[发明专利]一种提高馏分油收率的分馏塔进料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高蒸馏装置馏分油收率的方法，更具体地说，涉及一种提高石油炼制工业中的重质油蒸馏过程馏分油收率的方法。

背景技术

蒸馏塔是石油炼制工业中应用十分广泛的单元设备。对于一些重质油品的分馏，如从原油、蜡油等油品分馏轻质馏分油时，蒸馏塔塔釜温度都较高，再沸器的热源温位高，不易获得，而且重质油品在高温下易发生热裂解，所以原油或重油蒸馏塔一般都不设再沸器，蒸馏所需的热量来源几乎完全由原料提供，原料经预热后馏分油汽化，汽化后的馏分油从塔顶和/或从侧线馏出，未汽化的部分从塔釜馏出。典型的分馏过程如原油的常压蒸馏和减压蒸馏。

原油常减压蒸馏是原油加工的第一道工序，它为炼厂后续加工装置提供原料，并直接提供部分产品。原油蒸馏(以燃料油型为例)的基本流程为，原油被加热到220-260℃左右进初馏塔，通常初馏塔只取一个塔顶产品，即重整料或轻汽油馏分。也有的初馏塔除塔顶产品外，还有一个侧线产品，初馏塔塔底油送常压塔。

常压塔常规流程见图1，初馏塔的塔底油经换热或常压加热炉2加热部分汽化后，经转油线7进入常压蒸馏塔8，在蒸馏塔汽化段轻组分汽化并上升进入分馏段，经过回流液体的冷凝从塔顶或侧线抽出得到馏分油，未汽化的部分向下流入提馏段，在提馏段的塔板上与塔底进入的水蒸汽接触，其中未汽化的轻馏分被汽提出来并随水蒸汽一起向上进入分馏段。得到汽油、煤油、柴油、重柴油等较轻的组分。未汽化的部分落入塔底，作为常压渣油引出。

减压蒸馏过程的常规流程见图3，常压渣油经减压加热炉2加热部分汽化后，经转油线7进入减压蒸馏塔6，在减压蒸馏塔汽化段轻组分汽化并上升进入分馏段，经过回流液体的冷凝后从塔顶或侧线抽出得到馏分油，未汽化的部分从塔底引出，得到减压渣油。

原油蒸馏装置设计和操作的优劣，会对炼油厂的产品质量、产品收率和经济效益产生很大影响。在保证产品质量的前提下，提高常压蒸馏装置的拔出率，可以使轻组分尽量在常压塔拔出，不会再进入减压塔，一方面可以得到更多的轻馏分，另一方面可以减少减压炉和减压塔的负荷；提高减压装置的拔出率，可以增加馏分油的收率，为催化裂化、加氢裂化提供更多的原料，从而提高炼厂的经济效益。

影响常减压装置馏分油收率的重要因素是蒸馏塔汽化段的温度和油汽分压。汽化段温度越高，油汽分压越低则原料的汽化率越高，馏分油的拔出率也就越高。

目前，工业上降低汽化段压力的方法主要有两种：一是降低蒸馏塔塔顶压力，对于常压蒸馏塔，一般是减少塔顶油汽管线和冷凝冷却器的压降。对于减压蒸馏塔而言，高性能的抽真空设备可以有效降低塔顶压力。二是采用高性能的填料、塔板和塔内件，有效降低塔内阻力，从而使汽化段压力显著降低。

提高蒸馏塔馏分油收率的另一途径是提高汽化段温度。汽化段的温度受加热炉出口温度的影响，加热炉出口温度越高，汽化段温度就越高。但是加热炉温度又不能太高，因为重油在360℃以上有发生裂解反应的可能，油品裂解生成的焦炭会严重影响装置的稳定性和长周期运行。因此，工业上一般采用加热炉炉管逐级扩径和大直径转油线，尽可能降低加热炉出口压力，从而在保证原料汽化率的前提下降低加热炉原料温度。

目前，工业装置中减压塔顶压力最低已经达到1kPa(绝压)，进料段已经达到3kPa(绝压)，再降低压力已经非常困难。填料和内构件的性能提高也越来越困难，成本大幅增加。采用炉管逐级扩径和大直径转油线也存在一定的限制，一是炉管的扩径必须根据原料油的性质和加热炉的特性进行合理设计，而原料种类繁多，使得精确的炉管设计非常困难。二是随着原料在炉管内大量汽化，管内原料的密度不断下降，特别是在减压炉管内，油品密度下降更大，使得炉管内介质的给热系数大大减小，从而导致炉内总传热系数下降，为达到相同的传热强度必须提高温差，亦即提高炉膛和炉管温度，其结果会导致出现管壁温度局部过高，易影响炉管使用寿命。