國(guó)家發(fā)改委2011年度發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》明確提出,在2013年底前,淘汰200萬(wàn)噸/年以下常減壓煉油裝置。
絕大多數(shù)的地方小煉油企業(yè)未來(lái)的結(jié)局基本上應(yīng)該是被直接淘汰。首先,絕大多數(shù)地方煉油企業(yè)由于煉油裝置規(guī)模太小,國(guó)際上OECD國(guó)家的平均單套規(guī)模已達(dá)到1000萬(wàn)噸級(jí)以上,先進(jìn)的已達(dá)到2000萬(wàn)噸級(jí)以上。其次,由于這些煉油裝置技術(shù)含量低、產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)鏈都短等客觀現(xiàn)實(shí),以及煉油成本高,成品化率低、單位能耗大、規(guī)模不經(jīng)濟(jì)等客觀因素都使他們的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低。因此,從節(jié)能減排的國(guó)策或國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力上看,這些企業(yè)的自然壽命的確岌岌可危.
近年來(lái),中石油、中石化、中海油三大石油公司不斷新建、擴(kuò)建千萬(wàn)噸級(jí)別的煉油項(xiàng)目。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)千萬(wàn)噸級(jí)以上的煉油項(xiàng)目有20多個(gè),并形成了以東部為主、中西部為輔的梯次分布。原油加工能力主要集中在華東、東北、華南地區(qū),這三大地區(qū)分別約占全國(guó)煉油能力的32%、21%、15%。遼寧是全國(guó)煉油能力最大的省份,原油加工能力達(dá)7600萬(wàn)噸/年,其次分別為山東和廣東。
但就整個(gè)國(guó)際煉油行業(yè)來(lái)看,韓國(guó)、日本等國(guó)家已經(jīng)在發(fā)展2000萬(wàn)噸/年的煉油規(guī)模,淘汰小煉油裝置對(duì)提升我國(guó)煉化企業(yè)的國(guó)際地位和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
減壓加熱爐
減壓爐是為常減壓蒸餾提供熱量的核心設(shè)備。要深拔,必須提高加熱爐的出口溫度。對(duì)一般的加熱爐,短時(shí)間內(nèi)也可以通過(guò)提高加熱爐出口溫度做到深拔,但是對(duì)適合深拔操作的加熱爐,要在深拔的同時(shí),做到爐管不結(jié)焦,實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
深拔減壓爐設(shè)計(jì)需要考慮的因素
爐型和爐管布置方式
質(zhì)量流速、油品壓降
平均輻射熱強(qiáng)度
最高油膜溫度和停留時(shí)間
爐管流型
(其中最高油膜溫度、停留時(shí)間、爐管流型因素最為重要,要謹(jǐn)慎考慮。)
減壓爐幾種常用的爐型
? 當(dāng)熱負(fù)荷≤30MV時(shí),優(yōu)先選用輻射—對(duì)流型圓筒爐;
? 當(dāng)熱負(fù)荷>30MV時(shí),通常選用立管立式爐、立管雙室箱室爐或雙胞胎圓筒爐;潤(rùn)滑油型減壓爐或深拔減壓爐優(yōu)先選用臥管爐。
1.單排單面和雙排雙面輻射組合式立管減壓爐
1.輻射爐管全部排在一個(gè)箱形框架內(nèi),框架內(nèi)分多個(gè)爐膛,爐膛之間由2排爐管分開(kāi)。
2.靠墻爐管受單排單面輻射,爐膛之間的爐管受雙排雙面輻射。
3.根據(jù)管程數(shù)和熱負(fù)荷的大小,每個(gè)爐膛可以排放2程或4程爐管。
4.在管心距相同時(shí),單排單面輻射和雙排雙面輻射的熱量有效吸收因數(shù)相差在4%以內(nèi),基本滿足各程爐管水力學(xué)和熱力學(xué)對(duì)稱的要求。
爐管排布圖
2.單排單面輻射和單排雙面輻射組合式減壓爐
1.根據(jù)負(fù)荷大小,由兩個(gè)或兩個(gè)以上的獨(dú)立爐膛組成,爐膛成方形。
2.每個(gè)爐膛布置4管程,每程爐管的入口部分靠爐墻布置,受單排單面輻射,出口部分爐管位于爐膛中間,受單排雙面輻射。
3.該種結(jié)構(gòu)可使各程爐管水力學(xué)和熱力學(xué)完全對(duì)稱。
爐管排布圖
3.單排單面輻射水平管減壓爐
1.根據(jù)其處理量大小可采用單爐膛或多爐膛。
2.爐管靠爐墻水平布置,爐管受單排單面輻射。
3.如每個(gè)爐膛布置2程爐管,可以滿足各程爐管水力學(xué)和熱力學(xué)完全對(duì)稱。
4.如布置4管程,應(yīng)采取特殊的措施,使各管程吸熱對(duì)稱。
爐管排布圖
深拔減壓爐的推薦爐型
宜采用單排單面輻射與單排雙面輻射組合式立管箱式爐和水平管箱式爐,如采用機(jī)械清焦方式,宜優(yōu)先采用水平管箱式爐。
深拔加熱爐對(duì)最高油膜溫度和停留時(shí)間的要求
油品在爐管的內(nèi)膜溫度越高,在爐管內(nèi)的停留時(shí)間越長(zhǎng),則越容易結(jié)焦
為了防止減壓深拔時(shí)油品在爐管內(nèi)結(jié)焦,延長(zhǎng)裝置開(kāi)工周期,必須限制爐管內(nèi)油品的最高內(nèi)膜溫度和停留時(shí)間
KBC要求油膜溫度和在爐管中的停留時(shí)間在結(jié)焦線的左下方,使得深拔操作時(shí)爐管離開(kāi)結(jié)焦和裂化區(qū)而在安全區(qū)域操作,從而保證加熱爐在安全狀態(tài)下長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)
最高油膜溫度
減壓深拔下油品的最高油膜溫度≯460℃
停留時(shí)間
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在油品靜止情況下,將渣油加熱到減壓爐所要控制的內(nèi)膜溫度附近,其結(jié)焦的時(shí)間遠(yuǎn)大于油品在爐管汽化段內(nèi)的停留時(shí)間。
如不發(fā)生火焰舔爐管、油品偏流等特殊情況,在減壓爐內(nèi)油品是不會(huì)結(jié)焦。
油品在爐管內(nèi)的停留時(shí)間是根據(jù)油品的平均流速計(jì)算出的,實(shí)際上各點(diǎn)的停留時(shí)間不相同。
深拔條件下減壓爐的停留時(shí)間要求在40秒之內(nèi)。
深拔加熱爐對(duì)油品在爐管內(nèi)流型的要求
在輻射段,熱強(qiáng)度較大,為了避免油品局部過(guò)熱發(fā)生裂解,要求汽化段油品保持較好的流型,如果流型不合適將發(fā)生油品結(jié)焦、爐管振動(dòng)。
汽化段爐管內(nèi)的流型最好是霧狀流,也允許環(huán)狀流或分散氣泡流。不允許出現(xiàn)液節(jié)流,液節(jié)流會(huì)產(chǎn)生水擊,引起噪聲和管排振動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞爐管。
減壓轉(zhuǎn)油線
希望在閃蒸段溫度一定的情況下,盡可能降低轉(zhuǎn)油線的壓降和溫降,從而降低減壓爐的出口溫度,降低油品的內(nèi)膜溫度,減少結(jié)焦。
(某減壓爐輻射爐管出口處的壓力由40kPa降低至25kPa,其最高內(nèi)膜溫度降低6℃)
爐出口壓力越低,油品的汽化率越大,油品在爐管內(nèi)的流型和轉(zhuǎn)油線的速度也將改變
轉(zhuǎn)油線設(shè)計(jì)時(shí)除考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、吸收熱膨脹、降低壓降和溫降等因素外,還要考慮到油品在轉(zhuǎn)油線內(nèi)的流型和流速限制等因素,既不出現(xiàn)柱塞流,也不能超過(guò)臨界流速的90%
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