初馏塔与闪蒸塔方案比较

一、常减压蒸馏装置设计方案的对比

1、常减压蒸馏装置的工艺流程设计中有几个方案：

（1）常规的电脱盐→常压塔→减压塔流程

（2）电脱盐→闪蒸塔→常压塔→减压塔流程

（3）电脱盐→初馏塔→常压塔→减压塔流程

为了回收轻烃，常减压蒸馏流程后，流程又分为压缩机方案和初馏塔加压方案（无压缩机方案）。

2、方案比较

一是初馏塔加压方案，此方案为电脱盐→初馏塔→常压塔→稳定塔流程，并使初馏塔操作压力在0.2MPa，取消稳定塔前的压缩机；

二是闪蒸塔方案，此方案设置闪蒸塔，即为电脱盐→闪蒸塔→常压塔→减压塔→稳定塔流程，闪蒸塔为常压操作，在稳定塔前设有压缩机。

为增加装置的适应性和灵活性，尤其使装置对含硫轻油的适应性，常减压蒸馏工艺流程基本上有两种选择。一是采用初馏塔提压方案,使原油中的轻烃在稍加压力的条件下尽可能多地溶在初顶油中,初顶油经泵升压去稳定塔回收其中的轻烃。此方案的优点是整个流程中不设压缩机,减少了机械维修量,但此方案也有其缺点,如小部分轻烃会被带至常压塔从常顶气中损失掉,并且初顶增加一整套回流冷却系统,流程较为复杂。二是采用闪蒸塔方案。此方案原油中轻组分在闪蒸塔中闪蒸出来进入常压塔的某合适部位,使得闪底油换热更合理,进入常压炉的物流量减少从而节约能量,在常压塔顶增设压缩机将常顶不凝气进行压缩升压,常顶油用泵升压与升压后的常顶气一起去稳定塔回收轻烃,稳定塔顶不凝气由于压力高可去全厂脱硫系统进行脱硫处理。此方案的优点是采用闪蒸塔,流程简单,装置不凝气可去进行脱硫处理,保护环境,其缺点是需设置压缩机,维护稍困难。据了解,目前国外加工高硫轻质原油大多采用闪蒸罐及常顶气设压缩机方案。此项目的方案比较,重点考察这两个方案的优劣。

方案一炉子负荷不很高,轻烃回收率最低,但由于省去了压缩机,可以预

计,该方案在一次性投资、占地、操作等方面是 4 个方案中最有优势的;方案二炉子总负荷最低,轻烃回收率最高,但设有压缩机,增加了操作的复杂性,一次性投资和占地等方面也有所增加,除非系统有条件处理常压塔顶产品,装置内不设压缩机,则方案二的优势明显;

需要说明的是,这一方案的确定是针对该项目的,它并不说明闪蒸方案适用于其它常减压蒸馏装置,尤其现在国内大部分加工轻质原料的常减压蒸馏装置的设计中,大多采用方案一———初馏塔加压方案,其投资及操作方面有相当明显的优势,若不强调回收率,它不失为一个很好的方案。笔者是想通过实例提供在常减压蒸馏装置设计中确定方案的一种较好的工作方法和步骤。在不同的项目中需要对不同的工况作不同的分析。

二、常减压蒸馏装置加工国外轻质原油的工艺路线选择

1、闪蒸流程

一般认为，加工原油相对密度小于0.8602（API大于33）的轻质原油时，常压蒸馏部分增多可采用闪蒸流程。国外炼油厂使用亦较普遍。

1)闪蒸流程的4种方案

方案一，一段闪蒸→常压塔方案。改方案的优点是可降低炉子的热负荷，降低能耗，可减少常压塔第二中段回流段抽出板下的气相负荷，使常压塔径缩小，减少投资；减少了闪蒸后原油换热的压降及常压炉的压降。

方案二，二段闪蒸→常压塔方案。方案二与方案一对比，改方案可进一步降低炉子的负荷。由于预闪蒸塔、再闪蒸塔塔顶气体分别进入常压塔的不同部位，更均匀了常压塔的负荷，缩小了常压塔的塔径。但由于闪蒸量的增加，可能会影响常压塔产品的质量，而且二段闪蒸后，需增加2台再闪蒸塔底泵，投资和电耗都增加。

方案三，初馏塔→一段闪蒸→常压塔方案。改方案与方案一比较，由于增设了初馏塔系统，增加了操作弹性，而且初馏塔提压操作，为无压缩机回收轻烃提供了条件。该流程特别适合于原设计有初馏塔的老装置改造。

方案四，初馏塔→二段闪蒸→常压塔方案。该方案兼有方案二及方案三的优缺点，由于流程较为复杂，使用时应慎重考虑。

2、轻烃回收

1)将初顶油气、常顶油气引入催化裂化装置

这种方法通常是将初、常顶油气用鼓风机升压后送至催化裂化装置富气压缩机入口, 经压缩机再次升压后, 进入吸收稳定系统回收C1、C2干气和C3、C4液化气及轻汽油等组分。

该流程用于老装置改造, 投资少, 流程简单。特别是在催化裂化气体压缩机和吸收稳定系统能力有富裕的情况下, 采用此方案经济合理, 简单可行。但此方案需依托其它装置, 催化裂化原料或处理量的变化都会直接影响常减压蒸馏装置轻烃的回收, 而常减压蒸馏装置气体量的变化也同样会影响催化裂化的平稳操作。

2)设压缩机回收轻烃

在原油种类变化频繁、轻烃含量不稳定情况下,可采用将初、常顶油气直接用压缩机压缩回收的方案。设压缩机回收轻烃, 常减压蒸馏装置可按常规操作条件运转, 初馏塔不须提压操作, 不会影响初馏塔拔出率, 并可对初顶气和常顶气中的轻烃同时回收, 而且液化气回收率较高, 装置灵活性较强。轻烃回收系统是否正常开工, 常减压蒸馏部分均不受影响。但由于设置了压缩机, 使工艺流程趋于复杂, 占地面积增加, 操作人员增多, 设备投资较高, 操作和维护费用提高。

3)无压缩机回收轻烃

无压缩机方案是通过初馏塔提压操作, 使初顶油在较高的压力下能溶解初顶气体中的C3、C4组分, 然后用初顶油泵将含有轻烃组分的轻石脑油送入气体回收系统回收液化气。由于该流程省去了压缩机, 因而流程简单, 操作方便, 设备投资较低, 占地面积减少, 设备维修方便。但初馏塔提压操作, 给初馏塔拔出率带来不利影响。

应用该流程回收液化气, 影响液化气收率的主要因素为初馏塔顶的压力和初顶油中液化气与石脑油的比率。初馏塔顶压力越高, 初顶油中液化气与石脑油的比率越大, 液化气在石脑油中的溶解度越大。但过高的初馏塔顶压力, 会降低分馏精度, 增加能量消耗, 同时也会增加设备投资和操作费用。而液化气与石脑油的比率则和装置的换热流程以及产品的收率有关。根据计算表明, 较为合理的方案为: 初馏塔顶压力(绝)控制在0. 4M Pa, 液化气与石脑油的比率控制在10%左右。