[發明專利]一種石油常減壓蒸餾工藝

有效

• 申請號: 201110102559.1
• 申請日: 2011-04-22
• 公開（公告）號: CN102746883A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 張兆前;周華群;董衛剛;范明;李瀟;何濤波;白躍華;梅建國;朱占偉;楊軍;劉永干
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10G53/02
• 分類號: C10G53/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及一種石油的常減壓蒸餾工藝。

背景技術

常減壓蒸餾是石油煉制的第一道工序，經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。由于工藝的主要設備包括初餾塔(或閃蒸塔)、常壓爐、常壓塔、減壓爐和減壓塔，因此簡稱“二爐三塔”三級蒸餾工藝流程。近年來，對石油常減壓蒸餾工藝的改進很多，但是對各蒸餾塔間石油餾分的加熱仍采用加熱爐，這點始終沒有改變。

加熱爐內用燃油或天然氣、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750～850℃，爐管溫度也高達650℃以上，容易造成油流在管內局部出現高溫而裂解并生焦，生焦后掛在爐管壁上降低了傳熱系數，甚至會造成爐管燒穿。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(二級減壓蒸餾過程中也進加熱爐)，由于其殘炭高，在高溫的爐管內非常容易結焦。為了防止其結焦，通常采用提高爐管內油氣流速、在爐管內注水蒸氣、提高加熱爐管段內油氣壓力而后大壓降轉油線等措施來提高重油在爐管出口處的溫度，但提高幅度有限，一般小于400℃。對于減壓塔來說，進料溫度和真空度是影響其拔出率的關鍵因素。采用爐管內注水蒸氣時，還影響后續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用于化肥、三聚氫胺、氧化鋁等高溫加熱生產工藝，由于常規石油產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，建造維護成本較高，操作復雜，對安全性要求較高等原因尚未在石油煉制領域有所應用，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℃以上重質油品蒸餾過程，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。

發明內容

本發明的目的是提出一種石油常減壓蒸餾工藝，由溫度控制在350℃～550℃的熔融的熔鹽與石油在間壁式換熱器內進行的熱量交換，將石油流加熱到進入蒸餾塔所需溫度，而不在加熱設備內結焦，換熱設備可長時間平穩運行，大幅提高下游的常減壓裝置的拔出率。

本發明所述的石油常減壓蒸餾工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，熔融槽內溫度達到142℃以上，混合無機鹽粉狀顆粒熔化成液體，當熔融溫度達到180℃，開啟熔鹽循環泵對熔鹽強制液相循環，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常壓塔或減壓塔。

本發明所述的石油常減壓蒸餾工藝采用的熔鹽由硝酸鉀、亞硝酸鈉和硝酸鈉三種無機鹽的混合而成，常規質量混合比例為：硝酸鉀為53％，亞硝酸鈉為40％，硝酸鈉為7％。該熔鹽的熔點為142℃，沸點680℃，在550℃以下非常穩定，幾乎不會蒸發，無毒無味，對設備無腐蝕。最佳使用溫度為350℃～530℃。

本發明所述的石油常減壓蒸餾工藝所采用的熔融的熔鹽可由熔鹽爐加熱系統提供。熔鹽爐加熱系統由熔融槽、循環泵、熔鹽加熱爐和間壁式換熱器構成。在停工狀態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固結。

本發明通過控制熔鹽溫度和循環流量可以控制所被加熱的石油流出口溫度，溫度范圍可控制±1℃內，且熔鹽流為閉路循環，液相輸送熱能，傳熱系數較高，熱損失小，節能效果顯著，環保效果好；在熱負荷變化的場合，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行熱量交換，可同時為多個用熱單元提供熱量；采用熔鹽與石油在間壁式換熱器換熱技術的安全性能高，相對于加熱爐直接加熱油流，間壁式換熱器內溫度較低，設備燒穿可能性大大降低，即使石油流與熔鹽流串漏，也不會發生火災。

本發明提出的石油常減壓蒸餾方法，可以在傳統的“二爐三塔”三級蒸餾工藝流程基礎上進行改進，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，石油的升溫熱改為間壁式換熱器提供；也可以在各種改進的常減壓工藝流程(如常減壓塔間增設減壓閃蒸塔、常減壓塔增設提餾段；雙常壓塔流程；雙減壓塔流程；等)基礎上進行改進，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，石油的升溫熱改為間壁式換熱器提供。