100萬噸年大慶原油常壓塔設(shè)計【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　化學(xué)工程與工藝</b></p><p>　　100萬噸/年大慶原油常壓塔設(shè)計</p><p><b>　　[前言]</b></p><p>　　石油是一種極其復(fù)雜的混合物。[1]而蒸餾是分離液體

2、混合物的典型操作。將原油分割為不同沸程的餾分，然后按照原油的要求，出去這些餾分中的非理想組分。[2]蒸餾正是一種合適的手段，它能夠?qū)⒁后w混合物按其所含組分的沸點(diǎn)或蒸汽壓的不同二分離為輕重不同的各種餾分。[3]正因?yàn)槿绱耍瑤缀踉谒械臒捰蛷S中，第一加工裝置就是蒸餾裝置。蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸(平衡汽化或一次汽化)，簡單蒸餾(漸次汽化)和精餾三種。 [4]當(dāng)前，隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平不斷提高，社會競爭日趨激烈，新形勢下的能源供

3、應(yīng)面臨著空前的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。而全球一體化的大趨勢，經(jīng)濟(jì)融合也將成為一種現(xiàn)實(shí)，西方先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)也就成為我們學(xué)習(xí)的資源，有一定創(chuàng)新的針對原油常壓精餾塔的建議，能夠較為有效的指導(dǎo)我們工作，使現(xiàn)行工廠的設(shè)備有所改進(jìn)，向著一個良好的方向發(fā)展，并且形成有自主產(chǎn)權(quán)的原油提煉系統(tǒng)。[5]</p><p><b>　　[主題]</b></p><p>　　煉油廠防腐措施之一，“一脫四注”是行

4、之有效的工藝防腐措施，目前已被國內(nèi)外煉廠普遍采用。 　　</p><p>　　一“脫”——原油脫鹽 </p><p>　　原油中少量的鹽，水解產(chǎn)生氯化氫氣體，形成HCl—H2S—H2O腐蝕介質(zhì)，造成常壓塔頂塔盤、冷凝系統(tǒng)的腐蝕。原油脫鹽后，減少原油加工過程中氯化氫的生成量，可以減輕腐蝕。 　　</p><p>　　2.四“注”——注堿、注氨、注堿性水、注緩蝕劑 　　

5、</p><p>　?。?）注堿 原油注堿的目的主要是使脫鹽后殘留在原油中的MgCl2、CaCl2變成NaCl。NaCl不易水解，不會產(chǎn)生HCl氣體。從而進(jìn)一步減少氯化氫的生成量，以便有效的控制鹽腐蝕。另外也中和部分石油酸和硫化氫，減少它們的腐蝕。 　　</p><p>　?。?）注氨 原油脫鹽注堿后，常壓塔頂冷凝系統(tǒng)仍有殘留的5～10%的氯化氫，造成冷凝區(qū)嚴(yán)重的腐蝕。在塔頂注氨，目的是在

6、水蒸氣冷凝成液態(tài)水之前，氨中和氣相中的氯化氫氣體，生成氯化銨（NH4Cl），以免生成氯化氫的水溶液。 　　</p><p>　　（3）注堿性水 注氨的產(chǎn)物氯化銨會堵塞設(shè)備（塔）注水的目的使溶解氯化銨、防止氯化銨沉積，以免堵塔。 　　</p><p>　　（4）注緩蝕劑 緩蝕劑是能形成膜的有機(jī)胺類化合物。這類物質(zhì)具有表面活性，能物理或化學(xué)吸附在金屬表面，形成一層抗水性保護(hù)膜，遮蔽金屬同腐蝕性

7、水相接觸，使金屬免受腐蝕。[6]</p><p>　　但是，隨著國內(nèi)原油資源的短缺，處理高含鹽、高硫、高酸值原油已成為煉油廠發(fā)展的必然趨勢，另外隨著原油的深度加工，二次加工對原料的要求越來越高，煉油廠傳統(tǒng)的“一脫四注”工藝防腐措施已越來越不適應(yīng)這種發(fā)展趨勢。[7]現(xiàn)行的“一脫四注”工藝防腐措施主要存在以下幾個方面的問題：</p><p>　　電脫鹽工藝中使用的破乳劑適應(yīng)性較差。[8]破乳劑

8、是煉油廠原油電脫鹽工藝中的一種重要添加劑，它的作用是破壞油水界面的乳化膜，減少水滴聚結(jié)阻力，加快油水的分離速度。一種高效的破乳劑，其理想的條件是應(yīng)具有較高的表面活性、良好的潤濕性能、足夠的絮凝能力和聚集能力。[9]顯然，一個單一的破乳劑要完全同時具備這些條件是相當(dāng)困難的。采用兩種或數(shù)種破乳劑，或破乳劑輔以一種或多種助劑復(fù)合使用，將是實(shí)現(xiàn)這些的有效途徑。[10]</p><p>　　隨著原油加工的深入，二次加工對原

9、料中金屬離子含量的要求越來越嚴(yán)格，特別是Na、Fe、Ni、V、Cu等金屬離子，如催化裂化、重油催化裂化、加氫裂化等裝置均在工藝上嚴(yán)格限制原料中金屬離子含量。如加氫裂化要求直餾減壓瓦斯原料中Cu+V+Ni＜1.7μg/g，Na＜1μg/g。因?yàn)榻饘匐x子能沉積在催化劑床層上而使催化劑降低活性或增大壓降，導(dǎo)致裝置開工周期縮短；同時原料中金屬離子含量超標(biāo)，還會增加產(chǎn)品（乳焦化裝置的焦炭）的灰分，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。已有實(shí)踐證明這一問題的有效辦法

10、是在注破乳劑的同時注入金屬脫除劑，而達(dá)到脫除金屬離子的目的。[11]</p><p>　　長期以來，常減壓蒸餾裝置三頂冷凝冷卻系統(tǒng)是靠注入氨水以中和原油的加工過程中產(chǎn)生的氯化氫，由于氨在初凝區(qū)呈氣態(tài)，很難中和初凝區(qū)的氯化氫，造成初凝區(qū)的pH值很低，設(shè)備局部腐蝕嚴(yán)重，而且生成的氯化氫很容易沉積而產(chǎn)生垢下腐蝕。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，在常減壓蒸餾裝置塔頂系統(tǒng)注入有機(jī)胺中和劑，能大大的減小空冷及水冷系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕速度。從腐蝕的

11、角度看，有機(jī)胺中和劑和氨水的配比以1：0為最佳，此時腐蝕速度最小，但是由于有機(jī)胺的價格較高，經(jīng)濟(jì)上不一定最佳。當(dāng)有機(jī)胺中和劑和氨水比例為1：3時，腐蝕速度基本控制在一個較好的范圍之內(nèi)。從操作現(xiàn)場的方便性來看，也以有機(jī)胺中和劑和氨水的配比以1：3最為方便。因此，綜合考慮有機(jī)胺中和劑的價格、復(fù)配使用的防腐效果以及現(xiàn)場使用的方便性，有機(jī)胺中和劑與氨水的配比以1：3為最佳。[12]</p><p>　　目前，我國煉油廠加

12、熱爐主要存在的問題有下面幾點(diǎn)：</p><p>　　爐型落后，設(shè)備老化。</p><p>　　負(fù)荷小而且分散，改造困難。</p><p><b>　　排煙溫度高。</b></p><p><b>　　節(jié)能方案：</b></p><p>　　1、利用微機(jī)程序控制加熱爐。既提高設(shè)

13、備的自動化水平，又使加熱爐能長期平穩(wěn)保持在最佳工況下運(yùn)行。</p><p>　　2、安裝煙氣透平機(jī)。對于大負(fù)荷爐子出來的高溫排煙，由于煙氣量大且高溫高壓，可以在后部安裝煙氣透平機(jī)，利用煙氣在透平中膨脹帶動主風(fēng)機(jī)，剩余部分功推動發(fā)電機(jī)發(fā)電并送入電網(wǎng)。</p><p>　　3、采用余熱鍋爐。采用余熱鍋爐發(fā)生蒸汽適用于爐子排煙溫度高和熱負(fù)荷大的加熱爐。</p><p>　

14、　4、安裝空氣預(yù)熱器。通過回收煙氣熱量來預(yù)熱空氣，可以使霧化油滴加速氣化，改善燃料的著火條件，提高燃燒反應(yīng)速度，從而直接降低加熱爐的燃料消耗。</p><p>　　5、充分利用對流室加熱工藝介質(zhì)，降低被加熱介質(zhì)溫度以及縮小煙氣和介質(zhì)之間的溫差。[13]</p><p><b>　　[總結(jié)]</b></p><p>　　隨著中國假如WTO，國外大

15、型石化公司將大舉進(jìn)入中國，國內(nèi)石化行業(yè)的競爭將日趨激烈，降低成本、提高效率將成為煉油廠的首要任務(wù)。通過優(yōu)化“一脫四注”工藝條件，可以進(jìn)一步提高脫鹽脫水效率、降低能耗和減少設(shè)備的結(jié)垢、更好地中和腐蝕介質(zhì)、減輕設(shè)備的腐蝕，從而延長裝置的開工周期，為生產(chǎn)裝置“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)，能進(jìn)一步的提高石化公司的競爭力，為提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　煉油廠屬于高能耗企業(yè)，而加熱爐是煉油廠

16、消耗燃料的主要設(shè)備，其能耗約占一半以上。因此提高加熱爐熱效率，對降低煉油廠總能耗具有重要意義，它是煉油企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，加快發(fā)展速度的重要因素之一。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 鄭世桂.提高我國煉油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的途徑分析[J]石油煉制與化工，2003，</p><p>　　34（7）：52—55

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