延迟焦化装置分馏塔上部取热流程比较

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1、延迟焦化装置分馏塔上部取热流程比较谢崇亮李小娜毕治国迟志明中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东，青岛，266071摘要：以一套560万吨/年延迟焦化装置为例，经模拟计算及流程分析对分馏塔顶循取热流程（流程一）、分馏塔顶冷回流取热流程（流程二）进行了产品指标、分馏塔顶结盐、投资及能耗等方面的比较。结果表明：两种流程均可以达到相同的分离要求，对原油换后温度没有影响；流程二分馏塔顶蒸汽分压低、温度高，有利于减少NH4Cl溶液产生，防结盐弹性大，但在线洗盐操作不易控制且污油量大；对于低温热无法再利用的装置，流程二比流程一投资多136x104RMB¥，电耗节约29kW；对于低温热可回

2、收的装置，推荐流程一。关键词：延迟焦化分馏塔顶循环取热塔顶冷回流取热前言焦化分馏塔是延迟焦化装置主要过热源，合理安排分馏塔取热流程对优化产品结构、低温热利用及设备投资具有重要意义[1]。目前国内外关于延迟焦化装置分馏塔是否设置顶循取热流程的分歧一直存在，国内设计的焦化装置普遍倾向于设置顶循流程，而国外倾向于采用分馏塔顶冷回流取热流程。本文以某560万吨/年延迟焦化装置为例，通过ASPENPLUS和HTRI计算对两种流程从产品质量指标、分馏塔顶结盐、投资及能耗等方面差别进行分析，为焦化装置分馏部分的流程设计提供借鉴。1比较基础1.1原料性质该装置为减压渣油进料，其原料性质见表1。

3、表1减压渣油主要性质Table1Mainpropertiesofvacuumresidue相对密度d420，g/cm31.05硫含量，wt%3.55氮，mg/g9605ASTMD1160，℃1%vol/50%vol/95%vol454/689/8721.2流程简述分馏塔顶循取热流程（流程一）如图1所示，在分馏塔顶循部位设置全抽出集油箱，通过顶循环油泵抽出液相，部分经顶循空冷器冷却后作为塔顶过冷液相回流，部分直接返回集油箱下部作内回流。分馏塔顶气相通过分馏塔顶空冷器冷却后在三相分离罐中进行分离。分馏塔顶冷回流取热流程（流程二）如图2所示，自分馏塔顶三相分离罐抽出的油相返回分馏塔顶

4、建立分馏塔内循环，实现分馏塔的传质传热过程。2对比分析比较原则为保证分馏塔侧线产品收率及控制指标相同，尽量高温位取热，充分利用高品质热量。2.1分馏塔产品采用ASPENPLUS2006进行模拟计算，其收率如表2所示，塔顶温度及产品指标如表3所示。表2分馏塔产品收率Table2Fractionatorproductyield物料名称流率，kg/h流程一流程二塔顶气159224324502焦化柴油186000186000焦化轻蜡油6333363333焦化重蜡油3333333333塔底油6666766667表3分馏塔顶温度及产品指标Table3Fractionatoroverhead

5、temperatureandproductsindex项目流程一流程二分馏塔顶温度，℃110135ASTMD86T，℃粗汽油，0%/5%/100%0.30/38.54/175.351.25/45.27/176.46焦化柴油，0%/5%/95%128.78/180.42/352.02130.41/179.47/351.91焦化轻蜡油，0%/5%/95%318.20/356.14/462.99318.37/356.16/462.21焦化重蜡油，0%/5%/95%208.25/312.68/507.25208.81/313.05/507.45从表2、3可以看出：1）采用两种流程均可满

6、足相同的产品收率及控制指标要求，流程二分馏塔顶馏出物除了塔顶产品外，另含塔顶冷回流量；2）流程二分馏塔顶温度高于流程一，由塔顶油气分压不同引起，具体解释如下：P油=P•(X油/X油+X水)，其中，P油为塔顶油气分压，P为塔顶压力，X油为塔顶油气摩尔流率，X水为塔顶水蒸气摩尔流率。当系统注水/蒸汽量一定，流程一塔顶油气量少，其油气分压低，塔顶温度低；而流程二采用三相分离后的粗汽油做冷回流返回分馏塔顶，塔顶油气总量大，油气分压增加，故塔顶温度明显高于流程一。2.2分馏塔取热两种流程分馏塔取热情况如表4所示。表4分馏塔取热情况对比Table4Contrasttotheheatutil

7、izationoffractionator项目流程一流程二塔顶或顶循取热26238kW，26.21%17372kW，19.04%柴油回流9210kW，9.20%9210kW，10.09%中循回流40752kW，40.70%40752kW，44.66%蜡油回流23920kW，23.89%23920kW，26.21%从表4可以得出如下小结：1）达到相同的分离精度，两种流程分馏塔下部取热量相同；2）流程二塔顶冷回流取热量较低，塔顶产品温度高，带走较多热量；3）流程一通过顶循温差显热取热，流程二主要