丙烷脱沥青装置的整改及应用_王国华

168石油与天然气化工 2004

丙烷脱沥青装置的整改及应用

王国华李文典聂朋果王建玲

(河南油田分公司南阳石蜡精细化工厂)

摘要南阳石蜡精细化工厂将15 104t/a 丁烷脱沥青装置改造成为18 104t/a 丙烷脱沥青装置, 充分利用南阳原油含蜡量较高的资源优势, 生产高附加值产品, 可同时为该厂提供充足的微晶蜡原料、凡士林原料、催化原料、100#道路沥青原料等多种特色产品的基础原料。主要介绍了该装置的整改内容、实施过程、实施后的效果及工程设计方面需注意的问题。

关键词丙烷脱沥青抽提沉降回收整改探讨南阳石蜡精细化工厂加工的南阳原油含蜡量高达24. 78%, 其中微晶蜡潜含量3. 45%, 是优质的石油蜡生产原料。但该厂为微晶蜡提供原料的丙烷脱沥青装置加工能力只有4 104t/a, 不能提供充足的微晶蜡原料, 资源优势得不到发挥。为了调整产品结构、开发新产品(微晶蜡和高档润滑油系列产品) 、提高高附加值产品产量(微晶蜡、光亮油、凡士林、道路沥青) 及改善催化原料性质, 该厂将用于给催化裂化装置提供原料的15 10t/a 丁烷脱沥青装置改造成18 10t/a 丙烷脱沥青装置, 装置改造后可提供优质充足的微晶蜡

原料、凡士林原料、催化原料、100#道路沥青原料。它是南阳精蜡厂实施特色发展战略、低成本战略、提高经济效益的必然选择。

装置改造由洛阳石化工程公司设计。但装置在2001年底试车投产时, 主要产品的质量达不到设计要求。2002年经该厂工程技术人员的协力攻关, 解决了过程中存在的主要问题, 使装置达到了平稳运行, 取得了三种主要产品(一般装置只能保证两种产品同时合格) 同时合格的好成果。

1 原设计改造方案(见图

1. 1 抽提、沉降系统

抽提、沉降系统具体流程如下:

减压渣油入抽提塔前与少量溶剂在静态混合器内

进行预稀释后进入抽提塔。在抽提塔内, 减压渣油从

上而下、丙烷溶剂自下而上在填料上进行逆向充分接触, 实现液液萃取分离。较重的沥青溶液沉至抽提塔

第33卷第3期丙烷脱沥青装置的整改及应用169

底部, 从抽提塔底抽出。含大量溶剂的脱沥青油相从抽提塔顶溢出, 与高压溶剂换热后进入沉降塔。由于温度的提高, 丙烷对油的溶解能力下降, 使得抽出物中的较重组分在沉降塔内分离, 轻脱沥青油溶液从塔顶抽出, 重脱沥青油溶液层从沉降塔底抽出。1. 2 主体设备

为了减少工程投资, 主体设备(抽提塔和沉降塔) 利用了原15 104t/a 丁烷脱沥青装置中抽提塔和沉降塔。解决好在液相负荷大幅度增加的条件下(原料负荷增加20%, 溶剂负荷增加30%, 超过一般设计推荐比负荷的上限) , 确保抽提效果成为该装置改造是否成功的关键问题。为了保证改造效果, 洛阳石化工程公司委托清华大学对抽提塔和沉降塔做了改造设计, 在抽提塔上段新增6m 高FG80- 型填料、中间加2层FG- 板纹填料(该大学的专利产品) , 顶部设加热器。在沉降塔上段新增3m 高FG80- 型填料, 主要目的是为了增加二次抽提效果, 以保证轻脱沥青油的质量和收率, 顶部设3m 加热器。对两塔的各物流设计了分布器, 并确定了相应的安装位置。1. 3 回收部分

原丁烷脱沥青装置的回收部分只有高、低压溶剂回收, 而18 10t/a 丙烷脱沥青装置采用高压溶剂回收(即超临界回收) 、中压溶剂回收、低压溶剂回收三级回收, 使溶剂回收更加彻底。1. 3. 1 高压溶剂回收部分

高压溶剂回收采用超临界回收, 在超临界回收条件下, 丙烷溶剂完全丧失对油的溶解能力, 大部分溶剂丙烷可从脱沥青油中分离出来, 能够比较完全的直接回收丙烷[1]。超临界回收大大降低了后部中、低压回收系统的负荷, 减少回收所需的能量。在超临界状态下, 回收丙烷所需的能量远比采用蒸发回收时小, 从而大幅度降低了能耗, 也降低了传热设备的数量, 根据一套装置的测定, 采用超临界回收使溶剂冷却器负荷减少了57%, 加工能耗下降了28%

[2]

(3) 重脱油部分:重脱油溶液自沉降塔底自压出来先换热到145 , 在填料上与重脱油蒸发塔顶来的中压丙烷溶剂换热, 中压溶剂上升从塔顶抽出。三部分溶剂汇合后, 经中压空冷冷却进入溶剂罐循环利用。

1. 3. 3 低压溶剂回收部分

在三座汽提塔内利用过热蒸汽进行汽提, 汽提出的溶剂进入丙烷压缩机, 压缩后的溶剂进溶剂罐循环使用。

2 试车中存在的问题分析及改造措施

丙烷脱沥青装置改造后于2002年1月6日投料试车运行, 在运行过程中主要存在以下问题。2. 1 产品质量方面存在问题

主要表现为:轻脱沥青油残炭在0. 75%左右, 比色大于8号, 不能满足生产微晶蜡及光亮油的质量指标; 重脱沥青油残炭在9%~13%之间, 不能满足催化装置对原料的质量要求; 半沥青软化点在55~61 之间(操作正常时) , 不能满足100#道路沥青调合组分的质量要求。表1列出了试车时产品质量与设计要求值的对比。

表1 试车时产品质量对比

项目设计要求值18 104t/a 丙烷试车数据轻脱沥青油残炭, , %0. 650. 78轻脱沥青油比色, 号 6. 5 8重脱沥青油残炭, , %6~79~13半沥青软化点, 6255~61

2. 2 操作及工艺控制存在问题

抽提塔顶温度、中部温度呈周期性的波动, 操作紊乱影响抽提效果, 抽提效果很差; 抽提、沉降、超临界回收系统控制回路存在缺陷, 表现在超临界回收系统没有设计单独的压力控制, 超临界回收系统压力随加热炉温度波动而波动, 由于冷热溶剂的比例发生变化, 从而影响抽提温度、溶剂比; 重脱沥青油蒸发塔回收温度不够, 中压回收效果差, 造成低压系统超负荷, 溶剂回收不完全, 溶剂损耗大。

2. 3 设备方面存在问题

表2是关键设备计算数据对比。

从分离效果判断和对分布器的计算发现, 抽提塔、沉降塔内的分布器设计失误, 安装位置也不尽合理。分布效果不好, 是影响抽提效果的主要原因; 同时抽提塔副丙烷没有很好地形成再次抽提的过程, 也是造成沥青软化点低的原因之一。

抽提塔的比负荷较高, 加上填料的流通率较低, 造, 。

1. 3. 2 中压溶剂回收部分

(1) 轻脱油部分:溶剂分离器底部出来的轻脱油溶液经液控阀降压后与沥青溶液换热到150 进入轻脱油闪蒸罐进行闪蒸。

(2) 半沥青部分:抽提塔底部自压出来的沥青溶液与中压溶剂换热到105 进入沥青溶液加热炉, 加热到260 后进入沥青蒸发塔, 蒸出的丙烷溶剂自塔顶出来引入重脱油蒸发塔, 给重脱沥青油中溶剂的蒸发提供热量, 与重脱油相回收的溶剂一起从重脱油蒸

170石油与天然气化工 2004

短路现象; 沉降时间也不够, 在抽提塔顶携带、局部返混严重的情况下, 使得抽提效果很差, 是产品不合格的主要原因。

表2 关键数据对比表

项目

国内同原4 104t/a 现18 104t/a 类装置

11. 86

丙烷6. 6738. 710. 838. 7360 3632 40. 661. 4310. 1

丙烷10. 18. 23. 28. 2800 101350 120. 1550. 27533. 4

min 。

(2) 渣油分布器孔径由原来 10mm 改为 6mm, 分布支管个数减少一半, 孔数由原来的800个改为525

个。

抽提塔顶体积, m 3抽提塔底体积, m 323. 5抽提塔塔顶停留时间, min 10抽提塔塔底停留时间, min

渣油分布器孔数丙烷分布器孔数

渣油分布器过孔流速, m/s 丙烷分布器过孔流速, m/s 沉降塔顶加热器面积, m 2沉降塔塔顶停留时间, min

39 10

(3)丙烷分布器孔径由原来的 12mm 改为 10

沉降塔的抽提段与沉降段的分配, 背离常规设计原则。二次抽提的优势不足以弥补停留时间缩短、返混增加带来的损失; 而该塔对关键参数温度梯度的设计不具备形成相应温度梯度的条件, 造成沉降分离不好, 是轻脱沥青油质量不好的主要原因。

2. 4 整改措施2. 4. 1调整抽提、沉降、超临界回收系统压力控制方案

由脱沥青油溶液泵出口流量控制抽提系统压力, 改为由溶剂泵出口流量来控制超临界系统压力, 从而改变系统波动的状况(见图2、图3)

。

mm, 分布支管个数减少一半, 孔数由原来的1350个改为260个。

(4) 副丙烷进入抽提塔后增加树枝状分布器, 孔径由原来的 20mm 改为 8mm, 共104个。2. 4. 4 沉降塔内改造

全部塔内件重新设计、安装。

(1)进料分布器孔径由原来的 16mm 改为 10mm, 孔数由1460个减少为300个, 同时进料分布器下移6500m m, 使沉降塔塔顶停留时间增加到10min 。

(2)丙烷分布器孔径由原来的 12m m 改为 6mm, 孔数由688个减少为230个。

(3) 拆除塔内全部填料。

(4) 加热盘管更换为20m , 新盘管整体下移1700mm 。

通过实施以上措施, 装置投料生产后产品质量等各方面完全达到了设计和生产要求。

3 实施效果及讨论

3. 1 改造效果及经济效益

丙烷脱沥青装置经整改后, 运行平稳, 效果很好, 轻脱沥青油比色为6. 5号, 残炭

2. 4. 2 中压系统改造

利用沥青加热炉对流室对重脱油溶液加热, 提高中压系统重脱油蒸发塔的蒸出率, 减轻低压回收系统的负荷。

2. 4. 3 抽提塔内改造

(1) 拆除抽提塔上段填料顶部4层, 抽提塔渣油分布器重新制作并下移1100m m, 使停留时间增至4. 6

生产微晶蜡和光亮油的质量要求; 重脱沥青油残炭

丙烷脱沥青装置是我厂向化工型产品转化的关键, 它的产品质量的好坏直接影响到我厂催化装置、一联合、沥青调合装置的生产, 直接关系到我厂光亮油、,

第33卷第3期丙烷脱沥青装置的整改及应用171

本、增加销售收入、提高经济效益具有很重要的作用。它的产品质量对有关装置的影响如下。

表3 实施前后经济效益对比表

产品产量, 10t/a

项目

脱油时, 生产情况良好, 脱蜡油的收率由原来的23. 79%上升到25. 06%, 脱油蜡收率由原来的25%上升到32. 08%, 油、蜡综合收率由原来的48. 79%上升到57. 14%; 同时由于微晶蜡原料性质变好, 生产的微

晶蜡碳分布变好。微晶蜡中含碳原子数约为30~50, 项目实施之前, 85#微晶蜡碳数分布的峰值在C 31~C 33, C 30之前的含量为6. 35%, 目前85#微晶蜡中碳数分布的峰值在C 45~C 50, C 30之前的含量为4. 9%, C 30之前含量的减少, 说明微晶蜡中石蜡的含量变少, 微晶蜡的质量变好, 同时微晶蜡的运动粘度由13mm /s 提高到16. 89m m 2/s, 使得微晶蜡的韧性提高了。表5是4 104t/a 丙烷脱沥青装置和18 104t/a 丙烷脱沥青装置生产的轻脱沥青油进一联合及蜡白土后的生产情况对比。

表5 两套装置生产的轻脱沥青油进一联合及蜡白土生产情况对比

4 104t/a 丙18 104t/a 丙烷脱沥青装置

3. 57624123. 792548. 791894. 77

2. 880. 2128825. 0632. 0857. 141096. 2

年销售收入(万元) 6240

成本/t

销售(万元) 566019180

轻脱沥重脱沥青油

青油1. 69. 52

半沥青1. 44. 48

元万元收入-成本

4 10t 实施丙烷前 104t

丁烷实施 10t 后

丙烷新增(+) 减少(-)

1145580

[1**********]8

3. 422. 42

8. 645. [**************]44

259021062

-2. 48-0. 06

注:轻脱沥青油价格按2000元/t 、重脱沥青油价格按1600元/t 、半沥青价格按1200元/t 计算, 则年新增利润约为1062万元。

3. 1. 1 对催化装置的影响

此装置产品之一的重脱沥青油为催化装置的原料, 丙烷脱沥青装置改造前催化原料的残炭值为6. 5%~10%(由15 104t/a 丁烷脱沥青装置提供) , 改造并整改后残炭值在6%以下, 残炭的降低, 有利于改善催化装置产品分布, 提高轻质油质量, 使得催化装置的总液收由原来的78. 55%(来自2001年12月份精蜡厂综合统计报表) 上升到现在的79. 83%(来自2002年9月份精蜡厂综合统计报表) , 丙烷脱沥青装置改造后催化装置总液收上升产生的经济效益见表4。

表4 改造前后催化装置产生的经济效益对比项目干气汽油柴油液化气油浆生焦总液收, %经济效益

实施前收率(%) 7. 3141. 3526. 4610. 744. 417. 6278. 55

实施后收率(%) 5. 7240. 8324. 114. 943. 658. 0579. 83

年增量价格(t) (元/t)

年增销售

收入(万元)

糠醛精制装置

项目溶剂比

轻脱精制油收率, %

处理量, t/d

轻脱沥青脱蜡油收率, %

酮苯脱蜡

轻脱沥青脱油蜡收率, %

脱油装置

油、蜡综合收率, %蜡白土精

制装置

白土加入比例, %微晶蜡收率, %

注:数据来源于2001~2002年12月精蜡厂综合统计报表。

3. 2 对丙烷脱沥青装置设计的探讨

(1)抽提塔采用FG80- 型填料是成功的, 可以在大比负荷(50m 3/h m 2) 条件下操作, 能够满足产品分布及质量要求, 取代转盘塔对减小主体设备的重量、降低工程投资是有益的。但不宜将其再分布能力理想化, 实践证明其再分布能力很有限。

(2) 抽提塔、沉降塔的分布器设计是否合理, 是影响抽提效果的主要因素之一, 分散相分布液滴的大小及分布的均匀程度有时对抽提过程起控制作用。

(3) 沉降塔的进料位置、分布状况及停留时间的合理设计, 对沉降塔起控制作用。在沉降塔中采用加装填料, 设计二次抽提而忽视温度梯度的设计是不适宜的。实践证明, 改善分布状况、调整停留时间、设计合理的温度梯度、取消填料, 不但改善了产品质量而且操作弹性增大, 这对减小设计难度、降低工程投资是有益的。

(4) 保持抽提塔的压力稳定、进料稳定(原料和丙

页)

-3339612-204

-10922257. 21-246. 49-49562101. 84-1041. 6788202031. 211791. 53-15961085-[**************]

182. 37

注:仅催化装置每年新增效益182. 37万元。

3. 1. 2 对一联合、蜡白土精制的影响

装置生产的轻脱沥青油比色为6. 5号, 残炭小于0. 65%, 完全可以作为85#、90#微晶蜡原料, 由于产品质量较好, 与4 104t/a 丙烷脱沥青装置生产的轻脱沥青油相比, 此次生产的轻脱沥青油进糠醛溶剂精制时溶剂比由原来的3. 5下降到2. 8, 轻脱沥青精制油的收率由原来的76%上升到80. 21%, 处理量由原来的

192石油与天然气化工 2004

益和经济效益。由于清洁压裂液在施工和对地层伤害方面等表现出较胍胶压裂液的卓越优点, 它将是今后发展的一个趋势。但是, 目前清洁压裂液存在的问题是耐温能力较差, 一般只适用于80 以下的油井使用, 另外, 其成本较水基高, 因此, 提高压裂液耐温能力和降低压裂液成本是研究者今后应努力的方向。

表9 VES-1清洁压裂液的施工情况

井号

射孔段1531~1521. 81508. 2~1492. 61428. 8~1441. 21453. 6~1466. 7

排量(m /min)

N10-14

3. 2

(上接第171页)

烷) 是很重要的, 在控制方案上不宜采用沉降塔压力控制副丙烷入塔量的方式, 会造成抽提塔温度紊乱或周期性波动, 使生产难以稳定。

(5) 提高中压回收系统的溶剂回收率, 对减轻低压系统的负荷、减少溶剂损耗至关重要。实践证明, 由于中压系统供热不足, 造成低压系统超负荷, 设计开一台压缩机即可满足生产要求, 实际在试车中开两台都难以维持生产, 这虽然与抽提效果差带来的影响有关, 但中压系统供热不足是主要原因, 后经利用加热炉对流室给重脱沥青油溶液补充热量后才使此问题得以解决。

平均加砂破裂压力(%) 51

(MP a) 51/55

压前效果

压后效果

增产

压裂液种类清洁液

油4t 油13t 油9t 水2t

水5t 水3t

N10-163. 04940/52

油4t 油15t 油11t 水1t

水8t 水7t

清洁液

N10-203. 25044/52

油1t 油10t 油9t 水0. 9t 水5t 4.1t 油1t 水1t

油5t 油4t 水3t 水2t

清洁液

4 结论

在主体设备不换的条件下, 全国首套利用15 104

t/a 丁烷脱沥青装置改造成为18 10t/a 丙烷脱沥青装置, 经洛阳石化工程公司、清华大学、南阳石蜡精细化工厂的共同努力, 取得了成功, 经过一年的生产运行, 效果良好。同时积累了宝贵经验, 对以后同类装置的改造或新装置的设计提供了可借鉴数据, 具有良好的示范作用和推广价值。

参考文献

1 水天德主编. 现代润滑油生产工艺[M ]. 北京:中国石化出版社, 1997:129

2 侯祥麟主编. 中国炼油技术[M]. 北京:中国石化出版社, 1991:312

N10-223. 25252胍胶液

4 结论

通过室内和现场的大量实验研究, VES-1清洁压裂液有下述性能特点:

(1) 清洁压裂液的组成简单, 配液十分方便;

(2) 清洁压裂液的抗剪切性好, 压裂液在剪切后粘度保持率大于80%;

(3) 清洁压裂液的破胶快, 1~3h 破胶, 破胶液粘度小于5mPa s;

(4)清洁压裂液的岩心渗透率恢复快, 最高达97%以上;

(5) 压裂液携砂性能强, 砂比大于50%;

(6)清洁压裂液的性能达到国外同类产品的水平。

参考文献

1 Wi ll berg D M et al. Determination of the Effect of Formation Water on Frac -ture Flui d Cleanup through Field Testing i n the East Texas Cotton Valle y. Pa -per SPE 38620, 1977, October:5~8

2 Houc hin L R, Huds on L L, Caothien S, Daddazio G. Reducing Formati on

Damage through Two-stage Pol yM er Filtration:Paper SPE 15408

3 王满学等. 低残渣硼交联液体胍胶压裂液LGC 的性能研究与应用.

钻井液与完井液, 2004, (3) :23~27

4 王满学等. 磷酸酯/Al 3+油基冻胶压裂液成交行为影响因素研究. 油

田化学, 2000, (3) :218~221

5 王满学. 油基冻胶压裂液在特殊油气藏中的应用. 石油钻探技术,

2000, (6):38~39

作者简介

王国华:女, 1981年毕业于兰州石油学校炼机专业。工程师, 在

河南南阳石蜡精细化工厂规划设计所从事设计工作, 发表论文多篇。联系地址:河南南阳石蜡精细化工厂技术质量部。

收稿日期:2003-10-28

编辑:杨兰

生产1, 3-丙二醇的新路线

戴维(Davy) 过程技术公司(DP T) 和韩国三星先进技术研究院联合开发生产1, 3-丙二醇(PDO) 的改进

工艺, PDO 用于生产高性能聚酯:聚对苯二甲酸二甲酯。三星的专利技术用于环氧乙烷均相加氢酯化生成羟基酯中间体, 中间体再采用DPT 公司加氢和精制技术使之转化为PDO, PDO 纯度可超过聚酯树脂要求值。该工艺的可行性己经验证, DPT 正在使该工艺进一步优化, 预计2004年初可设计工业规模装置。

:19

收稿日期:2003-12-18收修改稿:2004-02-24

编辑:冯学军

2 C HEMIC AL ENGINEERING OF OIL &G AS Jun. 2004, Vol. 33, No. 3

Tang Cuiping, Fan Shuanshi(Laboratory of Gas Hy -drates, Guangzhou Institute of Energy Conversion). C HEMI -C AL E NG INEERI NG OF OIL &G AS, VOL. 33, NO. 3, pp 157~159, 2004(ISSN 1007-3426, I N C HINESE)

ABSTRAC T:Many aspec ts of low dosage hydrate in -hibitors (LDHI)such as the advantage, the type, the deve-l opment, mechanism of inhibition and synthesis are re -viewed. The advantage of combination of two different in -hibitors is also pointed out and the development prospect is proposed.

KEY W ORDS:gas hydrate, lo w dosage hydrate in -hibitors, kinetic inhibitors, anti-agglomerants

TEC HNIQUES OF FC C INC REASING LIGHT OLEFINS. I. PROC ESS OF INC REASING LIGHT OLEFINS

Sun Yudong 1, Dou Jinmin 2, Huang Xiaohai 1(1. Un-i

versity of Petroleum (East China) ; 2:Shandong Senior Chemical Technology School). C HE MIC AL E NGINEER ING OF OIL &G AS , VOL. 33, NO. 3, pp 160~163, 2004(ISSN 1007-3426, IN C HINESE)

ABSTRAC T:FCC with increased light olefins is a trend of FCC s development. The factors affec ting FCC in -creasing light olefins, technology, properties of products were analyzed and industrial application of the representative FCC with inc reased light olefins as well as the processes which were researched in laboratories were also introduced in this paper. The author c oncluded that FCC with increased light olefins has good prospect in the future.

KEY WOR DS:FCC, light olefins REVAMPING AND APPLICATION OF BUTANE DEASPHALTING UNIT

Wang Guohua, Li Wendan, Nie Pengguo, Wang Jianling (NanyangWax Fine Chemical Plant of Henan Oilfield Com -pany). C HEMIC AL E NGINEER ING OF OIL &G AS, VO L. 33, NO. 3, pp 168~171, 2004(ISSN 1007-3426, I N C HI -NESE )

ABSTRAC T:It was the first unit through the country to revamp 15 104t/a butane deasphalting unit into 18 104t/a propane deasphalting unit. After revamping, the unit can make full use of the resource superiority of Nanyang oil which has high content of wax and produce products with high additional value. At the sa me time the unit can provide sufficient base raw material for special products, such as, microcrystalline wax, Vaseline, feedstock for FCC, 100#road asphalt etc. In the paper, the executing process, con -tent and result of the revamping project, as well as some problems which should be noticed in engineering designing KEY W ORDS:propane deasphalting, butane extrac -tion

THE THEORETIC STUDY ON PROPERTIES OF MODIFIED THIOPHENE D ERIVATIVES FOR DESULF URIZATION

Lu Renqing, Gu Jun, Liu Chenguang (Colle ge of Chemistry and Chemical Engineering, University of Petroleum (East China) ). C HEMIC AL E NGI NEERING OF OIL &GAS , VOL. 33, NO. 3, pp 172~173, 2004(ISSN 1007-3426, IN C HINESE)

ABSTRAC T:The electronic properties of 2-iso -propylthiophene and its bromo-as well as chloro-deriva -tives are studied using Gaussian 98software package with B3LYP hybrid method of density functional theory at 3-21G basis set level for hydrogen atoms and 6-31G+(d) basis set level for the other atoms. The results show that both B r substitution and Cl substitution can re markably affect the electronic properties and steric properties of 2-iso -propylthiophene and its derivatives, which can cause various interaction between S -containing compounds and active centers of catalyst resulting in different behavior of hy -drodesulfurization.

KEY WORDS:desulfurization, modification, density functional theory (DFT) , basis set

SEVERA L PROBLEMS WHICH C HINA FAC ES DUR -ING THE EXTEND ING OF MOTOR ETHA NOL GASOLINE AND THEIR SOLUTION

Wang Chunjie 1, Cui Ping 2, Wang Wei 2, Tang Dagang 2(1. Beijing University of Chemical Technology; 2. C hinese Research Academy of Environmental Sciences) . C HEMIC AL E NG INEERI NG OF OIL &GAS , VOL. 33, NO. 3, pp 179~181, 2004(ISSN 1007-3426, IN C HI NESE )

ABSTRAC T:The latest development of motor ethanol gasoline both at home and abroad are introduced briefly. This paper also presents the characteristics of the motor ethanol gasoline, points out the problems which our country faced during the spread of it. Suggestions are made on how to solve these problems. At last it put forward the research work needed to be done in order to ensure that the spread work of motor ethanol gasoline be done safely and smoothly.

KEY WORDS:ethanol, gasoline, characteristic, sug -gestion

FA ILURE ANALYSIS AND SOLUTION OF THE THERMOW ELL MADE BY A LLOY 800H

Huang Yuan, Yan Kangping(Chemical Engineering In -stitute, Sichuan University ). C HEMIC AL E NGINEER ING , 3,

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丙烷脱沥青装置的整改及应用

王国华李文典聂朋果王建玲

(河南油田分公司南阳石蜡精细化工厂)

原料、凡士林原料、催化原料、100#道路沥青原料。它是南阳精蜡厂实施特色发展战略、低成本战略、提高经济效益的必然选择。

1 原设计改造方案(见图

1. 1 抽提、沉降系统

抽提、沉降系统具体流程如下:

减压渣油入抽提塔前与少量溶剂在静态混合器内

进行预稀释后进入抽提塔。在抽提塔内, 减压渣油从

上而下、丙烷溶剂自下而上在填料上进行逆向充分接触, 实现液液萃取分离。较重的沥青溶液沉至抽提塔

第33卷第3期丙烷脱沥青装置的整改及应用169

[2]

1. 3. 3 低压溶剂回收部分

在三座汽提塔内利用过热蒸汽进行汽提, 汽提出的溶剂进入丙烷压缩机, 压缩后的溶剂进溶剂罐循环使用。

2 试车中存在的问题分析及改造措施

丙烷脱沥青装置改造后于2002年1月6日投料试车运行, 在运行过程中主要存在以下问题。2. 1 产品质量方面存在问题

表1 试车时产品质量对比

项目设计要求值18 104t/a 丙烷试车数据轻脱沥青油残炭, , %0. 650. 78轻脱沥青油比色, 号 6. 5 8重脱沥青油残炭, , %6~79~13半沥青软化点, 6255~61

2. 2 操作及工艺控制存在问题

2. 3 设备方面存在问题

表2是关键设备计算数据对比。

抽提塔的比负荷较高, 加上填料的流通率较低, 造, 。

1. 3. 2 中压溶剂回收部分

(1) 轻脱油部分:溶剂分离器底部出来的轻脱油溶液经液控阀降压后与沥青溶液换热到150 进入轻脱油闪蒸罐进行闪蒸。

170石油与天然气化工 2004

短路现象; 沉降时间也不够, 在抽提塔顶携带、局部返混严重的情况下, 使得抽提效果很差, 是产品不合格的主要原因。

表2 关键数据对比表

项目

国内同原4 104t/a 现18 104t/a 类装置

11. 86

丙烷6. 6738. 710. 838. 7360 3632 40. 661. 4310. 1

丙烷10. 18. 23. 28. 2800 101350 120. 1550. 27533. 4

min 。

(2) 渣油分布器孔径由原来 10mm 改为 6mm, 分布支管个数减少一半, 孔数由原来的800个改为525

个。

抽提塔顶体积, m 3抽提塔底体积, m 323. 5抽提塔塔顶停留时间, min 10抽提塔塔底停留时间, min

渣油分布器孔数丙烷分布器孔数

渣油分布器过孔流速, m/s 丙烷分布器过孔流速, m/s 沉降塔顶加热器面积, m 2沉降塔塔顶停留时间, min

39 10

(3)丙烷分布器孔径由原来的 12mm 改为 10

2. 4 整改措施2. 4. 1调整抽提、沉降、超临界回收系统压力控制方案

由脱沥青油溶液泵出口流量控制抽提系统压力, 改为由溶剂泵出口流量来控制超临界系统压力, 从而改变系统波动的状况(见图2、图3)

。

mm, 分布支管个数减少一半, 孔数由原来的1350个改为260个。

(4) 副丙烷进入抽提塔后增加树枝状分布器, 孔径由原来的 20mm 改为 8mm, 共104个。2. 4. 4 沉降塔内改造

全部塔内件重新设计、安装。

(1)进料分布器孔径由原来的 16mm 改为 10mm, 孔数由1460个减少为300个, 同时进料分布器下移6500m m, 使沉降塔塔顶停留时间增加到10min 。

(2)丙烷分布器孔径由原来的 12m m 改为 6mm, 孔数由688个减少为230个。

(3) 拆除塔内全部填料。

(4) 加热盘管更换为20m , 新盘管整体下移1700mm 。

通过实施以上措施, 装置投料生产后产品质量等各方面完全达到了设计和生产要求。

3 实施效果及讨论

3. 1 改造效果及经济效益

丙烷脱沥青装置经整改后, 运行平稳, 效果很好, 轻脱沥青油比色为6. 5号, 残炭

2. 4. 2 中压系统改造

利用沥青加热炉对流室对重脱油溶液加热, 提高中压系统重脱油蒸发塔的蒸出率, 减轻低压回收系统的负荷。

2. 4. 3 抽提塔内改造

(1) 拆除抽提塔上段填料顶部4层, 抽提塔渣油分布器重新制作并下移1100m m, 使停留时间增至4. 6

生产微晶蜡和光亮油的质量要求; 重脱沥青油残炭

第33卷第3期丙烷脱沥青装置的整改及应用171

本、增加销售收入、提高经济效益具有很重要的作用。它的产品质量对有关装置的影响如下。

表3 实施前后经济效益对比表

产品产量, 10t/a

项目

表5 两套装置生产的轻脱沥青油进一联合及蜡白土生产情况对比

4 104t/a 丙18 104t/a 丙烷脱沥青装置

3. 57624123. 792548. 791894. 77

2. 880. 2128825. 0632. 0857. 141096. 2

年销售收入(万元) 6240

成本/t

销售(万元) 566019180

轻脱沥重脱沥青油

青油1. 69. 52

半沥青1. 44. 48

元万元收入-成本

4 10t 实施丙烷前 104t

丁烷实施 10t 后

丙烷新增(+) 减少(-)

1145580

[1**********]8

3. 422. 42

8. 645. [**************]44

259021062

-2. 48-0. 06

注:轻脱沥青油价格按2000元/t 、重脱沥青油价格按1600元/t 、半沥青价格按1200元/t 计算, 则年新增利润约为1062万元。

3. 1. 1 对催化装置的影响

表4 改造前后催化装置产生的经济效益对比项目干气汽油柴油液化气油浆生焦总液收, %经济效益

实施前收率(%) 7. 3141. 3526. 4610. 744. 417. 6278. 55

实施后收率(%) 5. 7240. 8324. 114. 943. 658. 0579. 83

年增量价格(t) (元/t)

年增销售

收入(万元)

糠醛精制装置

项目溶剂比

轻脱精制油收率, %

处理量, t/d

轻脱沥青脱蜡油收率, %

酮苯脱蜡

轻脱沥青脱油蜡收率, %

脱油装置

油、蜡综合收率, %蜡白土精

制装置

白土加入比例, %微晶蜡收率, %

注:数据来源于2001~2002年12月精蜡厂综合统计报表。

3. 2 对丙烷脱沥青装置设计的探讨

(2) 抽提塔、沉降塔的分布器设计是否合理, 是影响抽提效果的主要因素之一, 分散相分布液滴的大小及分布的均匀程度有时对抽提过程起控制作用。

(4) 保持抽提塔的压力稳定、进料稳定(原料和丙

页)

-3339612-204

-10922257. 21-246. 49-49562101. 84-1041. 6788202031. 211791. 53-15961085-[**************]

182. 37

注:仅催化装置每年新增效益182. 37万元。

3. 1. 2 对一联合、蜡白土精制的影响

192石油与天然气化工 2004

表9 VES-1清洁压裂液的施工情况

井号

射孔段1531~1521. 81508. 2~1492. 61428. 8~1441. 21453. 6~1466. 7

排量(m /min)

N10-14

3. 2

(上接第171页)

烷) 是很重要的, 在控制方案上不宜采用沉降塔压力控制副丙烷入塔量的方式, 会造成抽提塔温度紊乱或周期性波动, 使生产难以稳定。

平均加砂破裂压力(%) 51

(MP a) 51/55

压前效果

压后效果

增产

压裂液种类清洁液

油4t 油13t 油9t 水2t

水5t 水3t

N10-163. 04940/52

油4t 油15t 油11t 水1t

水8t 水7t

清洁液

N10-203. 25044/52

油1t 油10t 油9t 水0. 9t 水5t 4.1t 油1t 水1t

油5t 油4t 水3t 水2t

清洁液

4 结论

在主体设备不换的条件下, 全国首套利用15 104

参考文献

1 水天德主编. 现代润滑油生产工艺[M ]. 北京:中国石化出版社, 1997:129

2 侯祥麟主编. 中国炼油技术[M]. 北京:中国石化出版社, 1991:312

N10-223. 25252胍胶液

4 结论

通过室内和现场的大量实验研究, VES-1清洁压裂液有下述性能特点:

(1) 清洁压裂液的组成简单, 配液十分方便;

(2) 清洁压裂液的抗剪切性好, 压裂液在剪切后粘度保持率大于80%;

(3) 清洁压裂液的破胶快, 1~3h 破胶, 破胶液粘度小于5mPa s;

(4)清洁压裂液的岩心渗透率恢复快, 最高达97%以上;

(5) 压裂液携砂性能强, 砂比大于50%;

(6)清洁压裂液的性能达到国外同类产品的水平。

参考文献

1 Wi ll berg D M et al. Determination of the Effect of Formation Water on Frac -ture Flui d Cleanup through Field Testing i n the East Texas Cotton Valle y. Pa -per SPE 38620, 1977, October:5~8

2 Houc hin L R, Huds on L L, Caothien S, Daddazio G. Reducing Formati on

Damage through Two-stage Pol yM er Filtration:Paper SPE 15408

3 王满学等. 低残渣硼交联液体胍胶压裂液LGC 的性能研究与应用.

钻井液与完井液, 2004, (3) :23~27

4 王满学等. 磷酸酯/Al 3+油基冻胶压裂液成交行为影响因素研究. 油

田化学, 2000, (3) :218~221

5 王满学. 油基冻胶压裂液在特殊油气藏中的应用. 石油钻探技术,

2000, (6):38~39

作者简介

王国华:女, 1981年毕业于兰州石油学校炼机专业。工程师, 在

河南南阳石蜡精细化工厂规划设计所从事设计工作, 发表论文多篇。联系地址:河南南阳石蜡精细化工厂技术质量部。

收稿日期:2003-10-28

编辑:杨兰

生产1, 3-丙二醇的新路线

戴维(Davy) 过程技术公司(DP T) 和韩国三星先进技术研究院联合开发生产1, 3-丙二醇(PDO) 的改进

:19

收稿日期:2003-12-18收修改稿:2004-02-24

编辑:冯学军

2 C HEMIC AL ENGINEERING OF OIL &G AS Jun. 2004, Vol. 33, No. 3

KEY W ORDS:gas hydrate, lo w dosage hydrate in -hibitors, kinetic inhibitors, anti-agglomerants

TEC HNIQUES OF FC C INC REASING LIGHT OLEFINS. I. PROC ESS OF INC REASING LIGHT OLEFINS

Sun Yudong 1, Dou Jinmin 2, Huang Xiaohai 1(1. Un-i

versity of Petroleum (East China) ; 2:Shandong Senior Chemical Technology School). C HE MIC AL E NGINEER ING OF OIL &G AS , VOL. 33, NO. 3, pp 160~163, 2004(ISSN 1007-3426, IN C HINESE)

KEY WOR DS:FCC, light olefins REVAMPING AND APPLICATION OF BUTANE DEASPHALTING UNIT

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Huang Yuan, Yan Kangping(Chemical Engineering In -stitute, Sichuan University ). C HEMIC AL E NGINEER ING , 3,

丙烷脱沥青装置的整改及应用_王国华

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