.09 减压侧线油品残炭大的调节 01.01.03.10 塔底吹汽量的调节 01.01.03.11 减压侧线液面的调节 01.01.03.12 炉膛负压的调节 01.01.04 停车操作 01.01.04.01 降量操作 01.01.04.02 降温操作 01.01.04.03 停塔底泵的操作 01.01.04.04 电脱盐罐退油的操作 01.02 设备使用与维护 01.02.01 设备维护

常减压蒸馏装置自动控制解决方案(精)

常减压蒸馏装置自动控制解决方案 一、前言 中控在石化行业有着完善的装置解决方案, 丰富的工程实施经验。目前WebField 系列控制系统已在诸如常减压蒸馏、催化裂化、加氢精制、延迟焦化、溶剂脱沥青、气体分离、各类制氢、硫磺回收、 PVC 、苯酐、苯胺、环己酮等炼油及石化行业的各个主流装置得到广泛应用,在国内炼油和石化行业市场占有率一直居于领先地位,是国内唯一的与中石化建立了 MES 建设战略合作伙伴关系的DCS 厂家,包括中石化、中石油所属的镇海炼化、扬子石化、茂名石化、齐鲁石化、大庆石化等大中型石化企业中均已采用中控提供的控制系统和解决方案实现了对炼油及石化生产过程的控制。 二、工艺流程简介 常减压装置是炼油企业的基本装置, 是原油加工的第一道工序, 在炼油中起着非常重要的作用。它的工艺过程是采用加热和蒸馏的方法反复地通过冷凝与汽化将原油分割成不同沸点范围的油品或半成品,将原油分离的过程。主要分离产物有:重整原料、汽油组分、航空煤油、柴油、二次加工的原料 (润滑油、催化裂化原料等及渣油 (重整及焦化、沥青原料。在常压塔中, 对原油进行精馏, 使气液两相充分实现热交换和质量交换。在提供塔顶回流和塔底吹气的条件下, 从塔顶分馏出沸点较低的产品汽油, 从塔底分馏出沸点较高的重油, 塔中间抽出得到侧线产品,即煤油、柴油、重柴、蜡油等。常压蒸馏后剩下的重油组分分子量较大, 在高温下易分解。为了将常压重油重的各种高沸点的润滑油组分分离出来, 采用减压塔减压蒸馏。使加热后的常压重油在负压条件下进行分馏, 从而使高沸点的组分在相应的温度下依次馏出,作为润滑油料。常减压装置的减压蒸馏常采用粗转油线、大塔径、高效规整填料(GEMPAK 等多种技术措施。实现减压操作低炉温、高真空、窄馏分、浅颜色, 提高润滑油料的品质。

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