拔頂蒸餾

拔頂蒸餾

拔頂蒸餾又稱拔頭,通常是指石油工業中的常壓蒸餾流程。經原油初餾或常壓蒸餾分餾出的所有輕餾分則稱為拔頂餾分。

簡介


拔頂蒸餾又稱拔頭,指僅蒸出原油中的輕餾分,如汽油、煤油和柴油的蒸餾過程,如原油初餾或常壓蒸餾過程。拔頭后的重油,通常稱作拔頭殘油或拔頭原油,作為減壓塔進料或催化裂化裝置的原料,有時也直接作為鍋爐燃料。
經原油初餾或常壓蒸餾分餾出的所有輕餾分則稱為拔頂餾分。

常壓蒸餾工藝


三段汽化的原油常壓蒸餾工藝包括原油初餾(預汽化)和常壓蒸餾。原油在進入初餾塔前通常必須經過電脫鹽系統進行嚴格的脫鹽、脫水,脫后原油換熱到220~240℃進入初餾塔,在初餾塔內經過分餾,塔頂出輕汽油餾分或重整原料。塔底為拔頭原油經與冷流換熱后溫度達到280~320℃後進入常壓爐加熱至360~70℃,然後部分氣化的油品進入常壓分餾塔,在常壓塔內經過精餾,塔頂分餾出汽油組分。側線自上而下分別出煤油、輕柴油及蠟油等產品。常壓塔是裝置的主塔,主要產品從這裡得到,因此其質量和收率在生產控制上都應給予足夠的重視。除了用調節迴流量及各側線餾出量來控制塔的各處溫度外,通常各側線都設有汽提塔或採用重沸器的方法調節產品質量。常壓部分拔出率的高低不僅關係到該塔產品質量與收率,而且也將影響減壓分餾部分的負荷以及整個裝置生產效率的提高。除塔頂冷迴流外,常壓塔通常還設有2~3個中段循環迴流,其作用是取出塔內過剩的熱量,減小塔頂冷卻負荷,節約能源;使塔內的汽液相負荷均勻;在設計時可減小塔徑,節約設備投資。為了降低塔內油氣分壓、提高常壓塔拔出率,常壓塔底通常吹入過熱水蒸氣汽提。塔底重油用泵抽出送至減壓部分進行減壓蒸餾。有的煉油廠為了給重油催化提供原料,直接將常壓渣油全部或部分送至催化進行二次加工。
拔頂蒸餾
拔頂蒸餾

初餾塔的作用


①減輕設備負荷。原油在加熱升溫過程中,其中輕質餾分逐漸氣化,原油通過系統管路的流動阻力就會增大,因此在加工處理輕質餾分含量較高的原油時設置初餾塔,將換熱后的原油在初餾塔中分餾出部分輕組分后再進入常壓爐,這樣可顯著減小換熱系統壓力降,避免原油泵出口壓力過高,減少動力消耗和設備超壓泄漏的可能性。一般認為原油中汽油組分含量接近或超過20%就應考慮設置初餾塔。
②穩定常壓塔操作。當原油脫鹽脫水效果不好,加熱原油時,原油中水分汽化會增大流動阻力及引起系統操作不穩。水分汽化的同時鹽分析出附著在換熱器加熱爐管壁會影響傳熱效果,甚至堵塞管路。採用初餾塔可避免或減小上述不良影響,初餾塔的脫水作用對穩定常壓塔以及整個裝置的操作十分重要。
③減輕常壓塔頂腐蝕。在加工含硫、含鹽高的原油時,雖然採取了“一脫四注”等防腐措施,但很難徹底解決塔頂和冷凝系統的腐蝕問題。設置初餾塔后它將承受大部分腐蝕而減輕常壓塔頂系統的腐蝕,這在經濟上是合理的。
④提供重整原料的需要。汽油餾分中的砷含量取決於原油中的砷含量以及原油被加熱的程度,如塔頂汽油餾分作重整原料,砷是重整催化劑的嚴重毒物。例如加工大慶原油時,餾塔的溫度為230℃左右,此時初餾塔頂重整原料砷含量<200ng/L,而常壓塔進料因經加熱爐加熱溫度達370℃,常壓塔頂汽油餾分砷含量高達1500ng/L。因此當處理砷含量較高的原油時,設置初餾塔可得到砷含量低的重整原料。
另外,設置初餾塔有利於提高裝置處理能力,設置初餾塔並提高其操作壓力(如高達0.3MPa)能減少塔頂迴流罐輕質汽油的損失等。因此蒸餾裝置中常壓部分設置雙塔流程,雖然增加一定的投資費用,但可提高裝置的操作適應性。當原油含砷、含輕組分較低時,並且裝置所處理的原油品種變化不大時,也可以不設置初餾塔。
為了節能,一些煉油廠對蒸餾裝置的流程做了某些改動,例如初餾塔可將側線餾出油送入常壓塔上部,或將初餾塔改為預閃蒸塔,將塔頂油氣送入常壓塔內。