專利名稱：一種石油常減壓蒸餾工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種石油的常減壓蒸餾エ藝。
背景技術(shù)：
常減壓蒸餾是石油煉制的第一道エ序，經(jīng)過脫鹽脫水后的原油，在常減壓裝置被切割成各種石油餾分。由于エ藝的主要設(shè)備包括初餾塔(或閃蒸塔)、常壓爐、常壓塔、減壓爐和減壓塔，因此簡稱“ニ爐三塔”三級蒸餾エ藝流程。近年來，對石油常減壓蒸餾エ藝的改進(jìn)很多，但是對各蒸餾塔間石油餾分的加熱仍采用加熱爐，這點(diǎn)始終沒有改變。加熱爐內(nèi)用燃油或天然氣、煉廠氣等氣體烴的明火以熱輻射為主加熱爐管，爐膛溫度高達(dá)750 850°C，爐管溫度也高達(dá)650°C以上，容易造成油流在管內(nèi)局部出現(xiàn)高溫而 裂解井生焦，生焦后掛在爐管壁上降低了傳熱系數(shù)，甚至?xí)斐蔂t管燒穿。特別是對于從常壓塔底抽出的常壓渣油和從減壓塔底抽出的減壓渣油(ニ級減壓蒸餾過程中也進(jìn)加熱爐)，由于其殘?zhí)扛撸诟邷氐臓t管內(nèi)非常容易結(jié)焦。為了防止其結(jié)焦，通常采用提高爐管內(nèi)油氣流速、在爐管內(nèi)注水蒸氣、提高加熱爐管段內(nèi)油氣壓カ而后大壓降轉(zhuǎn)油線等措施來提高重油在爐管出ロ處的溫度，但提高幅度有限，一般小于400°C。對于減壓塔來說，進(jìn)料溫度和真空度是影響其拔出率的關(guān)鍵因素。采用爐管內(nèi)注水蒸氣時，還影響后續(xù)的減壓塔抽真空效果，影響減壓拔出率。采用熔融的熔鹽為熱載體提供熱量廣泛應(yīng)用于化肥、三聚氫胺、氧化鋁等高溫加熱生產(chǎn)エ藝，由于常規(guī)石油產(chǎn)品蒸餾過程對油品與加熱爐管溫差的要求不是很高，而采用熔鹽間接對油品加熱的能量利用效率較低，建造維護(hù)成本較高，操作復(fù)雜，對安全性要求較高等原因尚未在石油煉制領(lǐng)域有所應(yīng)用，特別是石油常減壓蒸餾方面；但是隨著對石油蒸餾水平要求的不斷提高、對沸程在350°C以上重質(zhì)油品蒸餾過程，油品與加熱管道的溫差過大成為制約將油品加熱至更高溫度的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出ー種石油常減壓蒸餾エ藝，由溫度控制在350°C 550°C的熔融的熔鹽與石油在間壁式換熱器內(nèi)進(jìn)行的熱量交換，將石油流加熱到進(jìn)入蒸餾塔所需溫度，而不在加熱設(shè)備內(nèi)結(jié)焦，換熱設(shè)備可長時間平穩(wěn)運(yùn)行，大幅提高下游的常減壓裝置的拔出率。本發(fā)明所述的石油常減壓蒸餾エ藝是在減壓蒸餾塔或/和常壓塔的原料入口與一臺間壁式換熱器管程連接，間壁式換熱器的殼程入ロ與熔鹽加熱爐連接，殼程出ロ與熔融槽連接，熔鹽加熱爐與熔融槽連接；將混合無機(jī)鹽粉狀顆粒加入到熔融槽中，在熔融槽中通入高壓蒸汽或電，熔融槽內(nèi)溫度達(dá)到142°C以上，混合無機(jī)鹽粉狀顆粒熔化成液體，當(dāng)熔融溫度達(dá)到180°C，開啟熔鹽循環(huán)泵對熔鹽強(qiáng)制液相循環(huán)，輸送至熔鹽加熱爐加熱，控制在熔鹽爐出口的熔鹽溫度或間壁式換熱器熔鹽流的入口溫度在350°C 530°C，將熔鹽輸送至間壁式換熱器加熱石油流至360°C 440°C后，返回熔融槽中；石油流出間壁式換熱器進(jìn)常壓塔或減壓塔。本發(fā)明所述的石油常減壓蒸餾エ藝采用的熔鹽由硝酸鉀、亞硝酸鈉和硝酸鈉三種無機(jī)鹽的混合而成，常規(guī)質(zhì)量混合比例為硝酸鉀為53%，亞硝酸鈉為40%，硝酸鈉為7%。該熔鹽的熔點(diǎn)為142°C，沸點(diǎn)680°C，在550°C以下非常穩(wěn)定，幾乎不會蒸發(fā)，無毒無味，對設(shè)備無腐蝕。最佳使用溫度為350°C 530°C。本發(fā)明所述的石油常減壓蒸餾エ藝所采用的熔融的熔鹽可由熔鹽爐加熱系統(tǒng)提供。熔鹽爐加熱系統(tǒng)由熔融槽、循環(huán)泵、熔鹽加熱爐和間壁式換熱器構(gòu)成。在停エ狀態(tài)下熔鹽全部返回熔融槽，以防止熔鹽在輸送管道和換熱器內(nèi)固結(jié)。本發(fā)明通過控制熔鹽溫度和循環(huán)流量可以控制所被加熱的石油流出ロ溫度，溫度范圍可控制土TC內(nèi)，且熔鹽流為閉路循環(huán)，液相輸送熱能，傳熱系數(shù)較高，熱損失小，節(jié)能效果顯著，環(huán)保效果好；在熱負(fù)荷變化的場合，熱效率也能保持在最佳水平；由于采用將熔融的熔鹽輸送至間壁式換熱器進(jìn)行熱量交換，可同時為多個用熱単元提供熱量；采用熔鹽與石油在間壁式換熱器換熱技術(shù)的安全性能高，相對于加熱爐直接加熱油流，間壁式換熱 器內(nèi)溫度較低，設(shè)備燒穿可能性大大降低，即使石油流與熔鹽流串漏，也不會發(fā)生火災(zāi)。本發(fā)明提出的石油常減壓蒸餾方法，可以在傳統(tǒng)的“ニ爐三塔”三級蒸餾エ藝流程基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將蒸餾塔前的加熱爐改成由熔融的熔鹽與石油換熱的間壁式換熱器，石油的升溫?zé)岣臑殚g壁式換熱器提供；也可以在各種改進(jìn)的常減壓エ藝流程(如常減壓塔間增設(shè)減壓閃蒸塔、常減壓塔增設(shè)提餾段；雙常壓塔流程；雙減壓塔流程；等)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將蒸餾塔前的加熱爐改成由熔融的熔鹽與石油換熱的間壁式換熱器，石油的升溫?zé)岣臑殚g壁式換熱器提供。上述發(fā)明中所述的間壁式換熱器可以是管殼式換熱器、套管式換熱器、螺旋盤管式換熱器或板式換熱器中任意ー種。在使用管殼式換熱器、螺旋盤管式換熱器吋，需加熱的石油在管程中流動；在使用套管式換熱器，需加熱的石油在內(nèi)管中流動。上述發(fā)明中優(yōu)先將減壓塔前的石油加熱爐改為熔融的熔鹽與石油換熱的間壁式換熱器。由于減壓塔的石油原料為常壓塔底抽出常壓渣油或上級減壓塔底抽出的減壓渣油，殘?zhí)扛?，進(jìn)料溫度相對常壓塔也較高，更容易結(jié)焦。采取將減壓塔前的石油加熱爐改為熔融的熔鹽與石油換熱的間壁式換熱器，可使換熱器內(nèi)的石油流結(jié)焦可能性大大降低，并可加熱到更高溫度，從而有利于提高減壓塔內(nèi)拔出率。并且在換熱器內(nèi)即實(shí)現(xiàn)了石油的升溫過程，エ藝裝置整體安全性得以提高。


圖I :用加熱爐的石油常壓蒸餾エ藝流程圖。圖2 :熔鹽加熱的石油一級減壓蒸餾エ藝流程圖。圖3 :熔鹽和加熱爐加熱的石油ニ級減壓蒸餾エ藝流程圖。圖4 :熔鹽加熱的石油ニ級減壓蒸餾エ藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I所示，石油I經(jīng)換熱到100°C 150°C，進(jìn)電脫鹽罐2進(jìn)行脫鹽脫水，脫鹽脫水后的的石油換熱至200°C 250°C進(jìn)初餾塔3，初餾塔3塔頂溫度80°C 160°C，塔底溫度180°C 245°C，塔頂設(shè)塔頂回流抽出初餾塔頂氣4和初餾塔頂油5，初餾塔底油6經(jīng)換熱后進(jìn)常壓爐7加熱至320°C 370°C后進(jìn)常壓塔8，常壓塔8的操作條件為塔頂溫度110°C 150°C、塔頂表壓O. 04MPa O. lOMPa、塔底溫度305°C 365°C。塔頂抽出常壓塔頂氣11和常壓塔頂油12，從常壓塔底抽出常壓塔底油16，常壓塔8根據(jù)需要可設(shè)3 4個側(cè)線，圖示為設(shè)3個側(cè)線的情況，常ー線13、常ニ線14、常三線15在汽提塔9由汽提蒸汽10汽提后出裝置。對化工型煉廠可以不設(shè)汽提塔9，各側(cè)線直接出裝置。實(shí)施例2圖2為減壓蒸餾部分采用單級蒸餾，將減壓塔前加熱爐改為熔融的熔鹽與石油進(jìn)料換熱的間壁式換熱器。如圖所示，常壓塔底油16進(jìn)熔鹽換熱器31加熱至加熱至360°C 440°C后進(jìn)減壓塔18，減壓塔18在塔頂溫度60°C 170°C、塔頂絕對壓カ5 lOOmmHg、塔底溫度345°C 425°C下操作；減壓塔18塔頂管道19與抽真空設(shè)施相連，抽出塔頂氣并保持塔頂真空度，塔頂回流抽出減壓柴油20，減壓塔18根據(jù)需要可設(shè)3 4個側(cè)線，圖示為設(shè)3個側(cè)線的情況，減ー線油21、減ニ線油22、減三線油23經(jīng)換熱后抽出裝置，減壓塔底油24 也經(jīng)換熱后抽出裝置。實(shí)施例3圖3為減壓蒸餾部分采用兩級蒸餾，將ニ級減壓塔前加熱爐改為熔融的熔鹽與石油進(jìn)料換熱的間壁式換熱器，一級減壓塔前加熱爐不改動。如圖所示，常壓塔底油16進(jìn)加熱爐17加熱至加熱至350°C 400°C后進(jìn)ー級減壓塔18，一級減壓塔18在塔頂溫度60°C 170°C、塔頂絕對壓カ10 lOOmmHg、塔底溫度345°C 390°C下操作；一級減壓塔18塔頂管道19與抽真空設(shè)施相連，抽出塔頂氣并保持塔頂真空度，塔頂回流抽出減壓柴油20，一級減壓塔18根據(jù)需要可設(shè)3 4個側(cè)線，圖示為設(shè)3個側(cè)線的情況，減ー線ー級減壓蠟油21、減ニ線ー級減壓蠟油22、減三線ー級減壓蠟油23經(jīng)換熱后抽出裝置；一級減壓塔底油24進(jìn)熔鹽換熱器31加熱至370°C 440°C后，進(jìn)ニ級減壓塔25，ニ級減壓塔25在塔頂溫度70°C 180°C、塔頂絕對壓カ3 50mmHg、塔底溫度365°C 430°C下操作；ニ級減壓塔25塔頂管道26與抽真空設(shè)施相連，抽出塔頂氣27并保持塔頂真空度，ニ級減壓塔25可設(shè)2 3個側(cè)線抽出ニ級減壓蠟油，圖示為設(shè)2個側(cè)線的情況，減ー線ニ級減壓蠟油28、減ニ線ニ級減壓蠟油29和ニ級減壓渣油30出裝置。對于潤滑油型煉廠，一級減壓塔18和ニ級減壓塔25，根據(jù)需要可設(shè)汽提塔，對各側(cè)線抽出油汽提后出裝置。實(shí)施例4圖4為減壓蒸餾部分采用兩級蒸餾，將一、ニ級減壓塔前加熱爐均改為熔融的熔鹽與石油進(jìn)料換熱的間壁式換熱器，所用熔鹽可用一個熔鹽加熱系統(tǒng)提供。如圖所示，常壓塔底油16進(jìn)熔鹽換熱器31a加熱至350°C 420°C后進(jìn)ー級減壓塔18，一級減壓塔18在塔頂溫度60°C 170°C、塔頂絕對壓カ10 lOOmmHg、塔底溫度345°C 410°C下操作；ー級減壓塔18塔頂管道19與抽真空設(shè)施相連，抽出塔頂氣并保持塔頂真空度，塔頂回流抽出減壓柴油20，一級減壓塔18根據(jù)需要可設(shè)3 4個側(cè)線，圖示為設(shè)3個側(cè)線的情況，減ー線ー級減壓蠟油21、減ニ線ー級減壓蠟油22、減三線ー級減壓蠟油23經(jīng)換熱后抽出裝置；ー級減壓塔底油24進(jìn)熔鹽換熱器31b加熱至370°C 440°C后，進(jìn)ニ級減壓塔25，ニ級減壓塔25在塔頂溫度70°C 180°C、塔頂絕對壓カ3 50mmHg、塔底溫度365°C 430°C下操作；ニ級減壓塔25塔頂管道26與抽真空設(shè)施相連，抽出塔頂氣并保持塔頂真空度，二級減壓塔25可設(shè)2 3個側(cè)線抽出二級減壓蠟油，圖示為設(shè)2個側(cè)線的情況，減一線二級減壓蠟油28、減二線二級減壓蠟油29和二級減壓渣油30出裝置。對于潤滑油型煉廠，一級減壓塔18和二級減壓塔25，根據(jù)需要可設(shè)汽提塔，對各側(cè)線抽出油汽提后出裝置。圖2至圖4的熔鹽加熱系統(tǒng)的工作過程如下將混合無機(jī)鹽粉狀顆粒加入到熔鹽槽34中，在熔融槽34中通入高壓蒸汽或電加熱的加熱下，熔鹽槽34內(nèi)溫度達(dá)到142°C以上，混合無機(jī)鹽粉狀顆粒熔化成液體，當(dāng)熔鹽溫度達(dá)到180°C，熔鹽加熱爐32點(diǎn)火升溫，同時開啟熔鹽循環(huán)泵33對熔鹽強(qiáng)制液相循環(huán)，輸送至進(jìn)行熔鹽加熱爐32加熱，控制在熔鹽爐出口的熔鹽溫度(或熔鹽換熱器熔鹽流的入口溫度)在350°C 530°C，為將熔鹽輸送至熔鹽換熱器31(或31a、31b)內(nèi)間壁加熱石油流至所需溫度，繼而返回熔融槽中。在停工狀態(tài) 下熔鹽全部返回熔融槽，以防止熔鹽在輸送管道和換熱器內(nèi)固結(jié)。
權(quán)利要求
1.一種石油常減壓蒸餾工藝，其特征在于減壓蒸餾塔或/和常壓塔的原料入口與一臺間壁式換熱器管程連接，間壁式換熱器的殼程入口與熔鹽加熱爐連接，殼程出口與熔融槽連接，熔鹽加熱爐與熔融槽連接；將混合無機(jī)鹽粉狀顆粒加入到熔融槽中，在熔融槽中通入高壓蒸汽或電，熔融槽內(nèi)溫度達(dá)到142°C以上，混合無機(jī)鹽粉狀顆粒熔化成液體，當(dāng)熔融溫度達(dá)到180°C，開啟熔鹽循環(huán)泵對熔鹽強(qiáng)制液相循環(huán)，輸送至熔鹽加熱爐加熱，控制在熔鹽爐出口的熔鹽溫度或間壁式換熱器熔鹽流的入口溫度在350°C 530°C，將熔鹽輸送至間壁式換熱器加熱石油流至360°C 440°C后，返回熔融槽中；石油流出間壁式換熱器進(jìn)常壓塔或減壓塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油常減壓蒸餾方法，其特征在于所述的間壁式換熱器為管殼式換熱器、套管式換熱器、螺旋盤管式換熱器或板式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油常減壓蒸餾方法，其特征在于所述的熔鹽采用硝酸鉀、亞硝酸鈉和硝酸鈉三種無機(jī)鹽的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石油常減壓蒸餾方法，其特征在于所述的熔鹽混合物的質(zhì)量混合比例為硝酸鉀53 %，亞硝酸鈉40 %，硝酸鈉7 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油常減壓蒸餾方法，其特征在于所述的減壓蒸餾部分采用單級減壓蒸餾，所述的減壓塔在石油進(jìn)料溫度360°C 440°C、塔頂溫度60°C 170°C、塔頂絕對壓力5 lOOmmHg、塔底溫度345°C 425°C下操作； 或所述減壓蒸餾部分采用兩級減壓蒸餾，一級減壓塔在石油進(jìn)料溫度350°C 420°C、塔頂溫度60°C 170°C、塔頂絕對壓力10 lOOmmHg、塔底溫度345°C 410°C下操作；二級減壓塔在石油進(jìn)料溫度370°C 440°C、塔頂溫度60V 180°C、塔頂絕對壓力3 50mmHg、塔底溫度365°C 430°C下操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油的常減壓蒸餾工藝；減壓蒸餾塔或/和常壓塔的原料入口與一臺間壁式換熱器管程連接，間壁式換熱器的殼程入口與熔鹽加熱爐連接，殼程出口與熔融槽連接，熔鹽加熱爐與熔融槽連接；將混合無機(jī)鹽粉狀顆粒加入到熔融槽中，在熔融槽中通入高壓蒸汽或電，將混合無機(jī)鹽粉狀顆粒熔化成液體，當(dāng)熔融溫度達(dá)到180℃，開啟熔鹽循環(huán)泵對熔鹽強(qiáng)制液相循環(huán)，輸送至熔鹽加熱爐加熱，控制在熔鹽爐出口的熔鹽溫度或間壁式換熱器熔鹽流的入口溫度在350℃～530℃，將熔鹽輸送至間壁式換熱器加熱石油流至360℃～440℃后，返回熔融槽中；石油流出間壁式換熱器進(jìn)常壓塔或減壓塔；本方法生焦的概率低，可提高加熱溫度及蒸餾塔的拔出率。
文檔編號C10G53/02GK102746883SQ201110102559
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者何濤波, 劉永干, 周華群, 張兆前, 朱占偉, 李瀟, 楊軍, 梅建國, 白躍華, 范明, 董衛(wèi)剛 申請人:中國石油天然氣股份有限公司