专利名称：一种提高拔出率的减压蒸馏方法
技术领域：
本发明涉及ー种原油常减压蒸馏的方法，更具体地说，涉及ー种减压蒸馏方法。
背景技术：
原油的常减压蒸馏被称为石油炼制的“龙头”，它为炼厂后续加工装置提供原料，并直接提供部分产品。目前常减压蒸馏技术多采用“ニ炉三塔”流程，即初馏塔、常压炉、常压塔、减压炉和减压塔。提高常压蒸馏装置的拔出率，可以使轻组分尽量在常压塔拔出，不会再进入减压塔，一方面可以得到更多的轻馏分，另ー方面可以减少减压炉和减压塔的负荷，有利于节能；提高减压装置的拔出率，可以增加馏分油的收率，为催化裂化、加氢裂化等エ艺提供更多的原料，从而提高炼厂的经济效益。常压蒸馏过程的常规流程初馏塔的塔底油经换热和常压炉加热至部分汽化后进入常压蒸馏塔，在蒸馏塔汽化段，轻组分汽化并上升进入分馏段，经过回流液体的冷凝从塔顶或侧线抽出得到馏分油，未汽化的部分向下流入提馏段，在提馏段的塔板上与塔底进入的水蒸汽接触，其中未汽化的轻馏分被汽提出来井随水蒸汽一起向上进入分馏段，未汽化的部分落入塔底，作为常压渣油引出。减压蒸馏过程的常规流程常压渣油经减压炉加热至部分汽化，经转油线进入减压蒸馏塔，在减压蒸馏塔汽化段轻组分汽化并上升进入分馏段，经过回流液体的冷凝后从塔顶或侧线抽出得到馏分油，未汽化的部分作为减压渣油从塔底引出。模拟计算结果表明，在减压炉辐射段炉管和转油线内，夹杂大液滴的汽相流速很快，而且汽液两相相际传质面积较小，使得轻馏分不能完全汽化而被包裹在未汽化的重质油中，导致进入蒸馏塔汽化段原料的实际汽化率低于理论计算的平衡汽化率，一部分轻质组分存在于塔底渣油中，从而降低装置的拔出率。目前国内常减压装置一般将减压渣油设计切割点在540°C，许多减压渣油中低于500°C馏分含量大于8wt%，低于538°C馏分含量大于10wt%，有的甚至高达30wt%以上。以中石化北京燕山石化公司炼厂常减压装置为例，常压渣油在减压塔汽化段温度和压カ下平衡汽化率为59. 0wt%，而エ业拔出率仅为 51. 9wt%，说明エ业拔出率与平衡汽化率仍有一定的差距。由此可见，减压蒸馏仍未达到平衡汽化率，拔出率还有很大的提升空间。影响常减压装置馏分油收率的重要因素是分馏塔汽化段的温度和油汽分压。汽化段温度越高，油汽分压越低，则原料的汽化率越高，馏分油的拔出率也就越高。提高分馏塔馏分油收率一般采用提高汽化段温度和/或降低汽化段压カ的方法。汽化段压カ主要取决于装置的抽真空能力和塔压降，汽化段的温度受加热炉出ロ温度的影响加热炉出ロ温度过高，重油有可能发生裂解反应，油品裂解生成的焦炭会严重影响装置的稳定性和长周期运行。转油线的作用是将被加热的油品输送至减压塔进行分离，要求有较低的温降和压降，以提高汽化段温度和降低減压炉压力。目前エ业上采用的高速转油线压降ー般在20-50kPa，温降高达30°C，而设计良好的低速减压转油线压降仍有10_20kPa，温降10-20°C。影响转油线温降和压降的因素主要有结构设计、流体流型和流速等，一般采用逐级扩径设计，且要求流速既不能出现柱塞流，也不能超过临界流速的90%，因此转油线内压降的降低受到一定限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中减压塔未达到平衡汽化率的情况，提供ー种强化蒸馏原料油汽化，提高常减压蒸馏拔出率的方法。本发明提供的ー种提高拔出率的减压蒸馏方法，包括以下步骤将常压渣油在减压炉加热到350_460°C，引入汽化塔，在汽化塔中轻组分汽化，汽化塔塔底渣油从装置引出，汽化塔塔顶馏分引入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔塔顶压カ为 O.5-5kPa，塔顶温度为40-100°C，塔底温度为310_360°C，减压蒸馏塔分馏得到重柴油和减压蜡油馏分。本发明提供的方法中，权利要求书和说明书中提到的减压炉、汽化塔及减压塔有关的压カ均为绝对压力。本发明提供的方法中，所述的汽化塔操作条件为 .温度为340-450°C、优选390-440°C，压カ为 4-l5kPa、优选 5_10kPa。本发明提供的方法中，所述的减压炉出口绝对压力4_550kPa，汽化塔入口温度比减压塔入口温度高5-60°C，减压塔底油温310-360°C。本发明提供的方法中，所述的减压炉出口油温为350-460°C，出口压カ为
4-550kPa，在此条件下，油品在减压炉内实现部分汽化或完全不汽化，保证炉管内有较高的液相分率，可増大油品的传热系数，还可减小管线压降和温降，另外升高压カ还有利于防止油品在炉管内裂化和结焦。将由减压炉加热的常压渣油引入汽化塔，所述的汽化塔采用简单汽化方式，油品在汽化塔内实现轻质油品的汽化，其中的汽相产品经管线进分馏塔进行轻质馏分油品的分离，汽化塔底产品作为渣油直接出装置，不再进入分馏塔，从而缩短了渣油在装置内的停留时间，可有效防止结焦。由于分馏塔为单纯汽相进料，进料管线无需采用逐级扩径方式，结构更为简単。分馏塔只对汽化塔汽化馏分进行分馏，操作温度降低，塔顶和侧线出料为重柴油和各侧线蜡油，塔底为重质蜡油，其用途可根据需要灵活调整。本发明提供的方法中，所述的汽化塔也可以采用雾化强化汽化方式，所述的雾化強化可采用喷雾雾化，利用喷嘴将油品雾化成细小液滴颗粒，雾滴在汽化塔内完成轻组分的快速汽化。本发明提供的方法中，所述的汽化塔可采用干式操作或湿式操作。汽化塔采用干式操作吋，塔底设置2-5层人字挡板，并设置高通量抗堵填料，优选格栅类填料，孔隙率大于95%，比表面20-100m2/m3，以增大油品的换热表面，使其中夹带的轻组分尽可能汽化，减少渣油中轻组分含量；汽化塔采用湿式操作时，汽化塔塔底设置4-8块塔板，塔板开孔率
5-15%，另外在塔底引入汽提蒸汽，从而使汽化塔兼有分馏塔汽提段的功能，蒸汽量为汽化塔塔底出料量的O. l-2wt%。本发明提供的方法中，根据产品性质和需要，优选在所述的汽化塔塔顶设置除沫器，优选低压降丝网除沫器，以减少汽相中的雾沫夹带，提高轻质馏分油品的质量。在所述的汽化塔汽相出料ロ设置蒸汽喷射器注入快速蒸汽，以降低汽化塔操作压力，提高汽化率，注入蒸汽量为塔顶出料量的O. l-2wt%。本发明提供的方法中，所述的汽化塔直径为减压蒸馏塔直径的O. 6-1. 5倍。塔底采用缩径设计，使渣油停留时间小于6分钟。为防止塔底油温过高而引起结焦，还可往汽化塔底打入急冷油，将塔底油温降至360°C以下。在常压蒸馏过程中，为提高常压蒸馏塔的拔出率，还可以在常压蒸馏塔之前设置本发明提供的汽化塔，用于提高常压蒸馏塔拔出率。与现有技术相比，本发明提供的减压蒸馏方法的有益效果为(I)用中间汽化塔取代现有常减压エ艺中的转油线和分馏塔汽化段，为油品提供、ー个单独的汽化空间，在汽化塔内可以实现油品的简单汽化，可减小因转油线温降和压降带来的能量损失，并能提高减压蒸馏轻馏分的拔出率；(2)渣油直接从汽化塔底提前采出，可缩短渣油离开加热炉后的停留时间；(3)汽化塔的汽相产品经转油线进入分馏塔进行轻质馏分油产品的分离，由于去掉了重馏分段，分馏塔可以在较低的温度下操作。
图I为本发明提供的减压蒸馏方法的流程示意图；图2为本发明提供的减压蒸馏方法的强化汽化方式流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明提供的减压蒸馏方法予以进ー步说明，但并不因此而限制本发明。附图I为本发明提供的减压蒸馏方法的流程示意图。如图I所示，待分馏的原料油(常压渣油)经进料泵I打入加热炉2中预热，加热炉2炉出ロ压カ为4-550kPa，加热炉管出ロ温度为350-460°C。预热后的原料油引入汽化塔3中，在汽化塔3中充分汽化，汽化后的气相馏分引入减压蒸馏塔4中继续分离，汽化后得到的液相组分作为渣油从汽化塔塔底引出装置。图2为本发明提供的减压蒸馏方法的另ー种实施方式的流程示意图，和图I不同的是，经减压炉加热的常压渣油由雾化设备雾化为小液滴，喷入汽化塔中，由于雾滴具有极大的比表面积，在汽化段雾滴运动过程中可汽化的馏分在极短的时间内充分汽化。对比例对比例I说明现有技术中的常规减压蒸馏方法的效果。350°C常压渣油经减压炉加热至塔入口温度385°C，其中转油线温降为21°C，压降为37kPa，减压塔汽化段压カ为5. 5kPa，加热炉负荷为235MJ/t原料，减压塔顶压カ为I. 6kPa，减压塔采用干式操作，塔底不打急冷油以作对比。此操作条件下减压塔塔顶温度为78°C，塔底温度为388°C，设三条侧线出料，减压渣油收率为55wt%，500°C (TBP)以前馏分为7. 3wt%，减压蜡油干点为537°C。实施例I实施例I说明本发明提供给的减压蒸馏方法的效果。流程如图I所示，350°C常压渣油经泵I增压后进入减压炉2，加热到塔入口温度395°C后进入中间汽化塔3，所述的汽化塔塔径为减压塔塔径的I. 2倍，汽化塔塔底为6块固阀型塔板，塔板开孔率为8%，塔顶装有丝网除沫器，汽化塔压カ为8kPa，加热炉负荷为228MJ/t原料，加热炉出ロ至汽化塔温降为8°C。在汽化塔内轻组分闪蒸成汽相进入减压塔4进行减压馏分油品的分离，减压塔顶压カ为I. 7kPa，塔顶温度71V，塔底温度330°C，设三条侧线出料，减压塔底重质蜡油干点为554°C ;液相产品作为减压渣油直接从汽化塔底采出，采出温度391°C，减压渣油收率为51%，500°C (TBP)以前馏分为6. 5wt%。实施例2实施例2说明本发明提供给的减压蒸馏方法在雾化强化汽化塔内汽化过程的效
果O流程如图2所示350°C常压渣油经泵I增压后进入减压炉2，加热到塔入口温度430°C后进入中间汽化塔3完成雾化和汽化过程，所述的汽化塔塔径为减压塔塔径的O. 8倍，汽化塔塔底为高通量格栅类填料，填料高度为I. 2m，塔顶装有丝网除沫器，汽化塔入口前压カ为500kPa，加热炉负荷为233MJ/t原料，加热炉出口至汽化塔温降4°C，采用喷雾装置将常压渣油喷入汽化塔内。汽化塔顶部汽相出口用蒸汽喷射器注入蒸汽，蒸汽注入量为塔顶汽相出料的O. 5wt%，汽化塔压カ6kPa。减压渣油采出温度396°C，收率为45%，5000C (TBP)以前馏分为4.2wt% ;减压塔顶压カ为2. 5kPa，塔顶温度为74°C，塔底温度为350°C,设三条侧线出料，减压塔底重质蜡油干点为572°C。由实施例和对比例可见，在加热炉负荷基本相当的情况下，采用本发明提供的方法实施例I中得到的减压渣油收率较对比例降低了 4个百分点，相应地减压蒸馏拔出率提高了 4个百分点；实施例2采用的雾化强化方法得到的减渣收率仅为45%，较对比例降低了 10个百分点，其减压蒸馏拔出率提高了 10个百分点，综上所述，说明本发明提供的减压蒸馏方法有利于提高原料油的拔出率。
权利要求
1.一种提高拔出率的减压蒸馏方法，其特征在于，将常压渣油在减压炉加热到350-4600C，引入汽化塔，在汽化塔中部分汽化，汽化塔塔底渣油从装置引出，汽化塔塔顶馏分引入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔塔顶压力为0. 5-5kPa，塔顶温度为40-100°C，塔底温度为310-360°C，减压蒸馏塔分馏得到重柴油和减压蜡油馏分。
2.按照权利要求I的方法，其特征在于，所述的汽化塔温度为340-450°C，压力为4-15kPa。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，所述的汽化塔温度为390-440°C，压力为5-lOkPa。
4.按照权利要求I或2的方法，其特征在于，所述的汽化塔塔底设置高通量填料或塔板。
5.按照权利要求I或2的方法，其特征在于，所述的汽化塔设置蒸汽喷射器，蒸汽量为塔顶出料量的0. l-2wt%。
6.按照权利要求I或2的方法，其特征在于，所述的汽化塔塔底引入气提蒸汽，蒸汽量为塔底出料量的0. l-2wt%。
7.按照权利要求I或2的方法，其特征在于，所述的汽化塔塔顶设置丝网除沫器。
8.按照权利要去I的方法，其特征在于，所述的汽化塔直径为减压蒸馏塔直径的.0.6-1. 5 倍。
全文摘要
一种提高拔出率的减压蒸馏方法，将常压渣油在减压炉加热到350-460℃，引入汽化塔，在汽化塔中部分汽化，汽化塔塔底渣油从装置引出，汽化塔塔顶馏分引入减压蒸馏塔，减压蒸馏塔塔顶压力为0.5-5kPa，塔顶温度为40-100℃，塔底温度为310-360℃，减压蒸馏塔分馏得到重柴油和减压蜡油馏分。本发明提供的方法，用中间汽化塔取代现有常减压工艺中的转油线和分馏塔汽化段，为油品提供一个单独的汽化空间，在汽化塔内可以实现油品的简单汽化，可减小因转油线温降和压降带来的能量损失，并可提高减压蒸馏轻馏分的拔出率。
文档编号C10G53/02GK102676211SQ201010521068
公开日2012年9月19日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者张占柱, 毛俊义, 秦娅, 袁清, 黄涛 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院