常减压蒸馏装置减压系统开工难点及对策

2023-03-04

一、前言

某常减压蒸馏装置设计规模1000万吨/年, 属燃料型常减压蒸馏。由换热、电脱盐、闪蒸、常压炉、常压塔系统、减压炉、减压塔系统和三注等部分组成。减压蒸馏系统是常减压蒸馏装置的一个重要单元, 减压蒸馏的核心设备是减压蒸馏塔和它的抽真空系统。因为油品沸点随系统压力降低而降低, 通过减压蒸馏, 可以在较低温度下从常压重油中蒸馏出沸点约550℃的馏分油。减压蒸馏系统在首次开工过程中遇到一些问题, 但通过认真分析原因, 果断采取措施, 将问题逐个解决, 保证了整个龙头装置安全、环保开车一次成功。

二、减压系统开工过程

按时间先后顺序, 以及配合常减压装置开工进度, 减压系统开工可分为两大部分:开工前期准备及正式开工过程。

1. 减压系统开工前期准备工作及时间节点

减压系统正式开工前必须联系确认:减压抽真空气密合格等;渣油、蜡油减顶气等后路流程畅通;改通各中段回流及侧线外送流程;减顶分水罐水封已建立;抽真空蒸汽引至各级蒸汽喷射器前, 切水完毕;抽真空冷却器投用正常等。

减压系统正式开工是在常压系统基本开工正常, 原油由闭路循环切换为开路后进行。

2. 正式开工过程

正式开工过程包括:渣油、混合蜡油管线给汽暖线 (或可提前柴油置换) ;投用减顶气冷凝冷却系统, 启动循环水增压泵;蒸汽喷射器稍给汽;减压炉点火;开抽真空系统;减压炉逐渐升温至出口380℃;开减一中、减一线;开减二中、减二线;开减三中、减三线;开减顶气压缩机、开胺洗脱硫、减压炉低压燃烧器投用;减压调整操作。

三、开工难点及对策

1. 抽真空过程中避免蒸汽喷射器串汽

正常使用的蒸汽喷射器抽力足, 响声均匀无噪音, 当蒸汽喷射器工作不正常时, 发生串汽现象, 声音不均匀有较大噪音, 抽力下降真空度降低。

首次开工过程中即出现串汽现象。常见原因之一便是由喷射器末级冷却器不凝气体排空管线不畅通, 使喷射器后部压力升高导致。减压抽真空系统的正确投用对减压开工至关重要, 应采用从末级至一级 (增压喷射器) 的顺序逐级缓慢开启, 同时保证减顶瓦斯气后路流程的畅通。当末级蒸汽喷射器或末级机械抽真空泵抽力不足 (可能由机械真空泵入口阀开度不够大导致负荷过小或末级蒸汽喷射器蒸汽压力不足、蒸汽阀门开度过小等原因造成) , 而一级、二级蒸汽喷射器负荷相对过剩时, 会导致蒸汽喷射器的不正常“嚎叫”, 尖锐刺耳, 不规律且不稳定。此时应当逐渐提高末级抽真空泵负荷, 各级蒸汽喷射器刺耳噪音便会消失, 变得均匀稳定。

同时导致串汽现象的原因另外还包括:同级几台蒸汽喷射器并联操作抽力不同;冷凝冷却器冷后温度升高, 蒸汽喷射器入口负荷过大, 超过设计的压缩比等。

2. 抽真空蒸汽用量避免盲目提高

在吸入气量基本稳定的情况下, 提高工作蒸汽压力, 即增大膨胀比E (E=工作蒸汽压力/吸入压力) , 在一定范围内可提高压缩比K (K=排出压力/吸入压力) , 提高真空度。但要注意在现有装置上, 提高工作蒸汽压力将增加工作蒸汽流量, 降低喷射系数 (蒸汽喷射器吸入气体流量与工作蒸汽流量质量比) , 增加能耗, 当工作蒸汽压力增加到超出喷射器的设计值过多时, 压缩比将不会有什么变化。

蒸汽喷射器投用蒸汽时需缓慢而稳定, 开度不宜过大, 逐渐开启蒸汽阀门, 待蒸汽压力达到1.0Mpa左右即可。若蒸汽阀门开度不够, 蒸汽压力未能达到1.0Mpa左右, 则相当于喷射器失去作用, 不能达到所需真空度要求;若所用1.2MPa抽真空蒸汽压力已达到1.0Mpa左右, 仍然盲目开大蒸汽阀门, 只会盲目增加能耗。

所以, 正确投用抽真空蒸汽, 既节省了蒸汽用量, 进而减少了酸性水产出量。这样可以避免出现由于酸性水产出量过大, 减顶酸性水泵设计正常额定流量均较小, 而引起酸性水在减顶水封罐无法及时排出而影响正常开工的情况。同时也降低了各级减顶水冷器负荷, 节约了循环水用量, 避免了由于蒸汽 (热源) 量过大导致循环回水温度过高, 出现循环水管线水击现象。

3. 减压系统引入开工柴油, 建立顶循控制顶温

减压系统开工柴油的引入对减压塔顺利建立减顶循回流, 控制到减压塔顶温度有重要意义。减压塔顶温度可控的情况下, 真空度逐渐缓慢增大, 整个减压各侧线集油箱便顺利集油, 由上至下逐条侧线建立回流, 并适时外送, 减压系统开工便按部就班, 有条不紊。

减压开工前, 开工柴油借助顶循环回流流程从减压塔顶引入减压塔, 可将各集油箱装满柴油, 并多次启动顶循侧线泵, 尽可能往后续换热流程系统装油, 这样能保证在升温和真空度逐渐提高过程中, 开工柴油的充分备用。

开启抽空器太快易导致塔顶温度猛然上升, 因此抽真空过程一定要保持缓慢稳定, 减压塔顶回流应提前建立。

另外, 需要加强减顶分水罐脱水, 及时启泵外排;加强各侧线泵入口管线低点多次排水, 避免各侧线泵抽空及塔内气相负荷过大。

4. 节能降耗, 避免抽真空能力过剩

某装置从节能降耗出发, 改善减压抽真空系统, 积极启用机械抽真空泵, 停用末级抽真空蒸汽, 不仅节约了装置蒸汽用量, 而且减少了酸性水产出量, 降低硫磺回收装置的酸性水负荷和能耗;另经过准确核算, 果断决定停用抽真空系统中负荷较大的一组蒸汽喷射器, 真空度几乎未受影响 (残压达到1.0~1.3k Pa) , 减压系统运行正常的同时极大程度地节约了蒸汽用量, 多达9t/h, 同时降低减顶水冷器循环水负荷, 节约循环水用量300t/h, 酸性水产量缩减。