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              常减压蒸馏装置发展趋势及减压炉概述
              常减压蒸馏装置发展趋势及减压炉概述

              国家发改委2011年度发布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》明确提出,在2013年底前,淘汰200万吨/年以下常减压炼油装置。

              绝大多数的地方小炼油企业未来的结局基本上应该是被直接淘汰。首先,绝大多数地方炼油企业由于炼油装置规模太小,国际上OECD国家的平均单套规模已达到1000万吨级以上,先进的已达到2000万吨级以上。其次,由于这些炼油装置技术含量低、产品和产业链都短等客观现实,以及炼油成本高,成品化率低、单位能耗大、规模不经济等客观因素都使他们的市场竞争力低。因此,从节能减排的国策或国际竞争力上看,这些企业的自然寿命的确岌岌可危.

              近年来,中石油、中石化、中海油三大石油公司不断新建、扩建千万吨级别的炼油项目。据统计,目前我国千万吨级以上的炼油项目有20多个,并形成了以东部为主、中西部为辅的梯次分布。原油加工能力主要集中在华东、东北、华南地区,这三大地区分别约占全国炼油能力的32%、21%、15%。辽宁是全国炼油能力最大的省份,原油加工能力达7600万吨/年,其次分别为山东和广东。

              但就整个国际炼油行业来看,韩国、日本等国家已经在发展2000万吨/年的炼油规模,淘汰小炼油装置对提升我国炼化企业的国际地位和国际竞争力具有重要意义。

              减压加热炉

              减压炉是为常减压蒸馏提供热量的核心设备。要深拔,必须提高加热炉的出口温度。对一般的加热炉,短时间内也可以通过提高加热炉出口温度做到深拔,但是对适合深拔操作的加热炉,要在深拔的同时,做到炉管不结焦,实现装置长周期安全运转。

              深拔减压炉设计需要考虑的因素

              1. 炉型和炉管布置方式

              2. 质量流速、油品压降

              3. 平均辐射热强度

              4. 最高油膜温度和停留时间

              5. 炉管流型

              (其中最高油膜温度、停留时间、炉管流型因素最为重要,要谨慎考虑。)

               

              减压炉几种常用的炉型

               

              ? 当热负荷≤30MV时,优先选用辐射—对流型圆筒炉;

              ? 当热负荷>30MV时,通常选用立管立式炉、立管双室箱室炉或双胞胎圆筒炉;润滑油型减压炉或深拔减压炉优先选用卧管炉。

              1.单排单面和双排双面辐射组合式立管减压炉

              1.辐射炉管全部排在一个箱形框架内,框架内分多个炉膛,炉膛之间由2排炉管分开。

              2.靠墙炉管受单排单面辐射,炉膛之间的炉管受双排双面辐射。

              3.根据管程数和热负荷的大小,每个炉膛可以排放2程或4程炉管。

              4.在管心距相同时,单排单面辐射和双排双面辐射的热量有效吸收因数相差在4%以内,基本满足各程炉管水力学和热力学对称的要求。

              炉管排布图

               

              2.单排单面辐射和单排双面辐射组合式减压炉

              1.根据负荷大小,由两个或两个以上的独立炉膛组成,炉膛成方形。

              2.每个炉膛布置4管程,每程炉管的入口部分靠炉墙布置,受单排单面辐射,出口部分炉管位于炉膛中间,受单排双面辐射。

              3.该种结构可使各程炉管水力学和热力学完全对称。

              炉管排布图

               

              3.单排单面辐射水平管减压炉

              1.根据其处理量大小可采用单炉膛或多炉膛。

              2.炉管靠炉墙水平布置,炉管受单排单面辐射。

              3.如每个炉膛布置2程炉管,可以满足各程炉管水力学和热力学完全对称。

              4.如布置4管程,应采取特殊的措施,使各管程吸热对称。

              炉管排布图

               

              深拔减压炉的推荐炉型

              宜采用单排单面辐射与单排双面辐射组合式立管箱式炉和水平管箱式炉,如采用机械清焦方式,宜优先采用水平管箱式炉。

               

               

              深拔加热炉对最高油膜温度和停留时间的要求

              • 油品在炉管的内膜温度越高,在炉管内的停留时间越长,则越容易结焦

              • 为了防止减压深拔时油品在炉管内结焦,延长装置开工周期,必须限制炉管内油品的最高内膜温度和停留时间

              • KBC要求油膜温度和在炉管中的停留时间在结焦线的左下方,使得深拔操作时炉管离开结焦和裂化区而在安全区域操作,从而保证加热炉在安全状态下长周期运转

               

              最高油膜温度

              • 减压深拔下油品的最高油膜温度≯460℃ 

              停留时间

              • 试验数据表明在油品静止情况下,将渣油加热到减压炉所要控制的内膜温度附近,其结焦的时间远大于油品在炉管汽化段内的停留时间。

              • 如不发生火焰舔炉管、油品偏流等特殊情况,在减压炉内油品是不会结焦。

              • 油品在炉管内的停留时间是根据油品的平均流速计算出的,实际上各点的停留时间不相同。

              • 深拔条件下减压炉的停留时间要求在40秒之内。

               

              深拔加热炉对油品在炉管内流型的要求

              • 在辐射段,热强度较大,为了避免油品局部过热发生裂解,要求汽化段油品保持较好的流型,如果流型不合适将发生油品结焦、炉管振动。

              • 汽化段炉管内的流型最好是雾状流,也允许环状流或分散气泡流。不允许出现液节流,液节流会产生水击,引起噪声和管排振动,严重时会损坏炉管。

              减压转油线

              • 希望在闪蒸段温度一定的情况下,尽可能降低转油线的压降和温降,从而降低减压炉的出口温度,降低油品的内膜温度,减少结焦。

              (某减压炉辐射炉管出口处的压力由40kPa降低至25kPa,其最高内膜温度降低6℃)

              • 炉出口压力越低,油品的汽化率越大,油品在炉管内的流型和转油线的速度也将改变

              • 转油线设计时除考虑结构设计、吸收热膨胀、降低压降和温降等因素外,还要考虑到油品在转油线内的流型和流速限制等因素,既不出现柱塞流,也不能超过临界流速的90%


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