专利摘要

一种多级汽化的常减压蒸馏方法及装置，将常压渣油引入减压闪蒸塔，减压闪蒸塔顶部操作压力比减压塔顶部压力高1-50kPa，减压闪蒸塔气相进入与减压塔气相馏分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方；液相进入减压炉，经过减压炉加热后经压力汽化进料系统雾化为小雾滴，喷入汽化塔，汽化塔中原料部分汽化，塔顶和/或侧线引出气相进入减压塔中与该组分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方，汽化塔塔底引出未汽化的重质油，作为减压塔的液相进料。采用本发明提供的方法，汽化塔内汽液接触面积增加，并增加了两级汽化过程，在处理量不变的情况下使减压塔内压降减小，从而使汽化段以及前面汽化塔的压力更低，提高减压塔拔出率。

权利要求

1.一种多级汽化的原油减压蒸馏装置，其特征在于将预闪蒸塔设置在减压炉之前，同时在减压炉与减压塔之间设置汽化塔，将预闪蒸塔和汽化塔通过泵及管线与减压炉、减压塔连接。

2.一种多级汽化的原油常减压装置，其特征在于依次包括预分馏塔、常压炉、常压塔、预闪蒸塔、减压炉、汽化塔和减压塔，将预闪蒸塔和汽化塔通过泵及管线与减压炉、减压塔连接。

3.一种多级汽化的减压蒸馏方法，其特征在于将常压渣油引入减压闪蒸塔，减压闪蒸塔顶部操作压力比减压塔顶部压力高1-50kPa，减压闪蒸塔气相进入与减压塔气相馏分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方；液相进入减压炉，经过减压炉加热到360-440℃，经压力汽化进料系统雾化为小雾滴，喷入汽化塔，汽化塔中原料部分汽化，塔顶和/或侧线引出气相进入减压塔中与该组分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方，汽化塔塔底引出未汽化的重质油，作为减压塔的液相进料，经过减压塔的分馏，从减压塔侧线抽出馏份油产品，减压塔塔底为减压渣油。

4.按照权利要求3的方法，其特征在于所述的减压炉后的物流在高于减压蒸馏塔汽化段压力100-1000kPa的条件下经压力式进料系统喷入汽化塔。

5.按照权利要求3的方法，其特征在于所述的减压炉后的物流在高于减压蒸馏塔汽化段压力500-800kPa的条件下经压力式进料系统喷入汽化塔。

6.按照权利要求3的方法，其特征在于所述的减压蒸馏塔操作条件为：汽化段温度为370-410℃，汽化段绝对压力为1.0-5.0kPa，塔顶绝对压力为0.5-3.0kPa，加热炉出口绝对压力为300-1500kPa，加热炉出口温度为360-460℃。

7.按照权利要求6的方法，其特征在于所述的加热炉出口温度为380-430℃。

8.按照权利要求3的方法，其特征在于所述的汽化塔的压力为1-30kPa。

9.按照权利要求3的方法，其特征在于所述的压力式进料系统由流量分配系统和雾化设备组成。

说明书

技术领域

本发明属于石油炼制领域，涉及一种原油蒸馏装置减压蒸馏单元多级汽化的方法和设备。

背景技术

常减压蒸馏技术经过一百多年的发展，已经成为一项十分成熟的技术。原油蒸馏装置设计和操作的优劣，会对炼油厂的产品质量、产品收率和经济效益产生很大影响。特别是提高减压装置的拔出率，可以增加馏分油的收率，为催化裂化、加氢裂化提供更多的原料，从而提高炼厂的经济效益。

原油蒸馏(以燃料油型为例)的基本流程为，原油被加热到220-260℃左右进初馏塔，通常初馏塔只取一个塔顶产品，即重整料或轻汽油馏分。初馏塔塔底油进一步加热到360℃左右进常压塔，其中汽油、煤油、柴油、重柴油等较轻的组分在汽化段汽化，蜡油和重油仍然为液体。重柴油、轻柴油、煤油在各自对应蒸汽压的泡点温度下从侧线抽出，而汽油和不凝气在回流罐分别抽出。沸点高于360℃的常压渣油从塔底引出。

常压渣油经减压加热炉加热部分汽化后，经转油线进入减压蒸馏塔，在分馏塔汽化段轻组分汽化并上升进入分馏段，经过回流液体的冷凝后从塔顶或侧线抽出得到减压馏分油，未汽化的部分从塔底引出，得到减压渣油。

上述工艺流程的不足之处在于：(1)常压塔和减压塔的热量都是一次性加入，经加热炉加热后许多轻组份过热。如减压加热炉要将全部常压渣油加热到350～430℃，而对减一线柴油或较轻的蜡油，汽化温度并不需要如此高，因此，一方面减压炉做了多余的加热，另一方面易造成减压塔内汽液负荷分布不均匀。(2)在减压炉炉管和转油线内接触面积的不足会导致油品的汽化不完全，从而实际汽化率达不到理论平衡汽化率。在减压炉辐射段炉管和转油线内，夹杂大液滴的汽相流速很快，而且汽液两相相际传质面积较小，阻碍了原料的充分汽化，使得轻馏分不能完全汽化而被包裹在未汽化的重质油中，导致进入蒸馏塔汽化段原料的实际汽化率远达不到理论计算的平衡汽化率。目前国内常减压装置一般将减压渣油的切割点设计为540℃，许多减压渣油中低于500℃馏分含量大于8％，低于538℃馏分含量大于10％，有的甚至高达30％以上。中石化某炼油厂常压渣油在减压塔进料段温度和压力下平衡汽化率为59.0％，而工业拔出率仅为51.9％，说明工业拔出率与平衡汽化率仍有一定的差距。同时，减压渣油分析结果表明渣油中低于500℃的馏分含量大于6％。由此可见，减压蒸馏仍未达到平衡汽化率。

总之，现有原油常减压蒸馏装置实现减压深拔的根本问题在于汽化不充分，如果采用逐级闪蒸和强化汽化相结合的方法，就可以有效地提高减压拔出率，并有利于使减压塔的操作状况更加合理。

发明内容

本发明目的之一是提供一种提高拔出率的原油常减压蒸馏方法。

本发明的另一目的是提供一种多级汽化的减压蒸馏和原油常减压蒸馏设备。

本发明提供的多级汽化的原油减压蒸馏装置，将预闪蒸塔设置在减压炉之前，同时在减压炉与减压塔之间设置汽化塔，将预闪蒸塔和汽化塔通过泵及管线与减压炉、减压塔连接。

本发明提供的多级汽化的原油常减压装置，除减压蒸馏部分外，还包括常压蒸馏部分，依次包括预分馏塔、常压炉、常压塔、预闪蒸塔、减压炉、汽化塔和减压塔，将预闪蒸塔和汽化塔通过泵及管线与减压炉、减压塔连接。

本发明提供的多级汽化的减压蒸馏方法，将常压渣油引入预闪蒸塔，预闪蒸塔顶部操作压力比减压塔顶部压力高1-50kPa，预闪蒸塔气相进入与减压塔气相馏分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方；液相进入减压炉，经过减压炉加热到360-440℃，经压力式进料系统雾化为小雾滴，喷入汽化塔，汽化塔中原料部分汽化，塔顶和/或侧线引出气相进入减压塔中与该组分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方，汽化塔塔底引出未汽化的重质油，作为减压塔的液相进料，经过减压塔的分馏，从减压塔侧线抽出馏份油产品，减压塔塔底为减压渣油。

本发明提供的方法用于原油常减压蒸馏，在减压蒸馏部分前增加常压蒸馏部分，包括将原油引入预分馏塔，预分馏塔塔底油引入常压炉加热后进入常压塔，常压塔侧线抽出汽油、煤油、柴油等馏分油产品，塔底抽出常压渣油。

本发明提供的多级汽化的常减压蒸馏方法和设备的有益效果为：

常压渣油通过压力式进料系统雾化为小液滴，喷入汽化塔内，雾化和汽化过程同时发生，汽液接触面积增加，提高了轻组分馏份的拔出率。减压蒸馏部分增加了两级汽化过程，减压塔多段进料，可以使汽液相负荷分配更均匀，在处理量不变的情况下使减压塔内压降减小，从而使汽化段以及前面汽化塔的压力更低，有利于油品提高拔出率。

附图说明

图1为常规减压蒸馏方法的流程示意图；

图2为本发明提供的多级汽化的减压蒸馏方法的流程示意图；

图3为压力式进料系统示意图。

具体实施方式

本发明提供的多级汽化的原油常减压蒸馏装置是这样具体实施的：

原油常减压蒸馏装置包括常压部分和减压部分，其中，常压部分的设备与现有技术中常规的常减压蒸馏装置的常压部分设备相同，减压部分将预闪蒸塔设置在减压炉之前，同时在减压炉与减压塔之间设置汽化塔，将预闪蒸塔和汽化塔通过泵及管线与减压炉、减压塔连接。所述的多级汽化的原油减压蒸馏装置依次包括预分馏塔、常压炉、常压塔、预闪蒸塔、减压炉、汽化塔和减压塔，将预闪蒸塔和汽化塔通过泵及管线与减压炉、减压塔连接。

本发明提供的多级汽化的原油常减压蒸馏方法，常压渣油不需加热，先进入预闪蒸塔，预闪蒸塔顶部操作压力比减压塔顶部压力高1-50kPa，预闪蒸塔气相进入与减压塔气相馏分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方；液相进入减压炉，经过减压炉将原料油加热后，采用压力式进料系统将原料油雾化为小液滴，喷入汽化塔。压力式汽化系统前后的压力差为100-1000kPa、优选为500-800kPa。减压炉出口温度为360-460℃、优选为380-430℃。

本发明提供的方法中，所述的压力式进料系统由流量分配系统和雾化设备组成，所述的流量分配系统能保证每个雾化设备在任何情况下都能有雾滴喷出，从而保证原料的雾化效果。所述的流量分配系统可以是由直列的、错置的、平行的、竖直的、环型的、树型的、对称的和不对称的管路组成的管系，其目的就是把预热后的原料分配到每一个雾化设备，为此目的选用的管道排列方式均可视为流量分配系统。流量分配系统可以放置在塔外，也可以放置在塔内。

所述的雾化设备可以由一个或多个喷嘴或其它可以使重油雾化的设备组成，喷嘴开孔可以是单孔或多孔的，开孔方向可以是任意的，可以是带有辅助雾化蒸汽或不带辅助蒸汽的，辅助雾化蒸汽可以与原料油一起进入也可分别进入。雾化后的雾滴大小从0.001毫米至5毫米不等，优选0.005至1毫米之间。该雾化液滴尺寸可以保证良好的汽化效果，达到将油品有效分馏的目的。

本发明提供的方法中，所述的汽化塔的操作压力为1-30kPa。汽化塔中原料部分汽化，塔顶和/或侧线引出气相进入减压塔中与该组分相近的某个侧线产品抽出口的上方或下方，汽化塔塔底引出未汽化的重质油，作为减压塔的液相进料。在汽化塔内，雾化和汽化过程同时发生，汽液接触面积增加导致更多的轻组分进入气相中从而实现了原料的汽化过程的强化，同时又增加一级汽化过程，减压塔多段进料，可以使汽液相负荷分配更均匀。所述的汽化塔为具有一定空间可以使进料油品充分雾化和汽化的容器。该汽化塔可以通入蒸汽，也可以不通汽提蒸汽，可以是简单的闪蒸罐，也可以增设塔板或填料。它不仅可以为原料油的雾化和汽化提供更足够的空间和时间，而且更有利于汽化后的油汽与未汽化的液体分离。

本发明提供的方法中，所述的减压蒸馏塔操作条件为：汽化段温度为370-410℃，汽化段绝对压力为1.0-5.0kPa，塔顶绝对压力为0.5-3.0kPa，经过减压塔的分馏，从减压塔侧线抽出馏份油产品，减压塔塔底为减压渣油。

本发明提供的方法中，所述的预闪蒸塔可以是空塔、填料塔或板式塔，可以加入或不加入汽提蒸汽。所述的减压蒸馏塔与常规的减压蒸馏塔相同，可以是燃料型减压塔或润滑油型减压塔，可以微湿式操作、湿式操作或干式操作，优选的方式是微湿式操作。

该方法经过逐级闪蒸的过程，闪蒸出来的气相分别从减压塔合适的塔板位置进料，可以使减压塔塔内汽液相负荷分布更加均匀，在处理量不变的情况下使减压塔内压降减小，有利于拔出更多轻馏份油。预闪蒸塔中大量闪蒸汽直接进入减压塔的适宜位置，闪蒸出来的气相不必加热到减压塔的进料温度，从而可在处理量不变的情况下降低减压炉的负荷。

因为经过了预闪蒸，在减压炉后的汽化塔内减压汽化生成的汽相相对较少，所以汽化塔直径无需太大，其出口管线不必太粗，亦可将现有装置的减压转油线低速段进行利旧将气相引入减压塔内。

下面参照附图以减压蒸馏单元为例，进一步说明本发明提供的方法，但本发明并不因此而受到任何限制。

如附图2所示，常压渣油不经加热，先进入预闪蒸塔1，预闪蒸塔顶操作压力比减压塔7塔顶压力高1-50kPa，操作温度为330-360℃左右。预闪蒸塔1气相进入减压塔7合适位置，液相进入减压炉2，这样增加一级汽化过程，将部分轻组分拔出。经过减压炉2加热到380-430℃后的原料油先进入汽化塔6，然后再进入减压塔7。汽化塔6采用压力进料的方式实现强化汽化过程，即原料油在高于减压蒸馏塔汽化段压力100-1000kPa的条件下经压力式进料系统3进入汽化塔6，雾化为小雾滴，同时部分汽化，汽化塔6塔顶和/或侧线引出气相进入减压塔7的合适位置，塔底引出未汽化的重质油，作为减压塔的液相进料。在汽化塔6内，雾化和汽化过程同时发生，汽液接触面积增加导致更多的轻组分进入气相中从而实现了原料的汽化过程的强化，同时又增加一级汽化过程，减压塔多段进料，可以使汽液相负荷分配更均匀。减压塔7的操作条件为：汽化段温度为370-410℃，汽化段绝对压力为1.0-5.0kPa，塔顶绝对压力为0.5-3.0kPa。经过减压塔7的分馏，从减压塔7侧线抽出馏份油产品，减压塔7塔底为减压渣油。

如附图3所示，所述的压力式进料系统3由流量分配系统4和雾化设备5组成。

与现有技术中常规常减压蒸馏方法相比，本发明的优点为：

1、由于增加了两级汽化过程，减压塔多段进料，可以使汽液相负荷分配更均匀，在处理量不变的情况下使减压塔内压降减小，从而使汽化段以及前面汽化塔的压力更低，有利于油品提高拔出率。

2、拔出轻组分后的常渣通过强化汽化压力式进料系统进入汽化塔内，雾化和汽化过程同时发生，汽液接触面积增加导致更多的轻组分进入气相中，从而实现了原料的汽化过程的强化，有利于拔出更多的轻组分馏份油。

3、在减压炉前增设预闪蒸塔，汽化出来的汽体直接进入减压塔的适宜位置，即闪蒸出来的气相不必经过加热炉加热到减压塔的进料温度，从而降低了减压炉的负荷。

4、它可以使减压塔的拔出率有较为显著地提高。既可以作为新建原油常减压蒸馏装置的优化工艺，也可以作为现有装置改造、挖潜、扩能的技改措施。

对比例

对比例1说明现有技术中的减压分馏方法分馏常压渣油的效果。

如附图1所示，常压分馏塔塔底油经加热炉2加热后，通过转油线引入减压蒸馏塔7。减压加热炉炉管出口压力为22.0kPa，炉壁温度为561℃，炉出口温度为396℃，减压加热炉炉管逐级扩径。减压蒸馏塔为高效全填料塔，燃料型，微湿式操作，共四个侧线产品。减压蒸馏塔进料段温度为374℃。减压蒸馏塔操作条件及产品性质见表1，其拔出率为54.1wt％。

实施例

实施例1说明本发明提供的方法用于原油减压蒸馏的效果。

如附图2所示，未经加热的常压渣油直接进入预闪蒸塔，预闪蒸塔汽化率为15.8％。未汽化的液相经泵送入减压蒸馏系统加热炉2，加热炉的炉管没有变径。加热后的常压塔底油通过压力式进料系统3喷入汽化塔6，常压重油在汽化塔内充分汽化，气相产品引入减压塔7汽化段。汽化塔压力为3.8kPa，温度为385℃。所述雾化设备为旋流式雾化喷嘴，旋流芯置于喷嘴前部，旋流芯顶端安装有单孔板，被旋流的液体经孔喷出后形成锥形液膜，由于具有较大的径向速率和角向速率，液膜与周围气体速度差导致的摩擦将液膜撕扯成细小雾滴，实现液相的良好雾化。该实施方式可以使雾滴充分汽化，从而提高减压分馏塔的拔出率。减压塔塔顶压力2kPa，汽化段压力3.3kPa，汽化段的温度为385℃，拔出率可达68.4wt％。

由表1可见，本发明提供的方法用于减压蒸馏时，与对比例相比，原料通过减压蒸馏系统后拔出率达到63.4wt％，高于对比例9.3个百分点。由于增加了两级汽化过程，减压塔多段进料，可以使汽液相负荷分配更均匀，在处理量不变的情况下使减压塔内压降减小，从而使汽化段的压力更低，所以其进料段压力为3.3kPa。通过设备强化汽化进料系统的汽化塔，加热炉管的出口压力为479.0kPa，炉管表面温度为558℃，较对比例低13℃。而加热炉的出口温度达到426℃，高于对比例32℃。实施例1减压加热炉的热负荷降低了约14％。

表1 减压蒸馏塔操作条件及产品性质

多级汽化的原油常减压蒸馏方法及装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。