CN108559545B - 一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油化工技术领域，公开了一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程。出自冷低分罐的冷低分油经换热后不再进H2S汽提塔，而是经冷却后与H2S汽提塔塔顶不稳定石脑油混合，一起送汽柴油加氢精制装置分离，同时关停H2S汽提塔后的分馏塔系统，并使用H2S汽提塔底油直接进入原料一次换热器加热原料。核算表明，本发明投资极少、可实施性强，不但简化了操作，还降能耗60％左右，且不对渣油加氢工艺和精制渣油的质量及收率产生任何影响。适于老装置改造和新装置建设。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程。
背景技术
渣油加氢精制是对渣油进行预处理，为催化裂化等后续加工提供原料的工艺。它由反应、循环氢分离和产品分离三部分构成。反应部分中，原料经换热并与循环氢和新氢混合后送反应进料加热炉，加热到规定温度进反应器，在高温、高压、临氢环境下进行脱硫、脱氮、脱金属等反应，并伴有少量石脑油和柴油生成。其后，反应产物离开反应器，经与原料换热后进循环氢分离部分。
循环氢分离部分由热高分、热低分、冷高分、冷低分四个单元组成。其中，富含氢的冷高分气经脱硫后送循环氢压缩机，经提压回反应部分重复利用；冷低分单元则得到冷低分气和冷低分油，冷低分气经脱硫后去氢气回收系统，冷低分油则经换热升温后与热低分油一起去产品分离部分。
产品分离部分包括三塔一炉，分别是H2S汽提塔、分馏塔、侧线柴油汽提塔和分馏塔进料加热炉(后两塔一炉简称“分馏系统”)。其中，来自循环氢分离部分的冷、热低分油先进汽提塔，在中压蒸汽作用下，溶解其中的H2S等气相杂质从塔顶脱除，不稳定石脑油去汽柴油加氢精制装置，塔底液相则自压进分馏塔进料加热炉，加热到规定温度后进分馏塔，通过分离，塔顶得到石脑油，侧线得到柴油，而塔底油，即精制渣油则经过与原料等换热降温后送催化裂化装置做原料。
显然，在以原料预处理为主要目的的渣油加氢精制工艺中，由于反应深度浅，裂解而成的石脑油和柴油馏分是不多的，一般不高于5％，也主要集中在冷低分油中，并构成冷低分油的主体。现有渣油加氢精制装置在轻油收率很低的情况下，却不与其他原理相似的装置进行流程组合，仍配置完整的产品分离系统，造成分离流程过长、能耗高的缺点。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程。本发明流程将冷低分油直接进汽柴油加氢精制装置，让其不进下游产品分离部分，使得汽提塔以后、以得到石脑油和柴油为目的的分离工艺可以关停。大大简化了渣油加氢精制装置的流程和操作、降低其能耗，同时还不会对精制渣油的质量和收率产生任何影响。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程，包括如下步骤：
(1)出自冷低分罐的冷低分油经冷低分油一次～热低分气一次换热器与热低分气换热后不再进H2S汽提塔，而是经冷却器被循环水冷却后，与H2S汽提塔塔顶不稳定石脑油混合，一起送汽柴油加氢精制装置分离；
(2)关停H2S汽提塔后的分馏塔系统，包括分馏塔进料加热炉、分馏塔、侧线柴油汽提塔、侧线柴油汽提塔底再沸器、分馏塔底油泵、分馏塔顶油气～热水换热器、分馏塔顶油气二次空冷、分馏塔顶油气分离罐、分馏塔顶冷回流和石脑油泵，但保留原料一次换热器，新增H2S汽提塔底油到原料一次换热器的管线，使H2S汽提塔底油直接进入原料一次换热器加热原料。
进一步地，步骤(1)中所述被循环水冷却是指冷却至约40℃。
进一步地，步骤(2)中所述H2S汽提塔底油到原料一次换热器的管线上设置汽提塔底油泵，所述汽提塔底油泵为原关停分馏塔系统的分馏塔底油泵。
本发明基于以下原理：
(1)冷低分油是热高分气和热低分气的低温(约50℃)凝液混合物，主要馏分是石脑油和柴油，几乎不含蜡油，性质与柴油加氢改质装置或汽柴油加氢精制装置的低分油十分类似，由于流量小，可送上述加氢类装置，借助它们的分馏系统帮助完成分离。
(2)渣油加氢过程中所产生的轻馏分主要集中在冷低分油中，在热低分油中的含量较少，故冷低分油外送后，H2S汽提塔后的石脑油和柴油分离流程就没有必要再保留了。而即使热低分油中含有少量轻馏分，通过现有的H2S汽提塔顶不稳定石脑油流程也可以基本回收。
(3)由于H2S汽提塔底油温度和流量均略高于分馏塔底油二次(一次通常做柴油汽提塔再沸热源)，且性质相当，故用它加热原料是完全可行的，并会稍许提高原料换后温度，帮助降低反应进料加热炉的能耗。
(4)本发明所提出的改变集中在装置下游的循环氢分离和产品分离部分，且原料换后温度能保证，故对上游反应部分不会产生任何影响，不会改变精制渣油的质量和收率。
相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：
(1)产品分离部分只保留H2S汽提塔，流程和操作大大简化。
(2)由于分馏塔进料加热炉、分馏塔、柴油汽提塔以及附属设备均被关停，装置能耗降低约60％。
(3)冷低分油外送后，H2S汽提塔的进料量减少、进料温度提高，有利于减少其中压汽提蒸汽消耗和塔顶冷却负荷。
(4)反应进料加热炉中原料进炉温度有所提高，有助于降低其燃料消耗。
(5)改变集中在装置下游，上游核心反应部分不受影响，精制渣油的质量和收率没有改变。
(6)发明简洁、投资增加少，仅需增加一根H2S汽提塔底油至原料换热器管线和一根冷低分油至不稳定石脑油管线，或一台冷低分油二次循环水冷却器(可利用旧设备)。
附图说明
图1为本发明对比例中现有渣油加氢精制流程的工艺流程图(原料加工量228t/h)。
图2是本发明实施例中渣油加氢精制流程的工艺流程图(原料加工量228t/h)。
图中编号说明如下：1-热低分罐；2-冷低分油一次～热低分气一次换热器；3、热低分气二次空冷；4-冷低分罐；5-冷低分油二次～柴油一次换热器；6、减压阀；7-汽提塔；8-汽提塔顶油气空冷；9-汽提塔顶油气分离罐；10-汽提塔顶冷回流和石脑油泵；11-分馏塔进料加热炉；12-分馏塔；13-侧线柴油汽提塔；14-侧线柴油汽提塔底再沸器；15-分馏塔底油～原料一次换热器；16-分馏塔底油泵；17-分馏塔顶油气～热水换热器；18-分馏塔顶油气二次空冷；19-分馏塔顶油气分离罐；20-分馏塔顶冷回流和石脑油泵；21-汽提塔底油泵；22-冷低分油二次循环水冷却器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
对比例
本对比例为现有渣油加氢精制流程，其工艺流程图如图1所示。具体工艺流程如下：
(1)出自冷低分罐4的冷低分油(10.4t/h、50℃、1.5Mpag)依次经冷低分油一次～热低分气一次换热器2和冷低分油二次～柴油一次换热器5，与热低分气和柴油换热升温至214.7℃，再与出自热低分罐1的热低分油(217.8t/h、319.3℃、1.52Mpag)混合，然后经减压阀6适当降压后进H2S汽提塔7，热低分罐1的热低分气依次经冷低分油一次～热低分气一次换热器2和热低分气二次空冷3后进入冷低分罐4。
(2)H2S汽提塔塔顶压力1.02Mpag、温度146.8℃。油气经空冷8冷却到40℃后进分离罐9。经三相分离，分出富含H2S的气体34.2kg/h，冷回流和不稳定石脑油各14.1t/h和2.03t/h，以及污水约3t/h。对应空冷8的冷却负荷2396kw。冷回流和不稳定石脑油则经泵10提压后，分别返塔和送汽柴油加氢精制装置。同时，H2S汽提塔消耗3.5Mpag汽提蒸汽3.01t/h，塔底温度311℃。塔底油先自压进分馏塔进料加热炉11，升温至330.8℃后进分馏塔12，对应加热炉有效热负荷3504kw(折合标准燃料油消耗约354kg/h)。
(3)分馏塔塔顶压力0.069Mpag、温度103.8℃。塔顶油气依次经热水换热器17和空冷18降温到40℃后进分离罐19。经三相分离，得到冷回流16.2t/h、稳定石脑油0.55t/h，它们经泵20提压后分别返塔和出装置。对应塔顶总冷却负荷7021kw。而从分馏塔侧线馏出的柴油则进汽提塔13，在其再沸器14热量的作用下，较轻的石脑油馏分被气化，并经塔顶挥发线返回分馏塔，而从底部得到产品柴油(11.7t/h)。产品柴油经冷低分油二次～柴油一次换热器5降温后出装置。
(4)分馏塔消耗1.0Mpag汽提蒸汽7.06t/h。其塔底油(214.6t/h、324℃)经分馏塔底油泵16后先做侧线柴油汽提塔再沸器14的热源，在释放1324kw热量后，再通过分馏塔底油～原料一次换热器15将原料加热到272℃，自身降温去催化裂化装置做原料。
实施例
本实施例的一种渣油加氢精制流程，其工艺流程图如图2所示。相比对比例的流程，实施了如下改进：
(1)出自冷低分罐4的冷低分油经冷低分油一次～热低分气一次换热器2与热低分气换热后不再进H2S汽提塔7，而是经冷低分油二次循环水冷却器22被循环水冷却到约40℃后，与H2S汽提塔塔顶不稳定石脑油混合，一起送汽柴油加氢精制装置(如进其H2S汽提塔)，借助其分离系统完成气体、石脑油和柴油馏分分离。
(2)关停H2S汽提塔7后的分馏塔系统流程，包括分馏塔进料加热炉11、分馏塔12、侧线柴油汽提塔13、侧线柴油汽提塔底再沸器14、分馏塔底油泵16、分馏塔顶油气～热水换热器17、分馏塔顶油气二次空冷18、分馏塔顶油气分离罐19、分馏塔顶冷回流和石脑油泵20。但保留原料一次换热器15，只是将热物流由分馏塔底油改为H2S汽提塔底油。
(3)新增汽提塔底油到原料一次换热器15的管线，以实现汽提塔底油代替分馏塔底油加热原料；汽提塔底油泵21可不新增，可利旧原分馏塔底油泵16。
(4)适当提高H2S汽提塔顶液相馏分的干点，以尽可能多的蒸馏出热低分油中随带的少量柴油馏分。
采用本实施例的改进方法后，渣油加氢精制装置操作情况及节能效果如下：
(1)停分馏塔进料加热炉11，节省其有效热负荷3504kw，折合减少标准燃料油约354kg/h；停分馏塔12，节省塔底1.0Mpag汽提蒸汽7.06t/h和塔顶冷却负荷7021kw(折减少8℃温差当量循环冷却水消耗750t/h)。
(2)H2S汽提塔塔顶分液罐排出气体29kg/h，同比对比例34.2kg/h减少5.2kg/h，说明实施例能保证H2S汽提塔的分离要求。
(3)H2S汽提塔底油216.2t/h，比对比例214.6t/h增加1.6t/h，且H2S含量满足要求。
(4)原料经换热器15与汽提塔底油换热后278.7℃，比对比例272℃提高6.7℃，对应降低反应进料加热炉标准燃料油消耗约125kg/h。
(5)随H2S汽提塔底油去催化裂化装置的柴油馏分相比对比例仅增加1.6t/h，说明新流程与对比例流程的物料平衡基本相同。
(6)随不稳定石脑油送汽柴油加氢精制装置的冷低分油流量较小，只有10.4t/h，不会影响其操作。
综上，本发明实施例首先能保证汽提塔的分离要求，不对精制渣油的质量和收率构成影响；其次由于停开了分馏塔系统，其流程和操作大大简化，能耗大幅度降低。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程，其特征在于包括如下步骤：
(1)出自冷低分罐的冷低分油经冷低分油一次～热低分气一次换热器与热低分气换热后不再进H2S汽提塔，而是经冷却器被循环水冷却后，与H2S汽提塔塔顶不稳定石脑油混合，一起送汽柴油加氢精制装置分离；
(2)关停H2S汽提塔后的分馏塔系统，包括分馏塔进料加热炉、分馏塔、侧线柴油汽提塔、侧线柴油汽提塔底再沸器、分馏塔底油泵、分馏塔顶油气～热水换热器、分馏塔顶油气二次空冷、分馏塔顶油气分离罐、分馏塔顶冷回流和石脑油泵，但保留原料一次换热器，新增H2S汽提塔底油到原料一次换热器的管线，使H2S汽提塔底油直接进入原料一次换热器加热原料。
2.根据权利要求1所述的一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程，其特征在于：步骤(1)中所述被循环水冷却是指冷却至40℃。
3.根据权利要求1所述的一种停开分馏塔系统和改变冷低分油去向的渣油加氢精制流程，其特征在于：步骤(2)中所述H2S汽提塔底油到原料一次换热器的管线上设置汽提塔底油泵，所述汽提塔底油泵为原关停分馏塔系统的分馏塔底油泵。
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Application publication date: 20180921 Assignee: Guangdong Chuanxun Technology Co.,Ltd. Assignor: SOUTH CHINA University OF TECHNOLOGY Contract record no.: X2024980032294 Denomination of invention: A residue hydrotreating process that involves shutting down the fractionation tower system and changing the direction of the cold low separation oil Granted publication date: 20200428 License type: Common License Record date: 20241204 |
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