1、 1 毕业设计文献综述 化学工程与工艺 常减压蒸馏装置研究现状与概述 250 万吨 /年常减压蒸馏装置常压系统工艺设计 前言 本课题的主要内容是对年处理量 250 万吨常减压蒸馏装置常压系统进行工艺设计。 常 减 压 蒸馏 是石油加工的 “ 龙头 装置 ” ，后续二次加 工装 置的原料 及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及渣油等。 石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。由碳和氢化合
2、形成的烃类构成石油的主要组成部分，含硫、 氧、氮的化合物对石油产品有害，在石油加工中应尽量除去。不同产地的石油中，各种烃类的结构和所占比例相差很大，但主要属于烷烃、环烷烃、芳香烃三类。通常 以烷烃为主的石油称为石蜡基石油；以环烷烃、芳香烃为主的称环烃基石油；介于二者之间的称中间基石油。我国主要原油的特点是含蜡较多，凝固点高，硫含量低，镍、氮含量中等，钒含量极少。除个别油田外，原油中汽油馏分较少，渣油占三分之一。组成不同类的石油，加工方法有差别，产品的性能也不同，应当物尽其用。 石油炼制工业是国民经济最重要的支柱产业之一，是提供能源，尤其是交通运输燃料和有机化工原料的最重要的工业。据统计，全世界
3、总能源需求的大部分依赖于石油产品，汽车，飞机，轮船等交通运输器械使用的燃料几乎全部是石油产品， 有机化工原料主要也是来源于石油炼制工业，用于生产有机化工原料也占了小部分。 主题 国内外现状 石油是重要的能源之一，世界的工业生产和经济运行都离不开石油，但是，石油不能直接作为产品使用，必须经过各种加工过程，炼制成多种在质量上符合使用要求的石油产品。 世界炼油厂平均规模不断提高，从 1982 年的 491 万吨 /年提高到 2008 年的 653 万吨 /年。全球最大的 25 家炼油公司合计炼油能力为 25.72 万吨 /年，占世界炼油总能力的 60.1%。全球炼油能力大于等于 2000 万吨 /年
4、的炼厂共 19 座，合计炼油能力达 5.13 亿吨 /年 1。 当今世界科技进步日新月异， 炼油和石化领域的科技发展也非常迅速， 总体来看， 有2 以下七个方面的发展趋势 23： 一、 技术进步推动全球炼油和石化工业走向大型化、 基地化和一体化，产业集中度进步提高； 二、 清洁燃料、 深度加工和油化一体化技术成为世界炼油技术发展的主攻方向； 三、 石化产品将向多样化、 高附加价值、 高性能化方向发展； 四、 炼油和石化生产过程向清洁化方向发展； 五、 替代能源的研究受到高度重视； 六、 应用信息技术， 加快炼油和石化传统产业升级； 七、 高新技术的应用推动炼油和石化技术的进一步发展。 随着 6
5、0 年 代大庆油田的开发，我国石油加工能力得到快速发展， 1965 年原油加工能力超过 1000 万吨 /年。 1975 年达到 5000 万吨 /年以上， 1988 年 1 亿吨 /年， 1995 年全年底加工能力超过 2 亿吨 /年，居世界第四位， 2005 年我国原油加工能力为 3.47 亿吨 /年，加工量为 2.86亿吨，三大类成品油产量约 1.75 亿吨，表观消费量 1.68 亿吨。 2009 年我国原油加工能力增至 4.78 亿吨 /年，稳居世界第二位，原油加工量 3.75 亿吨，三大类成品油产量达 2.28 亿吨，表观消费量 2.20 亿吨，基本满足国内需求，部分成品油出口国外
6、4。 常减压蒸馏的概述 常 减 压 蒸馏 是石油加工的 “ 龙头 装置 ” ，后续二次加工装置的原料及产品都是由常减压蒸馏装置提供。常减压蒸馏主要是通过精馏过程，在常压和减压的条件下，根据各组分相对挥发度的不同，在塔盘上汽液两相进行逆向接触、传质传热，经过多 次汽化和多次冷凝，将原油中的汽、煤、柴馏分切割出来，生产合格的汽油、煤油、柴油及蜡油及渣油等。 原油蒸馏通常包括三个工序： 原油预处理：即脱除原油中的水和盐 ； 常压蒸馏：在接近常压下蒸馏出汽油、煤油 (或喷气燃料 )、柴油等的直馏馏分，塔底残余为常压渣油 (即重油 )； 减压蒸馏 。 目前，国内外大致都是采用由初馏塔、常压塔、减压塔，常
7、压炉、减压炉组成的三塔两炉工艺流程。 近年来，我国常减压蒸馏装置，呈现了规模大型化，原油加工品种多样化生产操作智能化等趋势，技术水平有了较大的提高。作为炼油企业的“龙头”，常减压蒸馏装 置技术水平高低，不但关系到原油的有效利用，而且对全厂的质量，产品收率，经济效益都有很大影响，这就要求我们积极应用先进适用技术，继续推动常减压蒸馏技术进步，促进整体炼3 油水平的不断提高。 为了更好地提高原油的生产能力，本着投资少，能耗低，效益高的思想对大庆原油进行常减压蒸馏常压系统设计。设计的基本方案：原油 换热系统 电脱盐系统 加热炉系统 常压系统，经常压蒸馏得到汽油、煤油、柴油及常压渣油。 常压塔的腐蚀与防
8、护 常压塔的腐蚀主要有低温腐蚀、高温环烷酸腐蚀、高温硫和硫化氢腐蚀、原油性质变差等等。对于常压塔的防护 ，目前拥有的几种防护方法如下： （ 1）加强“一脱三注”措施：提高电脱盐技术 、注氨水、注缓冲剂、注碱水。 （ 2）设备方面：合理选材、加强对设备腐蚀的检测，重视设备防腐研究、改变结构对 设备的冲蚀破坏 6。 提高轻质油收率的有效方法 李东英、黄风林 7等人提出常压加热炉采用炉管逐级扩径及高架空低速转油线技术 ,是提高原油汽化率 ,提高轻质 油收率及柴油质量的一项非常经济、简单易行 的技术。同时又可降低炉管压力降 ,减少原油输送动力消耗。降低常压塔操作压力 ,选择压力降小的塔 内件 (塔盘或
9、填料 ),并把这些方法有机 结合起来 ,常压蒸馏装置轻质油收率将会取得前所未有的突破 . 总结 本课题是 250 万吨 /年常减压蒸馏装置常压系统 的 工艺设计 ，原油常减压蒸馏装置耗能极大 ,约占整个炼油厂炼油用能量的 20%-30%,而且目前我国的一些炼油厂用的换热网络仅仅考虑到工艺要求 ,而未考虑热量的合理利用 .,不仅可提高原油的预热中温 ,减少燃料油的消耗 ,还可降低冷却热负荷 .要保证有效能损失最小 ,即遵循高温位热流与高温位冷流换热 ,中温位与中温位换热 ,低温位与低温位换热的匹配原则 ,而且要有效利用热流的高温位热源 ,对原有换热器进行充分利用 ,使设备投 资费降到最低。 参考
10、文献 1袁晴棠 .世界炼油工业发 展概况与趋势 J.中国石化， 2009， 17（ 12） .2-8 2王基铭 .新世纪石油炼制和石化技术的发展趋势 J.中国石化， 2004， (11).4-6 3International EnergyAgency(IEA)/OECD.World Energy OutlookM.Paris:IEA Publications-9, 2002. 4李宇静，白颐，白雪松 . 我国炼油工业现状及“十二五”发展趋势分析 J.化学工业， 2010，28（ 10） 1-7 5林世雄 .石油炼制工程 M 北京： 石油工业出版社， 2009， 161-180 6陈碧凤 杨启明 . 常压塔的腐蚀与防护 J.全面腐蚀控制， 2009， 23（ 7） 57-58 4 7李东英、黄风林 . 常压蒸馏装置提高轻质油收率的有效技术 J.炼油技术与工程， 2005.35（ 12） 32-38
