減壓塔抽真空系統(tǒng)工藝路線選擇畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　減壓塔抽真空系統(tǒng)工藝路線選擇</p><p>　　The reduced pressure tower vacuum system process route choice</p><p><b>　　摘要</b></p><p>

2、　　減壓塔抽真空系統(tǒng)工藝路線比選是一項(xiàng)為了找到不同操作工況下保持減壓塔頂高真空度而耗能相對較少的工藝路線的重要設(shè)計(jì)工作。目前國內(nèi)干式減壓蒸餾一般采用蒸汽噴射器與二級蒸汽抽真空組合三級抽真空系統(tǒng)，濕式減壓蒸餾一般采用二級蒸汽抽真空系統(tǒng)，但真空度一般較低。本文提出兩個方案工藝路線，此兩種工藝路線既可以用于干式減壓蒸餾，也可以用于濕式減壓蒸餾，并且能達(dá)到高真空度，但此兩種工藝路線在不同型式的減壓蒸餾中耗能有所差別，減壓塔抽真空系統(tǒng)的工藝路線的

3、選擇的主要目標(biāo)就是滿足經(jīng)濟(jì)效益的同時保護(hù)環(huán)境，其主要指標(biāo)體現(xiàn)為拔出率、投資、操作費(fèi)用與能耗等方面。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 減壓塔 抽真空 系統(tǒng)組合 噴射器 機(jī)械真空泵 真空度</p><p><b>　　Abstract:</b></p><p>　　Process route of vacuum tower vacuum sy

4、stem than is a dry type vacuum distillation in order to find different operating conditions to maintain the high vacuum of the decompression tower while relatively less energy-consuming process line design; general elect

5、ion three steam ejectors and vacuum combination of two steam vacuum systems, wet vacuum distillation generally use two steam vacuum system, but the degree of vacuum generally lower. This paper presents the process route

6、of the two programs, </p><p>　　Keywords: The reduced pressure tower, vacuum, system combination, projector, mechanical vacuum pump, Economic benefits, Environmental Protection</p><p>　　第一章 減壓蒸餾概

7、述</p><p>　　隨著我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油產(chǎn)品的需求量也迅速增長。然而伴隨著原油價(jià)格的不斷提高，以及原油重質(zhì)化和劣質(zhì)化日趨嚴(yán)重，煉油企業(yè)如何保持自身的盈利性就成為一個越來越嚴(yán)峻的問題。另外，隨著燃油標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，對煉廠提出了更高的要求。為了提高盈利性和滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，煉廠節(jié)能減排已經(jīng)成為首要之舉。對常減壓裝置而言，蒸汽是除燃料油或燃料氣之外最大的能耗，而減頂抽真空系統(tǒng)是減壓蒸餾過程中蒸

8、汽耗量最大的設(shè)備，降低這部分消耗，意義重大。</p><p><b>　　1.1減壓蒸餾</b></p><p>　　原油蒸餾是原油加工的第一道工序,一般包括常壓蒸餾和減壓( 真空)蒸餾兩部分。原油在常壓蒸餾的條件下只能得到約占原油總量20%～30%的輕質(zhì)油品( 汽油、煤油、柴油等) 。其余部分為常壓重油。為了蒸出更多的餾分油作為二次加工原料而又不使重油中大分子烴類發(fā)

9、生熱裂解反應(yīng)故采用減壓蒸餾即真空蒸餾。由于物質(zhì)的沸點(diǎn)隨外界壓強(qiáng)的減小而降低，因此在較低的壓強(qiáng)下加熱常壓重油，高沸點(diǎn)餾分(即大分子烴類)將會在較低的溫度下氣化，從而有效地分出沸點(diǎn)低于500℃的高沸點(diǎn)餾分油和渣油，避免其發(fā)生裂解。</p><p>　　按操作條件，減壓蒸餾分“濕式”和“干式”兩種。所謂干式減壓蒸餾，即不依靠注入水蒸汽來降低油氣分壓的減壓蒸餾，干式減壓蒸餾能耗低拔出率高應(yīng)用日見廣泛， 而濕式減壓蒸餾工藝

10、則逐漸被前者所取代。就真空系統(tǒng)而言濕式蒸餾采用兩級水蒸汽噴射泵，塔頂殘壓為3～5kPa，而干式減壓蒸餾多采用三級蒸汽噴射泵，塔頂殘壓可降至 1～2kPa[1]。</p><p>　　1.1.1濕式減壓蒸餾</p><p>　　傳統(tǒng)的減壓塔使用塔底水蒸汽汽提，并且在加熱爐管中注入水蒸汽，其目的是在最高充許溫度和氣化段能達(dá)到的真空度的限制的條件下盡可能地提高減壓塔的拔出率。通常，當(dāng)減壓塔頂殘壓

11、約8kPa時，水蒸汽用量約5kg/t進(jìn)料，而在塔頂殘壓約13.3kPa時則達(dá)約20kg/t進(jìn)料。</p><p>　　減壓塔中使用水蒸汽雖然起到提高拔出率的作用，但是也帶來一些不利的結(jié)果，主要有一下幾點(diǎn)：</p><p><b>　　a）消耗蒸汽量大。</b></p><p>　　b）塔內(nèi)氣相負(fù)荷增大。塔內(nèi)水蒸汽在質(zhì)量上雖然只占塔進(jìn)料的1%-3

12、%。但是對氣相負(fù)荷（按體積流量計(jì)）卻影響很大，因?yàn)樗羝南鄬Ψ肿淤|(zhì)量比減壓瓦斯油的平均相對分子質(zhì)量小的多。以拔出率為35%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（對進(jìn)料）、減壓瓦斯油相對分子質(zhì)量為350計(jì)算，則當(dāng)水蒸汽量為進(jìn)料量質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1%時，在氣相負(fù)荷中，水蒸汽的份額約占三分之一。</p><p>　　c）增大塔頂冷凝器負(fù)荷。</p><p>　　d）含油污水量增大[2]。</p><p&

13、gt;　　1.1.2干式減壓蒸餾</p><p>　　如果能夠提高減壓塔頂?shù)恼婵斩?，并且降低塔?nèi)的壓力降，則很有可能在不使用氣提蒸汽的條件下也可以獲得提高減壓拔出率的同樣的效果，這種不依賴注水一降低油汽分壓的減壓蒸餾方式稱為干式減壓蒸餾，而傳統(tǒng)使用水蒸汽的方式則稱為濕式減壓蒸餾。近年來干式減壓蒸餾技術(shù)已有很大的發(fā)展，在蒸餾方面已有取代濕式減壓蒸餾的趨勢。實(shí)現(xiàn)干式減壓蒸餾的技術(shù)實(shí)施：</p><

14、p>　　a）使用三級抽真空以提高減壓塔頂?shù)恼婵斩取?lt;/p><p>　　減壓塔所能達(dá)到的真空度受到水溫的限制，當(dāng)塔頂冷凝器內(nèi)的水溫為20℃時，理論上的極限真空度約2.4kPa，而實(shí)際生產(chǎn)中的使用二級抽真空式，減壓塔頂?shù)臍垑阂话阍?.0kPa以上，為了把塔頂殘壓降到1.3kPa-2.7kPa,有必要采用正壓泵，而干式減壓蒸餾不使用氣提蒸汽，給使用增壓泵也創(chuàng)造了條件。通常是在減壓塔頂使用增壓泵，并在中間冷凝器之

15、后再用兩級抽真空，這樣的抽真空系統(tǒng)有可能將減壓塔頂?shù)臍垑航档?.7kPa左右，但從優(yōu)選條件的計(jì)算結(jié)果來看，塔頂殘壓在1.2kPa-2.7kPa時的經(jīng)濟(jì)效益最為佳。</p><p>　　干式減壓蒸餾完全可以用機(jī)械真空泵來代替蒸汽噴射器。國外有不少大型煉油廠的減壓蒸餾裝置采用了液還式機(jī)械泵，與采用蒸汽噴射器相比，具有效率高、能耗低的有點(diǎn)，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是蒸汽噴射器具有無機(jī)械傳動部件、操作可靠和一次投資少的特點(diǎn)

16、，因此在設(shè)計(jì)時應(yīng)作綜合考慮和比較。目前，國內(nèi)的機(jī)械真空泵如何進(jìn)一步提高效率、提高操作的可靠性、穩(wěn)定性等問題還有待研究。</p><p>　　b）降低從氣化段至塔頂?shù)膲航怠?lt;/p><p>　　不用或少用水蒸汽本身就是有利于減小塔內(nèi)的壓力降，但是僅靠此還是不夠的，還需要選用高效、低壓降的塔板。近年來，在干式減壓塔內(nèi)廣泛采用新型填料部分地或全部地代替塔板。這些填料不僅有氣-液接觸效率高的優(yōu)點(diǎn)，

17、而且壓降小。在一個減壓塔里也可以根據(jù)需要，在不同的塔段使用不同型號的填料，也可以在部分塔段使用低壓降塔板一減少投資。</p><p>　　c）降低減壓爐出口至減壓塔入口間的壓力降。</p><p>　　由于減壓爐內(nèi)不再注入水蒸汽，故在爐出口處應(yīng)維持較高的真空度以保證常壓重油在爐出口處有足夠的氣化率，否則，即使減壓塔氣化段的溫度、壓力條件具備達(dá)到要求的氣化率的可能性，也會由于減壓爐供應(yīng)的熱量

18、不足而達(dá)不到要求的氣化率。降低減壓爐出口處壓力的辦法就是采低速轉(zhuǎn)油線以減小從爐出口到減壓他的壓力降。</p><p>　　d）設(shè)洗滌和噴淋段。</p><p>　　除了在氣化段上方設(shè)洗滌段以減少攜帶的雜質(zhì)外，</p><p>　　在采用填料時，在填料層的上方應(yīng)設(shè)有適當(dāng)設(shè)計(jì)的液體分配器。</p><p>　　1.3 干式減壓蒸餾和濕式減壓蒸餾的

19、比較</p><p>　　1.3.1干式減壓蒸餾和濕式減壓蒸餾的比較我們可以得到以下幾點(diǎn)：</p><p>　　a）由于氣化段真空度的提高，即使氣化段的溫度比濕式減壓蒸餾低，但仍然可以得到更高的拔出率。</p><p>　　b）在同樣的氣化段溫度下，提高原油處理量時，雖然氣化段的殘壓稍有升高，但仍可保持較高的拔出率。</p><p>　　c）

20、雖然干式減壓蒸餾時采用了增壓噴射器，但因減壓塔頂餾出線內(nèi)基本上不含水蒸汽，而且由于加熱爐出口溫度低、分解產(chǎn)物—不凝氣減少，因此，增壓噴射器的負(fù)荷并不大，后面二級蒸氣噴射器的負(fù)荷也有所降低，故抽真空系統(tǒng)消耗的水蒸汽反而有所減少。</p><p>　　d）由于路出口溫度降低，在同樣的處理量時，減壓爐的熱負(fù)荷降低，從而節(jié)約了燃料。</p><p>　　e）塔頂餾出物基本上不含水蒸汽，大大降低了塔

21、頂冷凝器的負(fù)荷，可以減少冷卻水用量或減少風(fēng)機(jī)（當(dāng)用空冷時）的耗電量。</p><p>　　f）采用干式減壓蒸餾時，塔底溫度比氣化段溫度只低3℃左右。塔底渣油溫位的提高有利于熱量的回收利用[3]。</p><p>　　1.3.2 一般干式蒸餾要用增壓器, 濕式蒸餾不用增壓器</p><p>　　干式減壓蒸餾塔的塔頂壓力一般要求小于1.6kPa (12mmHg,絕)塔頂

22、流出物由不凝氣和減壓塔頂油氣組成，沒有水蒸氣。由于吸入壓力小于2.7kPa( 20mmHg ), 應(yīng)采用三級噴射器, 而常規(guī)濕式減壓蒸餾的現(xiàn)有裝置上大多只有兩級噴射器，達(dá)不到所要求的真空度。為此在塔頂冷凝器前加設(shè)增壓器。所謂增壓器，原理與蒸汽噴射器相同，其含義是它把塔頂流出物的壓力提高到在常規(guī)冷媒 (如循環(huán)冷卻水或空氣) 所能達(dá)到的冷卻溫度下，塔頂流出物和增壓器的工作蒸汽能夠被冷凝，達(dá)到液體的壓力。通常增壓器的壓縮比約為6-8。采用增壓

23、器后塔頂壓力不再受塔頂冷凝器冷凝溫度的限制，能達(dá)到干式蒸餾的要求。</p><p>　　干式減壓蒸餾的原理是通過增加蒸汽噴射器的級數(shù)并改造減壓塔內(nèi)件，使減壓塔進(jìn)料段的總壓小于常規(guī)濕式減壓蒸餾條件下的烴分壓，從而取消爐管注汽和塔底的汽提蒸汽，實(shí)現(xiàn)干式操作。只有在減壓塔壓力降值較小，取消的爐管注汽和塔底汽提蒸汽量大于增設(shè)的增壓器所需要的工作蒸汽量時，干式操作在經(jīng)濟(jì)上才是合理的。</p><p>

24、;　　如果減壓塔壓力降值校大，即使采用增壓器把塔頂壓力降低了，但減壓塔進(jìn)料段的壓力未降到小于常規(guī)濕式減壓蒸餾條件下的烴分壓，則仍需在塔底注入汽提蒸汽維持濕式蒸餾操作。此時注入減壓塔的汽提蒸汽全部從塔頂流出，成為增壓器的吸入氣體，大大增加了增壓器的負(fù)荷，因此要相應(yīng)地加大增壓器的工作蒸汽量和增壓器尺寸，在這種情況下，增壓器的工作蒸汽量必然大于減壓塔底汽提蒸汽量的減少值，使減壓蒸餾系統(tǒng)總的蒸汽用量增加，但又不能提高減壓拔出率和提高分餾效率，因

25、此是不合理的。這就是濕式減壓蒸餾不用增壓器的原因。</p><p>　　1.4 干式減壓蒸餾和濕式減壓蒸餾抽真空的級數(shù)的選定</p><p>　　抽真空的級數(shù)根據(jù)減壓塔所要求的真空度來確定，表1.4-1列出兩者之間的關(guān)系。對于濕式減壓，減壓塔殘壓一般在5.5kPa-8.0kPa，因而通常采用兩級（噴射）抽真空系統(tǒng)。對于干式減壓，減壓塔頂殘壓一般為1.3kPa左右，通常要采用三級抽真空系統(tǒng)[

26、4]。</p><p>　　表1.4-1 減壓塔頂殘壓與抽真空級數(shù)的關(guān)系</p><p>　　原油通過蒸餾得到的各餾分油的總和與原油處理量之比叫做總拔出率。提高原油拔出率主要是提高減壓塔的拔出率, 或提高原油切割深度，我國減壓蒸餾只能拔出沸點(diǎn)在500℃以前的餾分，而國外采用深度切割技術(shù)，使減壓蒸餾的切割溫度高達(dá) 620℃。 提高減壓塔拔出率的關(guān)鍵是提高塔氣化段的真空度。在相同的氣化溫度下，

27、真空度愈高，油品的氣化率愈高，塔的拔出率也就愈高。減壓深拔的目的是增加減壓蠟油的拔出量，為催化裂化裝置和加氫裂化裝置提供優(yōu)質(zhì)的原料，減少低值的減壓渣油的產(chǎn)量，對下游裝置和全廠效益有著極為積極的意義[5]。</p><p>　　煉油工藝中的真空流程多種多樣，所用真空泵卻比較單一--主要是水蒸汽噴射泵( 雙級或三級) 。蒸汽噴射泵的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、維修方便、操作可靠、耐磨損、耐腐蝕(適當(dāng)選材) 。蒸汽

28、噴身泵的最大缺點(diǎn)是能量利用效率非常低，蒸汽噴射泵的另一缺點(diǎn)是：當(dāng)采用混合式冷凝器時，可能造成水污染，加大了設(shè)備投資及環(huán)保費(fèi)用。</p><p>　　節(jié)能降耗，保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是新世紀(jì)人類一切生產(chǎn)活動的永恒主題。作為能源生產(chǎn)單位的煉油企業(yè)自然首當(dāng)其沖，據(jù)統(tǒng)計(jì)80年代末期煉油生過程所消耗的各種形式的能量折合成原油已占原油加工總量的6.94%，其中僅原油常減壓裝置就占去了20%。煉油生產(chǎn)過程的節(jié)能不僅僅是降低成本

29、、增加產(chǎn)量和品種，而且關(guān)系到有限石油資源的合理利用和煉油企業(yè)整體運(yùn)行質(zhì)量的全面提高[6]。提高真空度和主要從以下兩方面改進(jìn)。</p><p>　　1.4.1 以液環(huán)泵取代蒸汽噴射泵末一級或末二級實(shí)現(xiàn)節(jié)能。</p><p>　　蒸汽噴射泵末級的能量利用率只有1.23%如用液環(huán)式泵取代可將效率提高至30.3%( 見表 1.4.1-1) 。</p><p>　　表1.4.

30、1-1噴射泵和真空泵能量利用率對比</p><p>　　據(jù)國外某公司提供數(shù)據(jù)整理的全面比較以水環(huán)泵取代末級噴射泵利弊對照表(見表 1.4.1-2) 。</p><p>　　最近遼河石油化工總廠在 100萬 t/ a 常減壓蒸餾裝置上以液環(huán)泵取代蒸汽噴射泵末級同樣取得了良好的效果： a)塔項(xiàng)真空度提高約1.34kPa。 b) 每小時節(jié)能 2721M J 與應(yīng)用前的抽空系統(tǒng)能耗 6620MJ/

31、 h 相比節(jié)能 41%。 c) 采用液環(huán)泵后減壓塔頂真空度提高，降低了油氣分壓，使原油中的輕組分更易汽化，增加了減壓塔的拔出率，使減壓塔的總收率由29.84%提高到31.20%，相當(dāng)于每年每套裝置增加1.36萬噸輕質(zhì)石油產(chǎn)品。目前我國煉油廠減壓蒸餾裝置數(shù)以百計(jì), 如能推廣此項(xiàng)工藝技術(shù)節(jié)能效果將十分可觀。</p><p>　　表1.4.1-2 取代末級噴射泵的方案</p><p>　　1.

32、4.2 機(jī)械真空泵應(yīng)用于煉油行業(yè)呈上升勢頭</p><p>　　煉油企業(yè)采用的真空獲得的設(shè)備大量是蒸汽噴射泵只有少的機(jī)械真空泵用于一些干式減壓蒸餾塔和小煉油廠的減壓塔。隨著減壓塔的日益大型化，蒸汽噴射泵也變龐然大物，能耗大、效率低、水污染等矛盾日益突出。</p><p>　　與蒸汽噴射泵相比，機(jī)械真空泵雖然抽氣能力偏小，一次購置費(fèi)用較大，但其節(jié)能效果顯著，可以回收利用，對于塔頂產(chǎn)品蒸汽而言

33、可消除混合冷凝器的污水，節(jié)約大筆環(huán)境治理費(fèi)用。況且機(jī)械真空泵的抽氣能力近年也大幅提高，足以滿足某些中小型減壓裝置、溶劑回收裝置、油品精制裝置的抽真空要求。國產(chǎn)大型機(jī)械真空抽氣能力見表 1.4.2-1。</p><p>　　表1.4.2-1 國產(chǎn)大型機(jī)械真空抽氣能力</p><p>　　1.4.3冷凝--真空系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　近年來，冷凝--真空系統(tǒng)的

34、發(fā)展有三:</p><p>　　a）為了減輕抽真空系統(tǒng)的負(fù)荷，減壓塔頂部設(shè)置了全凝段。</p><p>　　b）用間接冷凝冷卻方式（水冷或空冷）取代直接混合式冷凝冷卻，以消除污染，保護(hù)環(huán)境。直接混合式冷凝器雖然具有冷凝冷卻效率很高、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，但是一個中等規(guī)模的減壓蒸餾抽真空系統(tǒng)的冷凝冷卻器，往往需要600~800t/h的循環(huán)水，需設(shè)置龐大的循環(huán)水凈化、冷卻設(shè)施，占地面積很大，而且，

35、會造成大氣污染。因此，直接混合式冷凝—噴射抽真空系統(tǒng)如果將裝置內(nèi)外的全部設(shè)施加在一起的話，則是一個復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)。為了節(jié)約水資源，地處內(nèi)陸的煉廠則更傾向于采用空氣冷凝冷卻器作預(yù)冷凝器和噴射器級間冷凝器。應(yīng)當(dāng)指出的是，北方寒冷地區(qū)的抽空系統(tǒng)采用空冷器作預(yù)冷凝器和級間冷凝器時，必須采取防凍防凝措施，如空冷器熱風(fēng)循環(huán)等，否則，將會嚴(yán)重破壞抽空系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？绽淦饕瞬捎脻袷娇绽淦?，以確保夏季的冷凝冷卻。</p><p&g

36、t;　　c）采用噴射—機(jī)械真空泵聯(lián)合抽真空系統(tǒng)。噴射抽真空系統(tǒng)與機(jī)械抽真空系統(tǒng)二者聯(lián)合，可以優(yōu)勢互補(bǔ)，相得益彰，成為能量利用、運(yùn)行維護(hù)、操作管理綜合優(yōu)化的抽空系統(tǒng)[7]。</p><p>　　1.5影響真空度的因素</p><p>　　1.5.1塔頂?shù)挠蜌饬?lt;/p><p>　　塔頂油氣量的提高，增加了真空泵的負(fù)荷，會降低真空度。造成塔頂油氣量增加的原因主要有：&l

37、t;/p><p>　　a)進(jìn)料的性質(zhì)。減壓塔爐出口溫度越高，進(jìn)料的裂解程度越大，生產(chǎn)的氣體烴量越大?，F(xiàn)在越來越追求減壓的深拔，勢必會提高減壓爐的爐溫，國外某煉油廠采用特殊技術(shù)，爐出口溫度可高達(dá)440，這樣會產(chǎn)生大量的裂解氣。如果常壓塔的分離效果不好，350以前的柴油組分沒有拔凈，會給減壓塔帶來相對大的氣相負(fù)荷。進(jìn)料量增加，不凝氣量也會增加。</p><p>　　b)減壓塔頂溫度高，塔上部氣相負(fù)

38、荷也會增加，許多輕蠟油組分會進(jìn)入抽真空系統(tǒng)。因此要控制好塔頂溫度，一般干式減壓的頂溫工藝指標(biāo)是不大于70。</p><p>　　c)減壓塔底溫度及減渣在塔底的停留時間也會影響不凝氣量。塔底溫度過高，減渣容易裂化，產(chǎn)生不凝氣。減渣在塔底的停留時間越長，裂化時間也越長，因此減壓塔底采用縮徑以降低減渣的停留時間。</p><p>　　d)如果是濕式減壓或微濕式減壓，油氣里會有大量的蒸汽。<

39、/p><p>　　e)減壓塔的泄漏，空氣被吸入塔內(nèi)，造成油氣量增加，而且空氣不能冷凝，會導(dǎo)致真空度的下降。由于減壓塔是負(fù)壓，發(fā)生小的泄漏很難被發(fā)現(xiàn)。如果泄漏較大，會聽到尖銳的哨音。減壓塔的泄漏量可以通過分析減頂?shù)耐咚怪械目諝夂康拇笮∨袛唷?lt;/p><p><b>　　1.5.2蒸汽壓力</b></p><p>　　當(dāng)蒸汽壓力下降到一定程度時，蒸汽

40、經(jīng)過噴嘴后的動能下降，真空泵混合室的負(fù)壓會降低，造成抽真空能力不足。另外，蒸汽壓力過高，如果冷卻器冷凝能力不足，也會導(dǎo)致真空度下降或產(chǎn)生波動。</p><p>　　正常生產(chǎn)中，蒸汽管網(wǎng)經(jīng)常波動，因此影響真空度最頻繁、最容易發(fā)生的原因就是蒸汽壓力的波動。同時要加強(qiáng)蒸汽的排凝，避免蒸汽帶水造成抽真空能力下降。</p><p>　　1.5.3冷凝設(shè)備的冷卻能力</p><p&

41、gt;　　冷卻能力對真空度而影響也非常大。冷卻深度大，不凝氣量少，下級真空泵的負(fù)荷降低。影響冷卻能力的因素有很多方面。冷卻器結(jié)垢、冷卻水壓力低、循環(huán)量會減小，或冷卻水上水溫度高、熱量帶不出去、冷卻器腐蝕嚴(yán)重、折流板被腐蝕掉、不凝氣走短路、換熱效果變差、空冷運(yùn)行不良等都會降低冷卻能力。</p><p>　　冷卻方法主要是采用水冷和空冷。有的裝置為了提高冷卻能力，采用新鮮水代替循環(huán)水?？绽浼瓤梢詼p少裝置的用水量，不產(chǎn)

42、生含油含硫污水；又可保持較高的真空度。目前全國各煉油廠都在逐步改為空冷式。</p><p>　　真空泵“喘”的不正常狀態(tài)，很多時候都是由于冷卻能力不足造成的。真空泵喘時，DCS上可以看到真空度來回波動，劇烈時會波動6-7kPa，現(xiàn)場可以聽到明顯的不均勻的聲音。這是可以進(jìn)行減頂冷卻器的反沖洗，提高冷卻效果，一般可以解決喘的問題[8]。</p><p>　　1.6 提高真空度的關(guān)鍵</p

43、><p>　　提高真空度的關(guān)鍵是在保持工作蒸氣壓力穩(wěn)定的前提下，努力降低減壓塔頂冷凝器的出口溫度即噴射器的吸入溫度，以減少吸氣量。</p><p>　　吸入氣體由不凝氣、減壓塔頂油氣和水蒸氣三者組成。當(dāng)減壓進(jìn)料量和減壓爐溫穩(wěn)定時，不凝氣量基本不變。由于減壓塔頂油氣量和水蒸氣量隨各自的飽和蒸汽壓成正比例變化，也就隨吸入溫度成對數(shù)關(guān)系變化。根據(jù)道爾頓分壓定律, 吸入壓力等于不凝氣、減壓塔頂油氣和水

44、蒸氣三者的分壓之和。所以吸入壓力必然大于水蒸氣分壓，即大于吸入溫度下的飽和水蒸氣壓。而在不凝氣量和減壓塔頂油氣量比例很小的假想條件下，極限最低吸入壓力為吸入溫度下的飽和水蒸氣壓。</p><p>　　冷凝器出口溫度與噴射器能達(dá)到的吸入壓力的關(guān)系如表1.6-1。</p><p>　　表1.6-1 冷凝器出口溫度與噴射器能達(dá)到的吸入壓力的關(guān)系</p><p>　　這就是

45、減壓塔真空度冬天高、夏天低的原因。我國華中、華南一些煉油廠塔頂冷凝器用循環(huán)水冷卻，夏天水溫33 -36 ℃ , 蒸汽噴射器吸入溫度接近40 ℃ , 減壓塔頂壓力約 10.7kPa(80mmHg)，這不是因?yàn)閲娚淦餍什桓咴斐傻?，而是由于冷凝溫度太高造成的。在濕式減壓蒸餾工況下，噴射器的吸入真空度會受到減壓塔頂冷凝器冷后溫度的限制，要提高真空度最為關(guān)鍵的是要降低冷凝器冷后溫度[9]。</p><p>　　第二章 減

46、壓蒸餾方案的選擇</p><p>　　2.1減壓蒸餾的抽真空系統(tǒng)組合方案</p><p>　　減壓精餾塔的抽真空設(shè)備可以用蒸汽噴射器（也稱蒸汽噴射泵或抽空器）或機(jī)械真空泵。蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)簡單，沒有運(yùn)行部件，使用可靠而無需動力機(jī)械，而且水蒸汽在煉廠中也是既安全又容易得到的。因此，煉油廠中的減壓塔廣泛地采用蒸汽噴射器來產(chǎn)生真空。但是蒸汽噴射器的能量利用效率非常低，僅2%左右，其中末級蒸汽噴射

47、器的效率最低。機(jī)械真空泵的能量利用效率一般比蒸汽噴射器高8--10倍，還能減少污水量。蒸汽噴射器與其他機(jī)械真空泵的能耗對比數(shù)據(jù)見下表2.1-1和表2.1-2。</p><p>　　表2.1-1 蒸汽噴射器及機(jī)械真空泵的能耗</p><p>　　表2.1-2 兩種抽真空系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性比較</p><p>　　對于一套加工能力為250萬噸/年的常減壓裝置，若把減壓

48、塔的二級蒸汽噴射器改為液環(huán)泵，能量效率可由1.1%提高到25%，可節(jié)省3195.8MJ/h，使裝置能耗下降10.22MJ/t原油。國外大型蒸餾裝置的數(shù)據(jù)表明，采用蒸汽噴射器—機(jī)械真空泵組合抽真空系統(tǒng)操作良好，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，近年來，隨著干式減壓蒸餾技術(shù)的發(fā)展，采用機(jī)械真空泵的日漸增多。國內(nèi)小煉油廠的減壓塔采用機(jī)械真空泵的比較多[10]。</p><p>　　經(jīng)過上述的比較和對經(jīng)濟(jì)性考慮得出兩個實(shí)用方案：

49、</p><p>　　方案一：蒸汽噴射器（增壓器）—機(jī)械真空泵組合三級抽真空系統(tǒng)[11]； </p><p>　　方案二：冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)。</p><p>　　2.1.1方案一抽真空系統(tǒng)流程</p><p>　　抽真空系統(tǒng)的作用是將塔內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣（主要是裂解氣和漏入的空氣）、減壓塔頂油氣和吹入的水蒸汽連續(xù)地抽走以保證減壓

50、塔的真空度要求。圖2.1.1-1是方案一采用蒸汽噴射器—機(jī)械真空泵組合三級抽真空系統(tǒng)的流程。</p><p>　　圖2.1.1-1 蒸汽噴射器（增壓器）—機(jī)械真空泵組合三級抽真空系統(tǒng)</p><p>　　減壓塔頂出來的不凝氣、水蒸汽和由它們帶出的少量油氣首先進(jìn)入增壓噴射器升壓抽出從而形成塔頂真空，由增壓器抽出的油氣和水蒸汽被第一個管殼式冷凝器冷凝后排入水封池，不凝氣則由一級噴射器抽出。由

51、一級噴射器抽出的不凝氣再排入一個中間冷凝器，將一級噴射器排出的水蒸汽冷凝。不凝氣再由二級機(jī)械真空泵抽走而排入大氣。為了消除因排放二級機(jī)械真空泵的蒸汽所產(chǎn)生的噪音以及避免排出的蒸汽的凝結(jié)水灑落在裝置平臺上，常常再設(shè)一個后冷凝器將水蒸汽冷凝而排入水封池，而不凝氣排往低壓瓦斯系統(tǒng)。本系統(tǒng)的冷凝器是采用間接冷凝的管殼式冷凝器，故通常稱為間接冷凝式二級抽真空系統(tǒng)。在老的煉油廠，也還有用直接混合式冷凝器代替上述流程中的間接冷凝器的。從實(shí)際操作情況來

52、看，采用直接混合式冷凝器有時可以得到高一些的真空度，但采用間接式冷凝器可以避免形成大量的含油污水，從而減小污水處理的負(fù)荷，有利于環(huán)境保護(hù)。如果把有關(guān)的污水處理也考慮在內(nèi)，則直接冷卻的抽真空系統(tǒng)投資、占地面積和操作費(fèi)用都比較高，因此，新見煉廠的設(shè)計(jì)都采用間接冷凝式抽真空系統(tǒng)。</p><p>　　冷凝器是在真空下操作的，為了冷凝水順利地排出，排出館內(nèi)水柱的高度應(yīng)足以克服大氣壓力與冷凝器內(nèi)殘壓之間的壓差以及館內(nèi)的流動

53、的阻力。通常此排液管的高度至少應(yīng)在10m以上，在煉油廠稱此排液管為大氣腿。</p><p>　　系統(tǒng)中的冷凝器的作用在于使可凝的水蒸汽和油氣冷凝而排出，從而減輕噴射器的負(fù)荷。冷凝器本身并不形成真空，因?yàn)橄到y(tǒng)中還有不凝氣的存在。為了減少冷卻水用量，進(jìn)入一級噴射器之前的冷凝器也可以考慮用空冷器代替。</p><p>　　由真空系統(tǒng)排出的放空尾氣中，氣體烴占80%以上，并含有硫化物氣體，造成空氣

54、污染和可燃?xì)獾膿p失。因此，應(yīng)考慮回收這部分氣體并加以利用（如用作加熱爐燃料等）。</p><p>　　2.1.1.1 蒸汽噴射器的工作原理圖</p><p>　　蒸汽抽真空的原理是，利用一定壓力的水蒸汽，通過一個拉法爾噴嘴，蒸汽體積迅速膨脹，一般出口處的蒸汽體積是進(jìn)入噴嘴前的幾百倍，在噴嘴出口處產(chǎn)生超音速汽流。蒸汽在此進(jìn)行了一次能量轉(zhuǎn)換，由壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，高速汽流在噴嘴入口處形成低壓狀態(tài)

55、，由于高速汽流的引射作用，使與噴射器相連的減壓塔形成負(fù)壓，從而達(dá)到抽真空作用[12-14]。（見圖2.1.1.1 -1）</p><p>　　圖2.1.1.1-1 蒸汽噴射增壓器結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　2.1.1.2機(jī)械真空泵的工作原理圖</p><p>　　新型液體噴射技術(shù)的核心噴射器用可備選的各種液體作動力介質(zhì)，能穩(wěn)定可靠地提供系統(tǒng)真空，并可大幅度節(jié)省操

56、作費(fèi)用，而且?guī)缀鯖]有酸性水排放。液體噴射技術(shù)，以文丘里原理為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，高速循環(huán)液體從噴嘴處高速噴出, 高分散液體向氣體傳遞，形成超聲速的氣—液兩相流，在噴嘴下方形成負(fù)壓區(qū)域，將減壓塔頂氣體抽入噴射器的混合室，繼而達(dá)到抽真空目的，在整個過程中，液體的動能轉(zhuǎn)化為壓縮氣體的勢能。循環(huán)液從分離器的底部用泵抽出，經(jīng)冷卻后輸送到噴射器的噴嘴,形成噴射循環(huán)。在液體循環(huán)和氣體升壓過程產(chǎn)生的熱量以及氣體帶入的熱量被循環(huán)溶液攜帶，通過冷卻器移出系統(tǒng)[15]

57、。其原理如圖2.1.1.2-1所示。</p><p>　　圖6.1.1.2-1 機(jī)械真空泵的工作原理</p><p>　　2.1.1.3真空度的極限和增壓噴射泵</p><p><b>　　a）真空度的極限</b></p><p>　　在抽真空系統(tǒng)中，不論是采用直接混合冷凝器、間接式冷凝器還是空冷器，其中都會有水（冷

58、卻水或冷凝水）的存在。水在其本身溫度下有一定的飽和蒸汽壓，故冷凝器內(nèi)總是會有若干水蒸汽。因此，理論上冷凝器中所能達(dá)到的殘壓最低只能達(dá)到該處溫度下水的飽和蒸汽壓。</p><p>　　至于減壓塔頂所能達(dá)到的殘壓，則顯然應(yīng)在上述的理論極限值上加上不凝氣的分壓、塔頂餾出管線的壓降、冷凝器的壓降，故減壓塔頂殘壓還要比冷凝器中水的飽和蒸汽壓高得多，當(dāng)水溫為20時，冷凝器所能達(dá)到的最低殘壓為2.3kPa，此時減壓塔頂?shù)臍垑壕?/p>

59、可能高于4.0 kPa了。</p><p>　　冷凝器中的水溫決定于冷卻水的溫度。在煉廠中，循環(huán)水的溫度一般高于新鮮水的溫度，因此，抽真空系統(tǒng)多采用新鮮水做冷卻水。</p><p><b>　　b）增壓噴射泵</b></p><p>　　在一般情況下，20的水溫是不容易達(dá)到的，因此，二級或三級蒸汽噴射抽真空系統(tǒng)很難使減壓塔頂?shù)臍垑哼_(dá)到4.0kP

60、a以下。如果要求更高的真空度，就必須打破水的飽和蒸汽壓這個限制。為此，可以再減壓塔餾出物進(jìn)入第一個冷凝器以前在安裝一個蒸汽噴射器使餾出氣體升壓，這個噴射器稱為增壓噴射器或增壓噴射泵，則這個系統(tǒng)叫設(shè)增壓噴射器的抽真空系統(tǒng)。由于增壓噴射器的上游沒有冷凝器，它是與減壓塔頂?shù)酿s出線直接連接，所以塔頂真空度能擺脫水溫的限制，減壓塔的殘壓相當(dāng)于增壓噴射器所能造成的殘壓加上餾出線壓降[16]。</p><p>　　增壓噴射器所

61、吸入的氣體，除減壓塔來的不凝氣以外、還有減壓塔的汽提水蒸汽，因此負(fù)荷很大。這不僅使增壓泵要有很大的尺寸，更重要的是它的工作蒸汽耗量很大，使裝置的能耗和操作費(fèi)用大大增加。表2.1.1.3-1所列的一個處理量為常減壓裝置的計(jì)算數(shù)據(jù)說明了這一點(diǎn)。因此，除非特別需要，盡可能不使用增壓噴射器。但對于干式減壓蒸餾，由于減壓塔內(nèi)基本上不用汽提水蒸汽，對于這種情況又當(dāng)別論。</p><p>　　在我國南方，為了適應(yīng)冬夏氣溫變化的

62、影響，可以考慮采用靈活啟用的增壓噴射器。例如某廠減壓塔頂抽真空系統(tǒng)按此原則設(shè)計(jì)了兩套并聯(lián)的三級抽真空流程，其中第一級是可靈活啟用的增壓噴射器。在夏季開兩套三級抽真空，其工作蒸汽消耗量為6.6t/h，春秋開兩套二級抽真空，其工作蒸汽耗量為3.6t/h，冬季則只開一套二級抽真空，其工作蒸汽耗量為1.8t/h。開工后證明使用效果良好[17]。</p><p>　　表2.1.1.3-1 某減壓塔的蒸汽噴射器計(jì)算數(shù)據(jù)<

63、;/p><p>　　2.2方案二抽真空系統(tǒng)流程</p><p>　　本方案采用如圖2.2-1冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)流程方案。減壓塔頂出來的不凝氣、水蒸汽和由它們帶出的少量油氣首先進(jìn)入第一個管殼式冷凝器采用循環(huán)水冷凝，冷凝液排入水封池，不凝氣則進(jìn)入第二個管殼式冷凝器采用冷凍水冷凝冷卻，冷凝冷卻后的冷凝液排入到水封池，冷凍水由裝置的低溫余熱通過溴化鋰吸收制冷獲得，不凝氣則由一級噴射器抽

64、出，由一級蒸汽抽真空噴射器抽出的混合氣體排入中間冷凝器進(jìn)行冷凝，冷凝液排入水封池，不凝氣體再由二級蒸汽噴射器真空泵抽出，由二級蒸汽抽真空噴射器抽出的混合氣體排入冷凝器進(jìn)行冷凝，冷凝液排入水封池，不凝氣排往低壓瓦斯系統(tǒng)。本系統(tǒng)的冷凝器是采用間接冷凝的管殼式冷凝器，故通常稱為間接冷凝式二級抽真空系統(tǒng)。</p><p>　　圖2.2-1 冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)</p><p>　　

65、2.2.1 冷凝器型式和優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　減壓塔頂冷凝器、級間冷凝器和后冷凝器有三種類型可供選用， 一為直接水冷凝器，二為管殼式水冷凝器，三為濕式空氣冷卻器。三者的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：</p><p>　　a）直冷式的優(yōu)點(diǎn)是：冷卻水與塔頂氣體直接接觸，冷后氣體溫度(即噴射器的吸入溫度) 與冷卻水入口溫度之間的差值最小。在冷卻水溫度相同的情況下，它所能達(dá)到的真空度略高于管殼式，而且冷后

66、氣體溫度穩(wěn)定，因而真空度穩(wěn)定。此外，直接水冷凝器的設(shè)備尺寸小，可以掛在減壓塔塔體上，不用安裝框架，占地面積小。直冷式缺點(diǎn)是：冷卻水全部變?yōu)楹臀鬯胖梁臀鬯到y(tǒng)，或需單獨(dú)建設(shè)這一種水的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)， 因此污水量大。如果把污水處理設(shè)施所需的投資計(jì)算在內(nèi)，則其投資和占地面積都比管殼式大得多。基于上述缺點(diǎn), 新建煉油廠從60年代起已不采用直冷式，而且老廠也陸續(xù)將直冷式改造為管殼式或增濕空冷器。</p><p>　　

67、b）管殼式的優(yōu)點(diǎn)是：冷卻水與塔頂氣體間接傳熱，冷卻水不受油品污染，因此它的投資、操作費(fèi)用和占地面積與直冷式冷凝器加上污水處理設(shè)施的合計(jì)投資、操作費(fèi)用和占地面積相比都小得多。管殼式的缺點(diǎn)是召冷凝效果受水質(zhì)的影響大，水質(zhì)差，水壓不足，使水的流速過小(小于1m/h) 時，積垢快，傳熱速率迅速下降，則此常常出現(xiàn)在裝置檢修后開工初期，塔頂真空度較高，然后隨時間的推移，真空度逐漸下降的現(xiàn)象。此外，我國南方的一些煉油廠夏季的循環(huán)冷卻水溫度高達(dá)33--

68、36 ℃ , 使塔頂冷凝器的冷后溫度高達(dá)40 ℃ , 所以塔頂壓力約為9.3-10.7k p a (70-80mmHg , 絕)。減壓蒸餾拔出率較低。為了克服這些缺點(diǎn)，有的煉油廠增設(shè)減頂冷凝器冷卻水的升壓泵，以保持水壓，加大流速，并設(shè)立冷凝器管程水側(cè)反沖洗的管線，同時加注防垢劑，以減緩積垢。</p><p>　　c）濕式空氣冷卻器不但具有管殼式水冷凝器的優(yōu)點(diǎn), 而且由于不用循環(huán)冷卻水，所以不存在管殼式的上述缺點(diǎn)。

69、以上海煉油廠1號蒸餾裝置(250 x104 t/ a )為例, 把管殼式改造為濕式空冷以后，裝置能耗下降14.2MJ /t 原油, 全年裝置操作費(fèi)節(jié)約30.7x104元。而且夏季的塔頂真空度提高約1.3kPa (10mmHg )。濕式空冷器的缺點(diǎn)是：1 )占地面積較大，在老裝置改造時這往往成為限制因素。2) 在室外氣溫低于-10 ℃ 時，易發(fā)生管內(nèi)凍結(jié)，管子破裂的故障，影響真空度的穩(wěn)定。在長江流域以南采用濕式空冷器可不加設(shè)防凍設(shè)施，但在

70、北方，尤其在東北地區(qū)，宜采用熱風(fēng)循環(huán)式結(jié)構(gòu)以防止管子凍裂，確保真空穩(wěn)定。</p><p>　　第三章 數(shù)據(jù)模擬和經(jīng)濟(jì)評估</p><p><b>　　3.1 模擬數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　3.1.1工藝數(shù)據(jù)</b></p><p>　　a）塔頂操作條件： T=70～100 ℃

71、P=4 KPa(a)</p><p>　　b）工藝氣體流量（100%）：</p><p>　　c） 動力蒸汽條件： </p><p>　　壓力P=0.85—1.2 MPa (G) ； 溫度T= 250℃； 偏差=±10℃。</p><p>　　d） 噴射器排出壓力： P≮10KPa(a)</p><p>　　

72、e） 冷卻水進(jìn)口條件：T= 24℃； P=0.32MPa(G) </p><p>　　f） 冷卻水出口條件：T= 42℃； P=0.20MPa(G)</p><p>　　g） 冷凍水進(jìn)口條件：T= 5 ℃； P=0.40MPa(G) </p><p>　　h） 冷凍水出口條件：T= 20℃； P=0.30MPa(G)</p><p

73、>　　i） 氣溫、相對濕度、當(dāng)?shù)卮髿鈮簵l件分別如下表3.1.1-1~3。</p><p><b>　　h） 材質(zhì)要求</b></p><p>　　蒸汽噴射器：殼體UNS31803，噴嘴UNS31803，本體法蘭UNS31803，配對法蘭20#。</p><p>　　增壓器后冷凝器：管束20#、殼體Q245R。</p><

74、;p>　　3.1.2噴射器設(shè)備計(jì)算參數(shù)</p><p>　　表3.1.2-1 噴射器設(shè)備計(jì)算參數(shù)</p><p>　　3.1.2.1 蒸汽噴射增壓器主要尺寸</p><p>　　已知條件：工作流體為飽和水蒸汽，壓力P=0.9MPa，溫度T=376℃，工作蒸汽消耗量G=4545kg/h，吸入飽和水蒸汽壓力 P=0.004MPa，抽氣量G=4874 kg/h，飽和

75、水蒸汽的排出壓力P=0.010 MPa。水蒸汽氣體常數(shù)R=461.5J/(kg .K)，飽和水蒸汽絕熱指數(shù)K=1.294。蒸汽噴射器增壓器的噴射u=，蒸汽噴射器增壓器的膨脹比E=，根據(jù)壓縮比=，查修正系數(shù)。工作蒸汽壓力與吸入壓力的相對壓力=，查氣體動力函數(shù)表的Q。Vc為出口壓力P下的比容：V=0.464 kcal/(kg.℃)。</p><p><b>　　水蒸汽的臨界速度a</b><

76、/p><p>　　a= (1)</p><p>　　工作噴嘴的臨界截面積f</p><p>　　f= (2)</p><p>　　其中式（2）的為相對壓力</p><p>　　=（） （3）</p><

77、p>　　工作噴嘴的喉部直徑d</p><p>　　d=1.294 (4)</p><p><b>　　工作噴嘴入口直徑d</b></p><p>　　d=3 d （5）</p><p>　　工作噴嘴的出口截面積f</p&g

78、t;<p>　　f= (6)</p><p>　　工作噴嘴的出口直徑d</p><p>　　d=1.294 （7）</p><p><b>　　混合室喉部直徑d</b></p><p>　　d=1.333

79、 (8)</p><p>　　吸收室入口截面直徑d</p><p>　　d=（1.8-2）d （9）</p><p>　　擴(kuò)壓室出口截面直徑d</p><p>　　d=2.5 d （10）</p><p>　

80、　將已知條件代入公式（1）-（10）計(jì)算，計(jì)算蒸汽噴射增壓器得主要相關(guān)尺寸[18-20]，見下表3.1.2.1-1。</p><p>　　表3.1.2.1-1 蒸汽噴射增壓器的相關(guān)尺寸</p><p>　　蒸汽噴射器設(shè)備的總長度是由噴嘴出口至擴(kuò)壓室入口之間的距離、擴(kuò)壓室混合段長度、擴(kuò)壓室喉管長度和擴(kuò)壓室擴(kuò)壓段長度組成，因?yàn)閲娮斐隹谥翑U(kuò)壓室入口之間的距離L，一般取0，擴(kuò)壓室混合段長度L取(6

81、-8) d，擴(kuò)壓室喉管長度L=4 d，擴(kuò)壓室擴(kuò)壓段長度L=( 7-10) d，故蒸汽噴射器設(shè)備的總長度為L= L+L+ L+ L=11800mm[21]。</p><p><b>　　3.2模擬結(jié)果</b></p><p>　　3.2.1 模擬運(yùn)行情況</p><p>　　進(jìn)行方案一和方案二項(xiàng)目模擬，方案一：蒸汽噴射器（增壓器）—機(jī)械真空泵組合

82、三級抽真空系統(tǒng)和方案二：冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)模擬投用后運(yùn)行平穩(wěn)，減頂真空度滿足生產(chǎn)需要，整個減壓塔頂抽真空系統(tǒng)的蒸汽壓力在所需的壓力范圍內(nèi)并且操作穩(wěn)定性好。表7.3-1就是方案一和方案二模擬投用時所得到的減壓操作及油品收率數(shù)據(jù)[22]。</p><p>　　表3.2.1-1 減壓真空系統(tǒng)操作及油品收率表</p><p>　　3.2.2 效益分析</p><

83、p>　　從表3.2.1-1可得到在達(dá)到同樣的減壓塔頂真空度的情況下，方案一：蒸汽噴射器（增壓器）—機(jī)械真空泵組合三級抽真空系統(tǒng)和方案二：冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)模擬投用時所得到的減壓操作及油品收率的相關(guān)數(shù)據(jù)，在減壓塔真空系統(tǒng)中真空度、蠟油收率(相對裝置進(jìn)料)和渣油收率(相對裝置進(jìn)料)同樣的條件下，首先從減壓塔真空系統(tǒng)真空蒸汽量進(jìn)行分析方案一的真空蒸汽量需要達(dá)到4800 kg/h而方案二的真空蒸汽量只需1800kg/h，可

84、以得出方案二的真空蒸汽用量足足少用3000 kg/h，其次從二級真空泵耗電量和二級真空泵循環(huán)水用量方案一和方案二都相同分別是160kW/h、30t/h。再次從總冷循環(huán)水用量方面來分析方案一的冷循環(huán)水用量710 t/h比方案二冷循環(huán)水用量480 t/h多用了230t/h，最后從含硫污水總量需處理方面分析方案一流程中產(chǎn)生的含硫污水總量高達(dá)4800kg/h相較之于方案二流程所產(chǎn)生的含硫污水總量1800kg/h高出了整整高出3000kg/h。從

85、上面分析得采用冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)合理，并能夠發(fā)揮特長，節(jié)能效果明顯而且減頂含硫污水量的減少可以緩解后部環(huán)保裝置的</p><p><b>　　3.3 經(jīng)濟(jì)效益</b></p><p>　　3.3.1 經(jīng)濟(jì)效益核算</p><p>　　本裝置減壓塔抽真空系統(tǒng)的工藝路線的選擇的主要目的就是經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)，其主要表現(xiàn)為減低蒸

86、汽消耗量達(dá)到節(jié)能，減少污水產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)減排，最終體現(xiàn)為原油加工費(fèi)用的節(jié)省和環(huán)境的保護(hù)。按照裝置年開工時間8000h計(jì)算，其經(jīng)濟(jì)效益核算見表3.3.1-1[24-25]。</p><p>　　表3.3.1-1 減壓塔系統(tǒng)能耗對比表</p><p>　　3.3.2經(jīng)濟(jì)效益評估</p><p>　　在不考慮設(shè)備折舊和維修費(fèi)的情況先進(jìn)行方案一：蒸汽噴射器（增壓器）—機(jī)械真空泵組

87、合三級抽真空系統(tǒng)和方案二：冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的評估，按照裝置年開工時間8000h算，經(jīng)濟(jì)效益評估情況如下：首先從1.0Mpa蒸汽用量進(jìn)行評估方案一的1.0Mpa蒸汽量9.15t/h比方案二的1.0Mpa蒸汽量4.95t/h多4.20t/h, 1.0Mpa蒸汽量目前的價(jià)格為120元/t,共計(jì)多出了403.20萬元/年，其次從用電量進(jìn)行評估方案一的用電量160kW.h比方案二用電量600kW.h少用了440kW.h，

88、目前電費(fèi)價(jià)格按0.64 元/kW. h，共計(jì)少了256.00萬元/年，再次循環(huán)水用量方案一循環(huán)水用量650t/h比方案二循環(huán)水用量480t/h多用了170t/h,目前循環(huán)水價(jià)格為0.31元/t，共計(jì)多了42.16萬元/年，最后從增加含硫污水處理方案一4.80t/h比方案二1.80t/h多產(chǎn)生了3.0t/h，污水處理費(fèi)用按7.00元/ 噸計(jì)算，共計(jì)多了16.80萬元/年，根據(jù)以上合計(jì)，冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)年比蒸汽噴射器（增壓

89、器）—機(jī)械真空泵組合三級抽真空系統(tǒng)節(jié)能效果</p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b></p><p>　　減壓塔抽真空系統(tǒng)的工藝路線的選擇就是以經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)為目的，其主要體現(xiàn)在如何降低減壓塔抽真空系統(tǒng)蒸汽的消耗量而滿足更低耗能要求，從而減少污水產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)減排，最終體現(xiàn)為原油加工費(fèi)用的節(jié)省和環(huán)境得到保護(hù)，方案一：蒸汽噴射器（增壓器）—機(jī)械真空泵組合三級抽真空

90、系統(tǒng)和方案二：冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算和經(jīng)濟(jì)效益評估中，能在達(dá)到同樣抽真空效果、相同蠟油收率(相對裝置進(jìn)料)和相同渣油收率(相對裝置進(jìn)料)的前提下，方案二：冷凝冷凍-蒸汽噴射器二級抽真空系統(tǒng)的操作費(fèi)用更低，節(jié)能效益明顯，在環(huán)保方面也有較好的收益。該項(xiàng)技術(shù)在減壓塔抽真空系統(tǒng)工藝管路選擇中具有較高的推廣價(jià)值。從另一方面也證明：雖然采用機(jī)械真空泵可以有效降低減壓塔真空系統(tǒng)能耗，但采取措施來降低減壓塔頂物料的冷凝冷卻溫度，

91、節(jié)能效果更明顯，所以在減壓塔的設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)分析，以獲得符合實(shí)際工況的抽真空系統(tǒng)的最佳工藝路線。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在畢業(yè)論文撰寫過程中，從收集資料到數(shù)據(jù)模擬到最后的設(shè)計(jì)完成，得到了**公司**老師的幫助和指導(dǎo)，歷時三個多月，終于圓滿完成。通過本次畢業(yè)論文，學(xué)習(xí)并掌握了許多工程人員所必備的知識，為我以后的學(xué)習(xí)和工作

92、打下了良好的基礎(chǔ)，我想這是對以后有著深遠(yuǎn)影響。也明白要完成一個良好的工廠設(shè)計(jì)方案，不僅要求工藝人員要具備深厚的工藝知識及其它專業(yè)的基礎(chǔ)知識，而且與其他人員的互相協(xié)作也是密不可分的。我想這對以后的工作還是生活都是一樣。同時深受吳老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神感染。他不僅授我以文，而且教我做人，卻給以終生受益無窮之道。</p><p>　　同時感謝童汗清老師、黃克明老師、吳世逵老師等大學(xué)四年來對我

93、的栽培和教育。</p><p>　　由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師批評和指正！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]董鏞.石油煉制工業(yè)中的真空技術(shù)[M].北京.石油工業(yè)出版社,1999</p><p>　　[2]林史雄.石油煉制工程[M].北京:石油工業(yè)出版

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