原油减压蒸馏控制系统设计(2)

2019-09-01 19:58

辽宁石油化工大学继续教育学院论文

油料的质量要求主要是粘度合适、残碳值低、色度好,在一定程度上也要求馏程要窄。因此,对润滑型减压塔的分馏精确度的要求与原油常压分馏差不多,故它的设计计算也与常压塔大致相同。

由于减压下馏分之间的相对挥发度较大,而且减压塔内采用较大的板间距,故两个侧线馏分之间的塔板数比常压塔少。有的减压侧线抽出板采用升气管式抽出板。这种抽出板形式对于集油和丑油操作比较好,但是他没有精馏作用,其压降约0.13~0.26kPa。减压塔各点的温度条件的求定方法按理应与常压塔相同,但是在减压塔中,内回流对油气分压的作用比较难以确定,因此,对减压塔的温度条件常按如下经验来求定:

侧线温度——取抽出板上总压的30%~50%作为油气分压计算在该分压下侧线油品的泡点;

塔顶温度——是不凝气和水蒸气离开塔顶的温度,一般比塔顶循环回流进塔温度高出28~40℃;

塔底温度——通常比汽化段温度低5~10℃,也有多达摄氏十几度者[3]。

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2 工艺流程设计

2.1减压蒸馏

减压蒸馏也称真空蒸馏。原油中重馏分沸点约370~535°C,在常压下要蒸馏出这些馏分,需要加热到420°C以上,而在此温度下,重馏分会发生一定程度的裂化。因此,通常在常压蒸馏后再进行减压蒸馏。在约2~8kPa的绝对压力下,使在不发生明显裂化反应的温度下蒸馏出重组分。常压渣油经减压加热炉加热到约380~400°C送入减压蒸馏塔。减压蒸馏可分为润滑油型和燃料油型两类。前者各馏分的分离精确度要求较高,塔板数24~26,后者要求不高,塔板数15~17。

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2.2减压蒸馏的工艺流程

常减压蒸馏的工艺流程如图2.1所示:

图2.1 原油常减压蒸馏工艺流程

注: C - 1: 初馏塔; C - 2: 常压塔; C - 4: 减压塔; C - 3, C - 5, C - 6:

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汽提塔;

F- 1: 常压塔加热炉; F- 2: 减压塔加热炉; D-: 汽液分离罐, P- :离心泵

炉F-2为减压塔加热炉,其作用就是为油品的汽化提供热源。在加热炉中,燃料在炉膛内燃烧,产生高温火焰与烟气,传热给炉管内流动的油品使其达到工艺需要的温度,为蒸馏过程提供稳定的气化量和热量。

从炉F-2加热出来的常底油(395℃)进入塔C-4第4层,在塔内93~98kPa真空度下进行减压分馏。

塔C-4顶油气、水蒸气由挥发线引出(为了防腐注有氨水),分三路进行冷却,冷凝油水进行油水分离,未冷凝油汽经过蒸汽抽空器进行冷却,最后的不凝气引到炉子燃烧,或向塔C-4顶放空排入大气。

减压一线自塔C-4全凝段集油箱馏出,由泵抽送去与炉用空气预热,然后进行冷却至45 ~ 60℃,部分打回塔C-4顶作冷回流,另一部分作重柴油或催化料装置。

减压二线自塔C-4第17层集油箱馏出,由泵抽出,然后进行冷却至60 ~ 80℃,作加氢裂化或催化原料,进行冷却前一部分打回塔C-4作减二回流。出口引一支路去作重质封油用。

减压三线自塔C-4第11层 馏出,由泵抽出后,一小部分作减三轻洗油打回塔C-4第10层,另外大部分减三油一部分作减三回流打回塔C-4第16层,另一部分油冷却至60 ~ 80℃,作加氢裂化或催化原料出装置。

减压四线自塔C-4第6层集油箱馏出,由泵抽出,一部分作燃料油到炉子燃烧,另一部分经冷却至70 ~ 80℃作燃料油或催化料出装置。

减底渣油由泵抽出,经换热后进入冷却器,然后作氧化沥青,焦化或丙烷脱沥青原料出装置。

塔底通入过热水蒸气,目的是降低油气分压,提高拨出率[8]。

2.3塔器结构

根据设计要求和实际情况,采用板式塔。各种板式塔有关结构性能比较如

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下表:

表2-5 各种塔板比较

塔板 泡罩塔板 优点 不容易发生漏液现象,有较好的操作弹性, 对脏物不敏感 筛板 结构简单,造价低,气体,压降小 缺点 结构复杂造价高,塔板压降大,雾末夹带现象严重.塔板效率均匀 操作弹性地,筛孔小,易堵塞 浮阀塔板 喷射型塔板 生产能力大,操作弹性大,塔板效率高,气体压降小,结构简单,造价低 开孔率较大,可采用较高的空塔气速,生产能力大,塔板效率高 由上表比较可知,应选择浮阀塔板作为本次设计所需的塔板。

大 操作弹性大.气相夹带 不宜处理易结焦,或黏度2.4废气处理

①加热炉烟气

烟气中的so2与燃料中硫含量有关,使用燃料气及低硫燃制能有效降低so2。的排放量。NO2的排放与燃料中的N2含量及燃烧火嘴结构有关。

②停工排放废气

装置在停工时,需对塔、容器、管线进行蒸汽吹扫,大部分存油随蒸汽冷凝水排出,还有部分未被冷凝的油气随塔顶蒸汽放空进入大气;检修时,需将塔、容器等设备的人孔打开,将残存的油气排入大气;要制定停工方案并严格执行,严格控制污染。

③无组织排放废气

一般情况下含硫废水中硫化氢及氨的气味较大,输送这种含硫废水必须密闭,如有泄漏则毒害严重。含硫化氢废气经常泄漏的部位是在“三顶”回流罐脱水部位。减少措施是控制好塔顶注氨。输送轻质油品管线、碱渣管线及阀门的泄漏会造成大气污染,本装置设计常压塔顶减压阀为紧急放空所用,放空气体进入紧急放空罐。管线阀门的泄漏率应小于2%c。

另外,蒸馏装置通常设“三顶”瓦斯回收系统,将初顶、常减顶不凝气引

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入加热炉作为燃料烧掉或回收,这样对节能、安全、环保均有利。

2.5废水处理

①电脱盐排水

制电脱盐过程所排的废水,来自原油进装置时自身携带水和溶解原油中无机盐所注入的水。此外,加入破乳剂使原油在电场的作用下将其中的油和含盐废水分离。由于这部分水与油品直接接触,溶人的污染物较多,特别是电脱盐罐油水分离效率不高时,这部分排水中石油类和COD均较高。排水量与注水量有关,一般注入量为原油的5%~8%。

筛选好的破乳剂、确定合适用量、提高电脱盐效率都对提高油水分离效果有利;用含硫污水汽提后的净化水回注电脱盐可减少新鲜水用量,同时减少净化水排放的挥发酚含量;增加油水镧离时间,严格控制油水界面(必要时设二次收油设施)可减少油含量。

②塔顶油水分离器排水

常减压蒸馏装置其初馏塔顶、常压塔顶、减压塔顶产物经冷后均分别进入各自的油水分离器,进行油水分离并排水。这部水是由原油加工过程中的加热炉注水,常压塔和减压塔底注汽产品汽提塔所用蒸汽冷凝水,大气抽空器冷凝水,塔顶注水,缓蚀剂所含水分等组成。由于这部分水与油品直接接触,所以 AN染物质较多,排水中硫化物、氨、COD均较高。排水中带隋况与油水分离器中油水分离时间、界面控制是否稳定有关。正常生产情况下,严格控制塔顶油水分离器油水界面是防止排‘重带油的关键。

③机泵冷却水机泵冷却水由两部分构成,一部分是冷却泵体用水,全部使用循 K冷却后进循环水回水管网循环使用。另一部分是泵端面密封冷却 K,随用随排入含油废水系统。一般热油泵需冷却水较多,如端面十漏油较多.则冷却水带油严重。如将泵端面密封改为波纹管式端 i封,可以减少漏油污染。

④装置其他排水 a.油品采样该装置有汽油、煤油、柴油等油品采样口用于采 j品进行质量检测。一般在油品采样前,都要放掉部分油品,以便:次采样滞留在管线中的油置换掉。这部分油品会污染排水。可采『动分析仪或密闭采样法,也可以将置换下的油品放入污油罐中回以减少污染。 b.设备如拆卸油泵、换热器等,需将设备内的存油放掉进入系统。如果能在拆卸设备处,

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