先进控制技术在常减压装置的应用

常减压装置是炼油企业的龙头装置,其平稳控制不仅有利于本装置的优化生产,而且为下游装置的平稳生产创造有利条件。在常减压装置实施先进控制技术,通过预测、解藕、多变量协调等先进控制技术,克服装置运行中的时滞、干扰和耦合,将装置控制得更平稳、更精细,达到提高装置处理量、提高产品收率、节能降耗的目的,可实现加热炉各进料支路的温度平衡、减少局部炉管过热现象的发生、提高炉管的使用寿命。通过软仪表技术可实现质量指标的实时计算,实现常压塔、减压塔侧线产品精准切割,减少质量浪费、提高产品的拔出率,提高经济效益。常减压装置APC项目实施后,常压炉、减压炉、常压塔、减压塔实现了自动协调控制,装置抗干扰能力增强,装置稳定性和主要被控参数的平稳性明显提高,常顶、常一线抽出温度等关键工艺参数实现了卡边控制,石脑油、航煤、柴油等产品质量控制精度均显著提高,降低了操作人员的劳动强度。     

镇海炼化Ⅰ套常减压装置流程模拟优化应用

镇海炼化Ⅰ套常减压装置设计加工规模为8.0Mt/a,采用闪蒸、常压蒸馏和减压蒸馏工艺流程。以该装置为研究对象,以标定数据为基准,应用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与装置实际工况相符合的稳态流程模拟模型。利用此模型,对常减压装置常压塔和减压塔进行了灵敏度分析,研究了加热炉出口温度与轻油收率和总拔出率之间的关系、常一线汽提吹汽量与常一线5%点馏出温度的关系。以模型为指导,对常减压装置进行优化调整:常一线汽提蒸汽量由1.5t/h提高到2.5t/h,常顶油收率提高0.46%;减压炉出口分支温度由400℃提高到403℃,降低了渣油530℃前馏分含量,减压渣油收率降低0.80%。以模型为指导,优化常减压装置操作后,提高了常顶油收率和减压深拔率,每年实现装置增效432.2万元,本次流程模拟项目优化取得成功。     

减压蒸馏装置过汽化油设计方案比较

减压蒸馏装置过汽化油设计存在三种方案,即过汽化油引至减压塔底、减压炉前循环和作为侧线产品抽出。以3.0Mt/a燃料型减压蒸馏为例,利用Aspen Plus流程模拟软件,考察上述三种设计方案对于加热炉负荷、炉出口温度、减三线蜡油(HVGO)质量和减压拔出率的影响。对于小规模减压蒸馏装置,在加工轻质原油、不进行减压深拔的条件下,过汽化油引至减压塔底和减压炉前循环两者差别较小;对于大型减压蒸馏装置或加工重质原油的减压深拔技术,减压炉前循环方案更具优势,加热炉出口温度降低,炉负荷减少,能耗降低。过汽化油作为侧线产品抽出时,能显著改善减三线蜡油的产品质量,该方案提高了减压拔出率,但是导致减压炉负荷相应增加,炉出口温度相应提高,同时使减底泵的电耗增加。在实际工程设计中,应根据减压蒸馏装置所加工的原油性质、产品要求和设备投资进行综合比较后,确定适宜的方案。     

流程模拟技术在常减压装置上的应用

常减压蒸馏装置是原油加工过程的第一道工序,将原油按馏程切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油、润滑油等产品或半成品,或者为下游二次加工过程提供原料,对炼厂的下游加工流程及经济效益具有重要影响。应用AspenPlus流程模拟软件建立常减压装置流程模拟模型,应用模型对装置进行多方面分析、诊断,提出相应的优化改进措施,如优化常压塔、减压塔中段取热比例,提高原油换热终温;优化常压炉出口温度和常压塔底汽提蒸汽量,提高常压拔出率;优化减压炉出口温度、减压塔真空度和塔底汽提蒸汽量,提高装置总拔出率;优化常压塔操作,降低馏分之间的重叠度,实现目标产品产率最大化;优化初馏塔,在满足初顶油终馏点的情况下,尽可能提高初馏塔拔出率。中国石化多套常减压装置应用实践证明,流程模拟技术可为常减压装置效益提升、节能降耗、技改技措提供重要的技术支撑。     

常减压装置一级减压系统的节能优化运行

一级减压塔塔顶残压设计值20kPa,一级减压炉总出口设计温度365±1℃,经过操作优化,一级减压塔塔顶残压降至12kPa左右,一级减压炉总出口温度降至353±1℃,一级减压塔拔出率维持不变,实现了一级减压系统低残压低炉温的节能目的,年增经济效益约95万元。     

550×10^4t／a常减压装置加工俄罗斯原油实践

介绍了中国石油辽阳石化公司550×104t／a常减压蒸馏装置的生产概况及工艺流程中初馏塔、常压塔、减压塔、加热炉、减压转油线、热联合等的主要技术特点。介绍了俄罗斯轻质原油的物理化学性质。分析了该装置加工俄罗斯轻质原油生产运行工况及主要节能措施。通过实施节能措施,装置总能耗为443．453MJ／t,在国内同类型装置中处于较好水平。     

550×10^4t／a常减压装置加工俄罗斯原油实践

介绍了中国石油辽阳石化公司550×104t／a常减压蒸馏装置的生产概况及工艺流程中初馏塔、常压塔、减压塔、加热炉、减压转油线、热联合等的主要技术特点。介绍了俄罗斯轻质原油的物理化学性质。分析了该装置加工俄罗斯轻质原油生产运行工况及主要节能措施。通过实施节能措施,装置总能耗为443．453MJ／t,在国内同类型装置中处于较好水平。     

Petro-SIM在常减压装置的应用

Petro—SIMV3．3是英国KBC公司开发的桌面炼油厂模拟系统,应用该软件,可以实现炼油厂工艺过程的优化设计和开发。洛阳石化利用该软件,通过原油合成,评价合成原油组分,进行常减压装置操作模拟。数据表明,原油性质拟合数据与化验分析一致性高,实沸点蒸馏曲线拟合度好,但轻端模拟需要进行必要的修正;并通过其内置模型建立结焦曲线,从而直观判断油品结焦倾向,判定安全操作区域,指导装置生产。由模型做指导,提高炉出口温度,由394℃提至398℃,再提高到405℃。同时将减压炉注气量由原来的2．5t／h降低至1．0t／h。经过一系列优化调整,实现减压深拔操作,减压渣油530℃含量显著降低,减压拔出率由49．4％提高到53．2％,蜡油收率提高2．01％．当月实现经济效益452．2万元。常减压装置流程模拟能够符合装置实际要求,可以实现指导装置生产、提高经济效益的目的。     

加氢裂化装置不同原料方案运行模拟分析

以中国石油化工股份有限公司金陵分公司Ⅰ加氢裂化装置为原型,以装置催化柴油加氢裂化方案与蜡油加氢裂化方案为模型,分别从装置工艺流程、催化剂选型、运行参数、能耗等方面对比分析其加工不同原料(减压蜡油、催化柴油)的运行情况。表明装置具有较高的加工选择性,通过较小的工艺改造即可实现不同方案的切换。在此基础上,利用优化软件Petro-SIM建模计算尾油换热流程对装置蜡油加氢裂化方案分馏系统的影响,计算结果表明：进料温度提升可有效降低脱丁烷塔再沸炉热负荷;随着脱丁烷塔进料温度提高,脱丁烷塔精馏段各塔盘气相及液相负荷均有所增加,提馏段各塔盘气相及液相负荷均有所降低;在本文研究温度范围内,常压塔进料温度提高会少量提升其精馏段气、液相负荷,对其提馏段气、液相负荷无影响。     

粉料干燥氧化一体式回转炉的设计与应用

部分粉料烧结加工存在两段工艺即干燥与氧化,单台设备实现双工艺有利于减少设备投产成本、运行成本。介绍了一种粉料干燥氧化一体式回转炉的设计与应用,概述了干燥氧化工艺过程,并对炉管及产能设计、新型进料器、扬料板及加热装置设计、新型降温装置等优化设计进行阐述。投产应用后设备的整体运行状态良好、烧结产品质量稳定。     

流程模拟技术在镇海炼化2号常减压装置上的应用

镇海炼化600×104t/a常减压装置为研究对象,采用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与实际工况相吻合的常减压装置稳态流程模拟模型,通过对初馏塔、常压塔、一级减压塔和二级减压塔的模拟,了解各操作参数对装置性能的影响;通过蒸馏塔模型中的气液相负荷分布和温度梯度的分布情况,加深对蒸馏操作的理解。随着重油加工工艺技术的发展,炼厂能够加工更加劣质的渣油,因此常减压装置轻油收率和总拔出率的提高,对提高原油的利用率及炼厂的经济效益极为重要。为此,重点对影响常减压装置轻油收率的关键操作参数进行灵敏度分析,优化操作,实现提高常减压装置轻油收率的目的。经过流程模拟优化后,常减压装置一级减三线蜡油350℃馏出量降低2.3mL/100mL,以一级减三线平均流量为90t/h,以及柴油和蜡油差价300元/t计算,全年可增加装置效益536.544万元。     

基于Aspen Plus的原油蒸馏装置流程模拟及优化

常减压蒸馏是原油加工过程中的第一道工序,常减压蒸馏装置运行的优化程度对炼厂的下游加工流程及经济效益产生重要影响。以荆门石化350×104t/a常减压装置为对象,采用Aspen Plus流程模拟软件,建立了与装置实际工况相符合的三塔全流程稳态模型,利用此模型,对常减压蒸馏装置的初馏塔、常压塔和减压塔进行灵敏度分析,以最佳轻油收率和减压渣油收率为优化目标,对加热炉出口温度、塔底汽提蒸汽量、各塔中段回流量、常压渣油350℃馏出量及减压渣油500℃馏出量,以及各参数之间的关系进行研究,并以计算数据为指导,对装置操作进行如下优化:将常压炉出口温度控制在360℃,将常压塔底汽提蒸汽量控制在2.7t/h,并对常压塔各中段回流量进行调整。经过调整优化,装置每年由于燃料油消耗下降而增加的直接经济效益达299.44万元。     

利用流程模拟软件降低常减压装置能耗

以提高常压炉进料温度(原油换热终温)作为生产优化目标,应用Aspen Plus流程模拟软件,建立石家庄炼化Ⅰ套常减压装置流程模拟模型。通过对常压塔取热比例的优化,提高了原油换热终温,降低常压炉瓦斯消耗,进而达到降低装置能耗的目的。在指导实际生产过程中,通过降低塔顶冷回流流量,分别提高顶循、常一中和常二中的取热量。在保证各侧线产品质量和收率的情况下,各变量的调节如下:常顶冷回流流量由30t/h降至19t/h,常顶循流量由68t/h提到80t/h,常一中流量由112t/h提到120t/h,常二中流量由100t/h提到120t/h。原油换热终温提高了2℃,全年节约瓦斯气1470t,节能效益达到367.5万元。需要注意的是,装置操作过程中,由于处理量变化,会造成换热器的换热系数发生改变,因此,在实际改变各中段回流量过程中,应综合考虑各换热器的换热能力。同时,受原油加工量和原油性质变化导致的加工方案的改变,应经常对模型进行修正,否则会偏离优化目标。     

延迟焦化装置缩短生焦周期运行分析

九江分公司Ⅰ套常减压装置扩能改造后,为作好渣油平衡工作并达到挖潜增效目的,需要1.0Mt/a延迟焦化装置超设计负荷25%以上运行。降低装置循环比至0.2左右,处理量可增加10%～12%,但受焦炭塔安全空高限制,循环比不能进一步降低,故考虑在装置流程和现有设备不作改动的情况下,将24h生焦周期缩短至20h。改为20h生焦周期操作后,装置处理量可提高26%左右,装置循环比降至0.18,预热、吹汽、冷焦、除焦等工序时间缩短,形成5d一个循环,增加了焦炭塔、加热炉、压缩机和分馏系统等设备的利用率,蜡油收率、焦炭收率上升,总液体收率由68.63%下降至68.35%,公用工程单耗均有不同程度的降低,装置总能耗下降了32.6MJ/t原料。     

常减压装置加工现状及腐蚀情况浅析

常减压蒸馏装置是炼油厂加工原油的第一道工序,在炼油厂加工总流程中具有重要作用。随着市场供需矛盾趋紧和原油价格持续走高,考虑到企业经济效益最大化,原油性质劣质化程度将日益加重。加工高硫、高酸、高盐原油的腐蚀风险主要集中在一次加工装置上。金陵石化800×104t常减压蒸馏装置设计加工高硫低酸原油,其设防值为硫含量不大于2.0%,酸值不大于1.0mgKOH/g原油。但近年来装置加工油种变化频繁,且性质差异较大,硫含量频繁超出设防值。结合该常减压蒸馏装置原油加工现状和工艺设计及设备配置,对该装置的电脱盐运行情况、低温和高温部位的工艺防腐以及设备腐蚀情况进行分析,并举证典型的腐蚀案例,介绍其腐蚀机理,分析腐蚀原因;在此基础上,提出应对措施,保证装置安全、平稳、长周期运行。     

洛阳石化延迟焦化装置节能分析

洛阳石化140×104t/a延迟焦化装置采用"一炉两塔"和"可灵活调节循环比"的工艺流程,2008年和2009年装置综合能耗分别为35.42kg标油/t和33.36kg标油/t,与设计值、中国石化平均水平(24.27kg标油/t)相比差距较大。综合分析,能耗较高的原因包括蜡油汽包产0.4MPa蒸汽未计入能耗、1.0MPa蒸汽放空、低温热回收系统未投用、蜡油热输出量小、装置加工负荷率低以及加热炉效率低等。为此,对装置采取用0.4MPa蒸汽替代1.0MPa蒸汽;回收分馏塔顶油气、接触冷却塔顶油气和冷焦水低温热量;增加稳定汽油热出料流程;增设节电变频设施,减少电耗;降低加热炉排烟温度和炉外壁温度;加热炉进料泵叶轮抽级或更换为小叶轮,降压节能;增上加热炉先进控制(APC)手段,保证加热炉最佳燃烧;加热炉出口管线保温及管托更新换型,增加空气预热器等措施,有效降低装置能耗。     

延迟焦化装置掺炼脱油沥青问题分析与对策

洛阳石化1400kt/a延迟焦化装置由洛阳石化工程公司设计,采用“可灵活调节循环比”工艺流程.随着原油加工量的逐年提高,该装置开始掺炼脱油沥青.这固然可以扩大洛阳石化重油平衡能力,增加重油加工灵活性,提高总体经济效益,但焦化装置掺炼脱油沥青后,由于原料性质变差,随之产生加热炉炉管结焦速率加快、大量生成弹丸焦以及油气携带焦粉等问题.结合焦化原料特点、热反应生焦机理和延迟焦化工艺特点,对延迟焦化装置掺炼脱油沥青造成的影响进行分析.提出优化措施:在溶剂脱沥青装置脱油沥青出装置管线增上渣油、油浆静态混合器,按照一定的比例,使脱油沥青和减压渣油、油浆充分混合,降低原料中的沥青质含量;加强原料监控,改善焦化原料性质,降低加热炉出口温度,提高加热炉管内流体线速,适当加大循环比,保证装置的安全运行.