原油加工过程首先将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏馏分油,然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的非理想组分;或者通过化学反应转化,生成所需要的组分,进而得到一系列合格的石油产品。
炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的分离手段。
几乎所有炼油厂中原油的第一个加工过程就是原油蒸馏(称为龙头),例如拔顶蒸馏和常减压蒸馏等。所谓原油一次加工,主要指原油蒸馏。
蒸馏装置,一般叫常减压装置。常减压蒸馏装置是炼油企业最重要的装置之一,炼化企业的产能多少万吨/年(如没有特指)就是指常减压蒸馏装置的常压塔的年处理能力。常减压蒸馏装置的规模决定炼化企业的加工油种、渣油收率还有炼油利润。了解、研究常减压蒸馏装置,是石油化工研究者必备的一门功课。
汽油………….℃
煤油………….~℃
柴油………….~℃
重柴油……….~℃
蜡油………….~℃
渣油………….℃
一般的常减压蒸馏装置由几大部分组成:
1)电脱盐系统
2)初馏塔(部分装置或者炼油厂可能没有)
3)闪蒸塔(部分装置或者炼油厂可能没有)
4)常压塔
5)减压塔
常减压蒸馏装置工艺流程一般有三大类:
1)电脱盐---常压塔---减压塔
2)电脱盐---闪蒸塔---常压塔---减压塔
优点是加热炉的负荷低、轻烃回收率高,一次性投资相对较低等;缺点是后续要设置压缩机,维护较为困难。
3)电脱盐---初馏塔---常压塔---减压塔
优点是可以预脱水、脱硫化氢、防止常压塔冲塔等,操作也较为灵活,并可以分担常压塔负荷;缺点是流程较为复杂、投资高(设置轻烃回收可以节省部分投资)、初定石脑油的含砷较高。
电脱盐
常规的电脱盐系统,通常只设计一级电脱盐罐,但是随着全球原油产量衰减较快,如要增加原油采出量,开采就需要使用大量助剂,这就增加了原油里面的盐含量。受此影响,多数新设计的常减压蒸馏装置,不得不采用两级电脱盐罐,以降低加工原油的盐含量。影响电脱盐操作的主要因素有,破乳剂的选择、原油停留时间控制、注水量的控制及温度压力等等。
初馏塔
原油经过电脱盐系统后,再经过换热器换热,进入初馏塔。塔顶拔出部分的石脑油,经过冷却、分离后,轻石脑油作为化工原料、重石脑油作为重整原料。塔底部分继续经过换热器换热后,进入常压炉加热、升温,送入常压塔进行馏分切割、分离。初馏塔的主要产品有轻石脑油、重石脑油、初顶气(去轻烃回收)。
常压塔
初馏塔底油经过换热、加热炉升温至—°C,进入常压塔进行切割、分离。一般的常压塔设置有三个中段回流,分别是常顶油循环、常一中循环、常二中循环。
常压塔的主要产品有常顶气、常顶油(石脑油)、常一线(航煤)、常二线和常三线(柴油)以及常底油(蜡油及渣油混合物,如北方炼油厂加工轻质原油的,可以直接进催化裂化装置,例如长庆石化)。
减压塔
常底油经过常底油泵升压后,进入减压炉加热至—°C后,进入减压塔,进行切割、分离。一般的减压压塔设置有三个中段回流,分别是减一线循环、减二线循环、减三线循环。减压塔的主要产品有减顶气、减顶油和减一线(柴油)、减二线和减三线(蜡油)以及减压渣油(也可以说是沥青)。
常减压蒸馏装置主要产品:
初馏塔—轻烃,轻、重石脑油
常压塔—轻烃、航煤、柴油及常压渣油
减压塔—轻烃、柴油、蜡油及减压渣油(沥青)
操作参数
常规的常减压蒸馏装置指标如下:
1)常压塔拔出率50.08%、减压塔拔出率31.45%,轻质油收率54.45%,总拔出率81.53%;
2)设计能耗为.43MJ/t,原油换热终温°C,加热炉热效率92.5%;
3)常压炉出口温度°C、减压炉出口温度°C。
主要设备操作参数
作为常减压蒸馏装置,除了装置总拔、轻油收率外,主要