500万吨年常压蒸馏装置培训解析

呼和浩特石化公司500万吨/年常压蒸馏装置吴长保第一联合项目组中国石油呼和浩特石化分公司PetrochinaHuhhotPetrochemicalCompany中国石油呼和浩特石化分公司22020/11/7目录一、工艺设计说明二、界区条件三、采用新技术、新工艺及与现有装置的不同四、工艺设备中国石油呼和浩特石化分公司32020/11/7一工艺设计说明概述1.装置概况1.1装置规模根据全厂总流程，本装置加工量为500万吨/年，设计操作弹性为60%～110%。1.2建设性质装置建设性质为新建。1.3装置组成装置主要由换热、电脱盐、闪蒸塔、常压炉、常压塔系统和三注等部分组成。1.4装置原料本装置加工原油为410万吨/年长庆原油、70万吨/年二连原油和20万吨/年塔木察格原油的混合原油。中国石油呼和浩特石化分公司42020/11/71.5产品方案根据全厂总流程，本装置的主要产品有直馏石脑油、航煤馏份、直馏柴油馏分和常压渣油等。其中常顶石脑油作为连续重整装置原料，常一线生产航煤馏分作为煤油加氢精制装置原料，常二线、常三线生产直馏柴油馏分作为柴油加氢精制装置原料，常压渣油作为催化裂化装置原料。1.6对基础设计的主要修改内容1）增加超声波破乳系统基础设计中电脱盐采用注破乳剂进行破乳，详细设计应业主要求增加超声波破乳系统，注破乳剂系统备用，正常操作时停注破乳剂。概述中国石油呼和浩特石化分公司52020/11/72）增加Agar界位控制系统基础设计中电脱盐罐界位测量采用射频导纳和差压界位计测量，详细设计应业主要求，增加两套Agar界位计，检测乳化层中水含量、控制电脱盐罐油水界位，并取消差压界位计。3）增加常顶空冷器基础设计中，应业主要求，常顶油气与原油换热后，直接经水冷器冷却到40℃，根据基础设计审查意见，水冷器前增加常顶油气空冷器，使用变频调节。4）常二、常三线分别出装置基础设计中，常二线、常三线换热后混合出装置，根据基础设计审查意见，修改为各自换热后分别出装置。概述中国石油呼和浩特石化分公司62020/11/75)部分台位换热器由管壳式改为板式换热器详细设计应业主要求将常顶油气换热器，闪底油-常渣I换热器改为板式换热器，节约投资、节约占地面积，且更有利于长周期操作。6)加热炉控制系统基础设计阶段采用加热炉空气流量与燃料油和燃料气流量之和进行比值控制；加热炉出口温度与燃料总量和燃烧空气流量的高低选调控。详细设计阶段修改为加热炉出口温度和燃料用量串级控制，通过调节燃料量实现加热炉出口温度控制。概述中国石油呼和浩特石化分公司72020/11/7概述2、主要技术方案1）原油蒸馏采用成熟的蒸馏（闪蒸、常压蒸馏）工艺；2）原油电脱盐采用两级高速电脱盐技术；3）电脱盐采用先进的超声波破乳技术；4）电脱盐罐界位采用先进的Agar界位计进行控制；5）应用先进的工艺模拟软件（ASPENPLUS）对全装置进行模拟计算，优化操作条件；6）采用窄点技术（ASPENHX-NET）优化换热网络；7）加热炉设空气预热系统，降低排烟温度，提高加热炉效率；8）常压塔顶的馏出线上采取了注缓蚀剂和注水的工艺防腐措施；中国石油呼和浩特石化分公司82020/11/7概述9）常压塔、汽提塔采用高性能浮阀塔盘；10）常顶油气与原油换热，回收低温位热量；11）为合理利用能源，降低能耗，装置的低温热源产生热媒水；12）采用集散控制系统（DCS），并设置紧急停车和安全连锁保护系统（SIS）。13）采取多种措施降低装置的水消耗：（1）使用空冷器冷却柴油馏分，减少循环水消耗；（2）侧线和常渣热出料至下游装置，降低冷却负荷，节约冷却用水用量；（3）电脱盐及配制药剂用水采用工厂的汽提净化水，节约新鲜水用量。中国石油呼和浩特石化分公司92020/11/73、主要自动控制方案1）闪蒸塔液位控制：闪蒸塔液位与原油进装置两路流量组成均匀控制。2）常压塔顶温度控制：常压塔顶温度与常压塔顶回流或常顶循流量组成串级控制。3）常压炉进料控制：常压炉4路进料流量采用流量定值控制。4）常顶回流及产品罐压力控制：常顶回流及产品罐压力与常顶气控制阀定值调节。5）常压塔塔底液位控制：常压塔底液位与常底泵出口流量串级调节。6）加热炉出口温度控制：加热炉出口温度和燃料用量串级控制，通过调节燃料量实现加热炉出口温度控制。7）燃料油、燃料气流量控制回路和调节阀阀后压力控制回路组成超驰调节，当阀后压力过低时，通过高选器，直接调节调节阀开度，以防止管道压力过低。概述中国石油呼和浩特石化分公司102020/11/7概述4、设备数量装置主要设备数量序号设备分类单位数量备注一静设备1塔器座32容器台153换热器台554空冷器台105加热炉座1小计84二动设备1液环泵台12泵台34包括撬装装置所带泵小计35合计119中国石油呼和浩特石化分公司112020/11/7原料及产品1原料性质根据总体设计中原油性质，长庆原油性质见表2.1-1、二连原油性质见表2.1-2、塔木察格原油性质见表2.1-3。模拟所得混合原油实沸点蒸馏数据见表2.1-4；根据《中国石油呼和浩特石化公司500万吨/年炼油工程混合原油评价研究报告》（中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室2009年09月），混合原油的性质见表2.1-5，混合原油实沸点蒸馏结果见表2.1-6。中国石油呼和浩特石化分公司122020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司132020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司142020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司152020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司162020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司172020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司182020/11/7原料及产品中国石油呼和浩特石化分公司192020/11/7装置物料平衡中国石油呼和浩特石化分公司202020/11/7主要操作条件中国石油呼和浩特石化分公司212020/11/7工艺流程简述1.原油换热及闪蒸塔部分原油（21℃）自原油罐区经原油泵升压后，进入装置分为两路,其中一路经过原油-常顶油气换热器（1201-E-101A）、原油-常顶循(1)换热器（1201-E-102A/B）、原油-常一线换热器（1201-E-103）、原油-常一中II换热器（1201-E-104A/B）换热至123℃；另一路原油经过原油-常顶油气换热器（1201-E-101B）、原油-常顶循(2)换热器（1201-E-102C/D）、原油-常二线II换热器（1201-E-105A/B）、原油-常渣IV换热器（1201-E-106A/B）换热至127℃。两路原油合并为一路，依次经过一级电脱盐罐（1201-V-101）、二级电脱盐罐（1201-V-102）进行脱盐脱水，然后均分为两路进入脱后原油换热系统。脱后原油一路经过脱后原油-常一中I换热器（1201-E-107A-D）、脱后原油-常二线I换热器（1201-E-108）、脱后原油-常三线I换热器（1201-E-109A/B），温度升高至200℃；另一路脱后原油经过脱后原油-常三线II换热器（1201-E-110A/B）、脱后原油-常渣III换热器（1201-E-111A-D）、脱后原油-常二中（II）换热器（1201-E-112），温度升高至200℃。两路脱后原油合并为一路进入闪蒸塔（1201-C-101）进行闪蒸。中国石油呼和浩特石化分公司222020/11/7工艺流程简述闪蒸塔顶气直接进入常压塔（1201-C-102）第29层塔板下方，闪底油由闪底泵（1201-P-102A/B）抽出，分成两路再次进行换热。一路经闪底油-常渣II（1）换热器（1201-E-113-A/B）、闪底油-常二中I（1）换热器（1201-E-114A-C）、闪底油-常渣I（1）换热器（1201-E115A/B），换热至299℃；另一路经闪底油-常渣II（2）换热器（1201-E116-A/B）、闪底油-常二中I（2）换热器（1201-E-117A-C）、闪底油-常渣I（2）换热器（1201-E-118A/B），换热至299℃。两路合并后至催化装置与催化油浆换热至322℃。闪底油经与催化油浆换热后再分为四路，进入常压炉（1201-F-101），加热至365℃后进入常压塔（1201-C-102）进料段。中国石油呼和浩特石化分公司232020/11/72、常压蒸馏部分常顶油气经原油-常顶油气换热器（1201-E-101A/B）换热至65℃后，再经常顶油气空冷器（1201-A-101A—F）空冷至50℃，然后经常顶油气后冷器（1201-E-130A/B）冷却至40℃后进入常顶回流及产品罐（1201-V-103），常顶油由常顶回流及产品泵（1201-P-110A/B）抽出后分为二路，一路作为塔顶冷回流返回常压塔顶第1层塔板，另一路作为重整装置原料分别至罐区和重整装置。不凝气与自航煤加氢精制装置来的干气合并后进入常顶气液环泵（1201-K-101）升压后至催化裂化装置。常一线油自常压塔第14层塔板自流进入常压汽提塔（1201-C-103）上段。以常三线油作为该塔重沸器（1201-E-119）的热源，气相返回常压塔第13层板下方，液相由常一线泵（1201-P-107A/B）抽出，经1201-E-103换热至100℃后分为二路，一路热出料至航煤加氢精制装置，另一路再经常一线水冷器（1201-E-133）冷却至45℃至罐区。工艺流程简述中国石油呼和浩特石化分公司242020/11/7常二线油自常压塔第28层塔板自流进入1201-C-103中段，采用过热蒸汽汽提。汽提后的气相返回常压塔第27层板下方，液相由常二线油泵（1201-P-108A/B）抽出，经1201-E-108、1201-E-105A/B换热至100℃后分为二路，一路热出料至柴油加氢精制装置，另一路经常二线空冷器（1201-A-103A/B）冷却至50℃至罐区。常三线油自常压塔第40层塔板自流进入1201-C-103下段，采用过热蒸汽汽提。汽提后的气相返回常压塔第39层塔板下方，液相由常三线油泵（1201-P-109A/B）抽出，经1201-E-119、1201-E-109A/B、1201-E-110A/B和常三线-热水换热器（1201-E-121A/B）换至100℃后分为二路，一路热出料至柴油加氢精制装置，另一路经常三线空冷器（1201-A-103A/B）冷却至50℃至罐区。常顶循油由常顶循油泵（1201-P-104A/B）自常压塔第4层塔板抽出，分为两路，分别经1201-E102A/B和1201-E102C/D换热至90℃，两路合并与常顶冷回流一起进入常压塔顶第1层塔板。工艺流程简述中国石油呼和浩特石化分公司252020/11/7工艺流程简述常一中油由常一中油泵（1201-P-105A/B）自常压塔第18层塔板抽出，经1201-E-107A-D和1201-E-104A/B换热至134℃后返回常压塔第16层塔板。常二中油由常二中油泵（1201-P-106A/B）自常压塔第32层塔板抽出，分为两路，分别1201-E-114A-C和1201-E-117A-C换热至231℃后，再合并为一路，经1201-E-112、常二中蒸汽发生器（1201-E-120）换热至205℃后返回常压塔第30层塔板。常压塔底油由常底油泵（1201-P-103A/B）抽出，分为两路，分别经1201-E-115A/B、1201-E-113A/B和1201-E-118A/B、1201-E-116A/B换热至215℃后合并为一路，再经1201-E-111A-D、1201-E-106A/B换热至148℃后，一部分热出料至催化裂化装置，另一部分经常渣水冷器（1201-E-131A-D）冷却至90℃至罐区。中国石油呼和浩特石化分公司262020/11/7工艺流程简述3、三注部分净化水自装置外引入电脱盐注水罐（1201-V-109A），由二级电脱盐注水泵（12