浆态床渣油加氢装置常压塔的配管设计.pdf
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1、配管技术石油化工设计Petrochemical Design2023,40(3)56 59浆态床渣油加氢装置常压塔的配管设计刘璐(中国石化工程建设有限公司,北京1 0 0 1 0 1)摘要:介绍了浆态床渣油加氢技术及其特点。以产品回收单元及常压塔部分工艺流程为研究背景,探讨了常压塔的管口方位及降液板的布置,并对常压塔的管道布置优化进行说明,以满足工艺条件、配管及应力的要求。对塔梯子平台的布置及设计中的注意事项进行了说明。关键词:渣油加氢常压塔管口方位降液板管道设计doi:10.3969/j.issn.1005-8168.2023.03.0131浆态床渣油加氢技术近年来,原油质量呈现出重质化、劣
2、质化的趋势,原油密度变大,含硫量增加,其他杂质含量(如Fe、N i、V 等)也呈现出上升趋势。随着燃料标准逐步升级,环保减排目标明确,重油特别是渣油的清洁、高效、高质加工,成为世界炼油企业关注的焦点。与焦化技术相比,渣油加氢技术具有转化率高、改善原料的裂化性能、裂化产品质量高、生产过程清洁化等优点,是炼化企业提高效益的重要技术手段 2 渣油加氢工艺的反应装置,根据反应器型式的不同,可分为固定床、移动床、沸腾床和浆态床(又称悬浮床)等4 大类 3 。近几年浆态床渣油加氢裂化技术发展较快,受到国内外的广泛关注,也成为各大石油公司研发的热点。与固定床、移动床和沸腾床技术相比,浆态床加氢裂化技术具有以
3、下优点:1)原料油适应性广泛,对加工原料中杂质含量基本无限制;2)反应器内部结构简单,无特殊内构件;3)渣油转化率高,轻油收率高。液体产品收率高达9 0%以上;4)工艺简单,操作灵活,渣油转化率的高低可通过循环模式进行调节实现(4。本套浆态床渣油加氢装置以减压渣油和催化循环油浆为原料,在钼系催化剂作用下经加氢热裂化反应,生产液化气、轻石脑油、重石脑油、柴油、蜡油,并副产气体和油渣。其中液化气送至液化气分离装置,轻石脑油送至罐区,重石脑油、柴油送至加氢裂化装置,蜡油送至蜡油加氢装置;副产物中的气体送至C1、C 2 分离装置,油渣经油渣储运单元送至油渣制氢装置。本装置工艺流程共分为7 个主要部分:
4、浆态床原料油泵送及催化剂存储单元、浆液反应单元、浆液分馏单元、氢回收及气体回收单元、产品回收单元、辅助单元,以及公用工程部分。本文针对该装置中产品回收单元的常压塔及其配管进行详细介绍。2产品回收单元及常压塔流程来自浆液反应单元和浆液分馏单元的产物在常压塔进料加热炉升温至3 1 6 后进人常压塔(C-5001)闪蒸段。在常压塔中,进料分离为3 部分:塔顶为全馏程石脑油(也称未稳定石脑油)粗产品;侧线为柴油粗产品;塔底为蜡油粗产品。过热中压蒸汽用于塔底产品汽提。未稳定石脑油和汽提蒸汽一起在常压塔顶空冷器(A-5001)冷凝后进人常压塔顶后冷器(E-5007)进一步冷凝,后进人常压塔顶回流罐(V-5
5、002)分离为气相、未稳定石脑油和水。全馏程石脑油经泵送至再接触罐。一部分塔顶液返回常压塔顶层塔板作为回流以维持常压塔顶温度。收稿日期:2 0 2 2-0 6-2 4。作者简介:刘璐,女,2 0 1 2 年毕业于天津大学化工工程专业,工程硕士,工程师,长期从事配管设计工作。联系电话:0 1 0-8 4 8 7 7 3 1 2;E-mail:liulu 管口的方位,将2 5、2 7、2 9 层三块奇数层降液板设2023年第3 期(第4 0 卷)柴油从常压塔部分抽出塔盘抽出送人柴油汽提塔(C-5002)。柴油汽提塔的进料流量由其塔底液位控制,过热中压蒸汽用作该塔汽提蒸汽。为回收常压塔热量,柴油由中
6、段回流泵(P-5003)抽出,热交换后送回塔内。柴油与来自减压塔的轻蜡油(LVGO)混合后送出装置去柴油加氢裂化装置,温度为1 2 0。当柴油加氢裂化装置停车或无法接收产出的柴油,全部柴油经柴油产品空冷器(A-5002)冷却至5 0 后送入中间储罐常压塔底蜡油经常压塔底泵(P5 0 0 4)升压后与蜡油(VGO)混合后进行热量回收系统。最终蜡油冷却至1 6 0,送人蜡油加氢处理装置。当蜡油加氢处理装置停车或无法接收产出蜡油,全部蜡油产品经蜡油产品空冷器(A5 0 0 6)冷却至90后送入中间储罐。常压塔及分馏框架的设备平面布置如图1 所示。FR5-2E500300P-502APR624t002
7、P-502B00535-23P-50834000%52-503EP-50054P-50058E-50064刘璐.浆态床渣油加氢装置常压塔的配管设计-5001P-50086P-50b4B3PR5-2P36-214FR5-20PR6-19FR5-1857.层塔盘位于塔的中部,其中1 1 1 4 层为四溢流塔盘,1 5 2 4 层为单溢流塔盘,两组塔盘中间设置了集油箱和一层烟肉塔盘用来收集中段柴油。2 5 30层塔盘位于塔的下部,为单溢流塔盘。其中1 24层塔盘直径为3 7 0 0 mm,而2 5 3 0 层塔盘缩径至1 0 0 0 mm。本文自下而上对常压塔的主要管口方位及塔盘降液板位置进行分析。
8、3.1.1常压塔下部闪蒸段管口方位及降液板位置的确定DN600的原料线由常压塔进料加热炉的出口经管廊至常压塔进料管口N1。N 1 管口朝向分区管廊侧(即东侧)布置,这样既可以满足工艺对直管段的要求,同时也在满足管道柔性的情况下尽量减少了弯头的设置。N1管口布置在常压塔闪蒸段单溢流塔盘的上方。对于气液两相进料,通过分布器可以均匀地将原料分布到2 5 层塔盘上。若垂直于降液板布置分布器,将有部分进料未经25层塔盘传质传热就进入下层降液板,故N1管口及内部的分布器与降液板平行布置。根据N100130007004800300P-5001AP-5001B2806200PES5-5001B-5006F-5
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