常减压装置
摘要：常减压装置在炼油厂的地位不容忽视、至关重要，常减压装置的经济性关系着全厂的经济效益。常减压蒸馏技术的改进会对炼厂带来极大的影响，因此本报告着重从常减压蒸馏技术、设备、控制等方面入手，介绍了国内外蒸馏技术、设备等领域的改进；简单介绍了电脱盐、防腐技术对常减压装置运行的影响；分析了我国常减压蒸馏装置目前运行情况、存在问题、发展方向；对比分析了中国石油常减压蒸馏装置和国外同类装置的一些具体指标，指出了中国石油常减压装置未来的发展方向。
1 概述
表示听的词语作为炼油厂原油加工的第一道工序，常减压蒸馏技术水平的高低直接关系着后续装置的质量、收率以及经济效益，常减压蒸馏对炼油加工方案优化和经济效益的基础地位不会受到动摇。
近20年来在环境保护和激烈竞争的压力下，美国、日本、加拿大以及西欧等发达国家及地区关闭了许多炼油厂。1980年美国有303座炼油厂，常减压装置加工能力为923Mt/a；1983年到1995年，美国51座炼油厂关闭，常减压装置加工能力减少75.40Mt/a；1995年到2000年，美国关闭17座炼油厂；2000年到2003年初又减少21座，占世界炼油厂减少总数的61.76%（见表1）[1-3]。虽然这种趋势依然在继续，但是美国常减压装置的总加工能力并没有降低反而增加了，这表明在关闭一部分中小型炼厂的同时，竞争力较好的一些大型炼油厂得到了扩建，炼厂平均规模有所增长，由1983年3.83Mt/a增至2003年6.25Mt/a。
世界17大炼厂(表2)合计炼油能力约占全球722家炼厂总炼油能力的10.9%，美国目前10大公司拥有美国80%的炼油能力，2003年后这种趋势还会延续，预计到2015年美国大型炼厂更为集中，总数将要减少到6家以下。
常减压蒸馏装置数目不断减少、装置能力不断扩大，这种趋势在日本、加拿大、西欧等国都有相同表现。这些国家炼油加工能力都在90年代中期降到了最低点，此后又逐渐上升，常减压装置数目一直呈减少趋势，但是平均规模不断增加。例如日本炼厂常减压蒸馏平均规模就由1983年5.58Mt/a增加至2001年6.84Mt/a。
和美、欧、日等发达国家和地区的情况有所不同，亚太地区的炼油能力近年来有了迅速增加，尤以韩国最为突出。1964年韩国才在蔚山建成第一座炼油厂，当时规模仅为1.75Mt/a，此后即快速发展，目前炼油能力已达128Mt/a。其6个炼油厂中，除1个规模较小的润滑油厂外，其余5个炼油厂平均规模为25.50Mt/a，居世界第一位。在全世界最大的10个大型炼油厂
49
中韩国占了3个，分别为SK公司的蔚山炼厂（40.85Mt/a）、LG-Caltex公司的丽水炼厂（31.68Mt/a）和双龙公司的汶山炼厂（26.0Mt/a）。印度、沙特、科威特、伊朗、越南等亚洲国家炼油能力仍保持迅速增长趋势，这一切使得亚洲地区油品市场的竞争日益激烈。随着亚太地区石油产品需求的增长[4]，
相比世界其他地区未来数年亚太地区原油加工能力增加趋势会更为明显。根据预测，从2005年起亚太地区原油增长的要求大部分需要依靠进口来满足。
表1 近几年世界主要国家炼油厂数目和加工能力变化情况[1-3]
国家2000年初2001年初2002年初2003年初炼厂数加工能力(万吨/年) 炼厂数炼厂数炼厂数加工能力(万吨/年) 美国154 82705 152 143 133 83116
前苏联64 48808 59 42 42 27177
日本35 24988 35 35 34 25834
中国95 21734 97 95 95 22640
污污的段子污到流水韩国 6 12700 6 6 6 12800
意大利17 11703 17 17 17 11504
德国17 11376 17 17 17 11335
印度17 9288 17 17 17 10673
加拿大22 9558 21 21 21 9917
法国14 9509 13 13 13 9517
巴西13 8916 13 13 13 9325
英国11 8923 11 11 11 8942
沙特阿拉伯8 8550 8 8 8 8725
新加坡 4 6275 3 3 3 6292
表2 世界加工能力20.0Mt/a以上规模的炼厂[3]
排序公司名称地点加工能力/Mt. a-12021年立秋几点
1 帕拉瓜纳炼油中心委内瑞拉法尔孔47.00
2 SK 公司韩国蔚山40.85
3 LG-Caltex公司韩国丽水31.68
4 EXXONMOBIL 公司新加坡裕廓/亚逸查湾岛28.42
5 印度信任石油公司印度贾姆纳加尔27.00
6 荷文沙公司维尔京岛圣克鲁瓦26.25
7 EXXONMOBIL公司美国德克萨斯州贝汤26.15
8 双龙公司韩国汶山26.00
9 EXXONMOBIL公司美国巴吞鲁日24.57
10 科威特国家石油公司科威特艾哈迈德22.13
11 俄罗斯投资公司俄罗斯安加尔斯克22.03
12 BP 美国德克萨斯城21.85
牛年朋友圈祝福语13 BP 美国怀亭20.50
证书风险14 壳牌东方石油公司新加坡布库怀廷20.25
15 伊朗国家石油公司伊朗阿巴丹20.00
16 沙特阿拉伯石油公司沙特拉比赫20.00
17 荷兰炼制公司荷兰欧洲港20.00
注：加工能力均按1b/cd折合50t/a换算。
50
51
牛扎糖的做法大全从世界范围看，石油加工能力过剩已是存在已久的问题，短时间内难以根本解决。所以，未来总体上原油加工能力不会有大的增长。近几年，世界原油加工量、炼厂数和平均规模整体变化不大。1999年，世界常减压蒸馏加工量为4,070Mt/a ，炼厂总数为756座，平均规模为5.39Mt/a ；2002年，世界常减压蒸馏加工量为4,058Mt/a ，炼厂总数为732座，平均规模为5.54Mt/a 。世界原油总加工能力变化不大，但是炼油厂数目在持续减少，炼油厂平均规模继续提高（见表3），超过20.0Mt/a 的炼厂数增加到17座。根据有关会议（Hart Downstream Energy Service’s World Refining and Fuel Analysis ）的分析预测，全球原油和天然气液体产量将从2000年的7450万b/d 增长到2015年的9850万b/d [4]
。
年份 炼厂数 原油加工能力（亿吨/年）
炼油厂平均规模（万吨/年）
2000年初 756 40.77 539 2001年初 742 40.62 548 2002年初 732 40.58 554 2003年初
722
40.94
567
我国2002年原油自产量为1.6887亿吨，比2001年增加了418
万吨，增长了2.56%；原油出口量为721万吨，比2001年下降了4.5%；原油进口量由2001年的6026万吨增加到2002年的6941万吨，增长率为15.18%[5]。
图1 2002年中国常减压装置加工量构成[5]
2002年全国常减压蒸馏装置总加工能力约为2.8亿吨，总加工量约为2.1955亿吨，负荷率为76.7%；加工量比2001年增加约965万吨，增幅为4.6%。其中，中国石化完成加工量1.1219亿吨，占全国加工总量的51.1%，同比增长4.28%；中国石油完成加工量8773万吨，占全国加工总量的39.96%；其余8.94%为地方企业加工（图1）[5]
。为了满足国民经济发展的需要，全国原油加工量和主要产品产量将会适当增加。预计2003年全国原油总加工量约为2.2亿~2.25亿吨，加工量比2002年增加约500万~1000万吨，增幅为2.3%~4.7%。
近几年来，常减压蒸馏运行中存在的问题依然受到重视，新的实用技术和高效设备依然得到不断的开发和应用。技术进展大多是在工艺加工流程、设备结构及优化操作等方面，从而在满足生产方案、产品质量的前提下获得高拔出率，低能耗的效果。具体在节能方面，国际上普遍采用原油预闪蒸（初馏）流程、窄点技术优化换热流程、提高换热终温、计算机优
化塔中段回流取热等技术。
2 常减压蒸馏装置技术发展特点
蒸馏是最常用的分离技术，蒸馏需要消耗大量的能量，通常占装置操作费用的50%以上。现代蒸馏技术的主要原理长期以来没有变化，全世界众多科研人员对蒸馏技术作了大量研究，但在工业蒸馏方面并没有取得重大进展，研究工作主要集中在局部改进。
强化原油常压蒸馏及减压蒸馏过程在国外已经工业化。强化蒸馏即为加剂强化蒸馏，其基础思想是把石油看作胶体分散系统，通过向原料油中加入添加物（活化剂）来改变系统的状态，强化原油加工过程，提高拔出率。强化蒸馏添加剂是技术核心，工业应用的添加剂应有以下要求：在原料中具有良好的分散性；沸点应不低于原料油的初馏点；无需对工业装置进行大的改动即可进行添加剂的添加；廉价易得，用量少；无毒害污染，不腐蚀设备等。
目前国内外对强化蒸馏添加剂的研究现状主要有两类：一类是单一的富含芳烃的添加剂，这类添加剂通常为炼油厂或化工厂的副产物，如裂解焦油、催化裂化回炼油、催化重柴油、糠醛精制抽出油、重整抽余油处理物等。另一类是复合活性添加剂，一般为各种表面活性物质，大多数为含氧化合物，如
高级脂肪醇、合成脂肪酸等。目前国外研究已从使用单一的富含芳烃的添加剂发展到使用复合添加剂。
在原油中加入某种具有表面活性和分散性的高芳香性物质，便可使轻质油收率增长1%～4%，减压馏分油增长率可高达15%（占原料）。在西西伯利亚原油中加入最佳量抽出油，2%庚烷溶液中分散颗粒的平均统计尺寸从147 nm降至130nm，减压馏分油收率在可比条件下增长7%（质量分数，下文同）。进行过的具体试验如下：
在原油中加入裂解焦油。在哈萨克斯坦曼格拉克原油中加入1%裂解焦油使其活化，使汽油、柴油馏分和减压馏分油分别提高2.2%、2.1%和2.2%。将此原油与哈萨克斯坦马尔登什克原油按最佳比例3:2混合，所得汽油、柴油馏分和减压馏分油分别增长2.9%、3.8%和3.2%。
在常压时加入合成表面活性剂，减压时加入催化重瓦斯油。在某一炼厂加工的西西伯利亚原油中加入合成（高级脂肪醇C12～C14和C16～C20）表面活性物质，均使轻质馏分油收率有所增加，后者比前者加入量少，但后者汽油馏分收率提高5%。常压渣油中加入催化裂化重瓦斯油取得较好效果。在原油中加入润滑油馏分、润滑油精制抽出油、催化重瓦斯油、芳烃浓缩物＞C l0馏分等。在原油中加入上述组分，亦可取得增产轻质油的效果。
国内复合活性添加剂研究尚处于试验阶段，单一的富含芳烃的添加剂在工业上已有应用。
52
由于强化蒸馏技术适用于芳香基、环烷基、中间基和石蜡基原油，因此对我国的大庆、胜利原油等同样适用。近年来，我国许多单位都进行了这方面的研究，并取得了一定的成绩。茂名石化公司采用减四线糠醛抽出油作活化剂强化减压蒸馏过程的研究结果表明：对大庆重油加入活化剂1.85%，减压蜡油增加5%；对于胜利原油，加入活化剂2.0%，减压蜡油增加7.4%。燕化公司炼油厂采用糠醛抽出油强化大庆重油减压蒸馏过程的研究表明，在大庆原油中加入2.0%～3.0%的活化剂，可使500℃前总拔出率提高3.0%～5.0%（净增加1～2个百分点）。另据报道，由齐鲁石化公司研究院与华东理工大学合作，强化蒸馏研究取得突破性进展，工业应用试验通过了集团公司技术鉴定。
总之，通过强化蒸馏技术提高馏分油收率，无需增加设备投资，工艺操作条件也基本不变，活化剂可从炼油副产品中就地取材，廉价易得，经济效益显著，对设备、产品及环保均无不良影响。该技术具有工业化的应用价值，值得在国内炼厂常减压装置中进行试验和推广，是一项适合我国国情的重油加工技术。
Mobil公司深度切割减压蒸馏（DCVD）主要目的是提高减压瓦斯油产率和瓦斯油的精确分离[6]。其基本原理是在减压液体渣油夹带的同时在减压闪蒸达到最低的压力和最高的温度。
1998年Mobil公司就已在4座润滑油型炼油厂采用DCVD以提高润滑油馏分产率和质量，在9座炼油厂采用该技术生产更清洁的裂化油料。在一座溶剂法乳化液型炼油厂中，DCVD 将渣油切割点提高了40℃，VGO产率提高了2.5%，VGO馏分的重叠度减少了30℃。采用该技术，Mobil公司生产出优质船用发动机油、工业循环油和齿轮油。在另一座润滑油-加氢裂化炼油厂中，DCVD将减压塔能力提高20%，从而提高了HVGO产率。
ELF和TECHNIP共同开发了渐次蒸馏技术（Progressive distillation），其原理是将常规原油蒸馏同时分离汽、煤、柴油各种馏分，改为将上述馏分按顺序进行逐步分离。利用三个塔连续预闪蒸，第一次为干式闪蒸，分馏出80～90℃的轻汽油。塔底油去第二闪蒸塔，此塔为湿式操作，生产出实沸点为90～120℃的中石脑油。塔底油换热后送至主常压塔，生产出重石脑油、煤油、轻重常压瓦斯油等。常压塔底重油加热后进入减压塔，分出轻、重瓦斯油和585℃深切割减压渣油。这种工艺流程的特点是仅用一台加热炉，设计均采用传统设备，能耗低于常规装置。其最大优点是节能和装置脱瓶颈。
德国Mider公司建在德国东部Leuna的1073万t/a炼油厂采用了该技术，并于1997年底开工投产。这是一套环保型先进炼厂，一个操作良好的普通常压蒸馏装置，其能耗约为2%（按
53
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论