炼油化工系统抽真空技术的工作原理和工艺流程的好坏对抽真空系统的作用

摘要：在整个炼油化工系统中减压蒸馏真空度多少，常压和真空是原油加工的主导装置。提取率的提高对全厂经济效益的增长具有重要意义。真空塔顶部的真空系统是影响常减压总萃取率的关键工艺技术，在常减压装置中起着举足轻重的作用。以某石化1000万吨常减压装置为例，重点阐述了真空抽气技术的工作原理和工艺流程，并结合某炼油厂的实际案例分析了影响抽真空效果的因素。

关键词：常减压蒸馏；真空系统；真空塔顶

0 简介

石油是一种极其复杂的混合物[1]。要将原油转化为多种燃料、润滑油等产品，首先要将原油切割成不同沸程的馏分，然后根据油品的要求去除这些馏分中的非理想成分。或者通过化学反应转化为所需的成分，从而获得合格的石油产品。将原油切割成不同沸程的馏分油需要通过常减压装置进行。

原油中350℃以上的馏分可作为残蜡油加氢裂化和催化裂化的原料，这些馏分在高温条件下会发生分解反应，因此在常压下无法得到这些馏分操作，只有它可以通过真空蒸馏获得[2]。真空蒸馏，顾名思义，是在低于大气压的压力下进行的蒸馏操作[3]。真空抽气系统的质量对减压分离精度起着决定性的作用。

1抽真空技术原理1.1蒸汽抽真空原理

蒸汽抽空器由膨胀喷嘴、扩散管和混合室组成。其基本工作原理是利用中压蒸汽通过胀缩喷嘴时迅速膨胀，将蒸汽的压力能转化为动能，从而形成高速流动的流体，并在周围产生真空。喷嘴出口。减压塔顶部的不凝性气体和少量的水蒸气和油气，即吸入气体从入口吸入，与混合室中的中压蒸汽混合并带入进入扩散管。在扩散管的前部，两种气体发生进一步混合和能量交换。当混合气体流通过扩压器时，其动能转化为压力能，速度逐渐降低，压力迅速上升，从而使真空泵排出的混合气体压力明显高于吸入压力。房间 [4]。

1.2机械吸尘原理

机械真空泵的种类很多，其中液环真空泵在常压和真空装置中应用最为广泛[5,6]。液环真空泵主要由叶轮、泵体、吸排气盘、水环、吸气口、排气口和辅助排气阀组成。

液环真空泵一般采用软化水作为工作流体。能在泵体内形成真空状态的主要原因是泵体内的叶轮偏心。当叶轮顺时针旋转时，工作流体被抛到周围，由于离心力的作用，工作流体在泵腔周围形成一个等厚的水环。此时叶轮的轮毂与水环形成一个新月形的空间，即所谓的容积腔。这个空腔的体积会随着叶轮的旋转而变化。当腔体容积逐渐增大时，气体从吸入口进入泵腔。当空腔的体积逐渐减小时，气体被压缩。当压力达到或略高于排气压力时，气体从排气口排出。偏心叶轮的往复和旋转运动对气体产生吸入和压缩作用，从而达到抽真空的目的。

2 顶部还原三级抽真空工艺流程

某石化1000万吨常减压装置采用蒸汽抽真空机与机械真空泵联合抽真空工艺，保证塔顶合理真空度，降低抽真空系统能耗。减压塔顶设计压力为2kPa(A)(15mmHg(A))，抽真空系统设置为三级，如图1所示。增压器和第一级抽真空器连接在每个阶段两组平行，一组（A组）按正常量的70%设计，另一组（B组）按正常量的40%设计；组，按正常量的110%设计；液环真空泵和二次抽真空器互为备用，按正常量的110%考虑。整个系统主要包括三级蒸汽喷射器、配套冷凝器、液环真空泵（成套，包括液环真空泵、液环真空泵出口分离罐、冷却器、仪器仪表、电器）等.)、缩小顶油水分离罐、缩小顶气液密封罐等

来自减压塔的塔顶煤气经过升压器A、B和升压冷凝器A、B，升压冷凝后的气体经过一级抽空器A、B和一级冷凝器A， B，分别。 B. 冷凝后的气体既可以进入二次抽空器，也可以进入液环真空泵的入口。如果气体分别通过二次抽空器和二次冷凝器，则直接从气液密封罐的顶部排出，然后排出装置。气体通过液环真空泵和真空泵出口分离罐后，返回减压顶油水分离罐，进一步分离后进入减压气液密封罐。顶部，然后从设备中发送出去。

两级抽空冷凝器出来的液体靠重力流到塔顶油水分离罐，进行酸水和废油分离。酸性水通过顶减压排水泵送出装置，减压油泵抽出减压油作为柴油馏分送出装置。

图1 缩顶三级抽真空工艺流程图

3 影响抽真空效果的因素分析3.1 中压蒸汽

减压塔顶部抽真空所用的蒸汽压力一般为1.0MPa左右。当蒸汽压力过低时，蒸汽流量减少，直接影响抽真空器的抽吸力，导致真空度明显下降。蒸汽压力越高越好。由于抽真空器的几何尺寸是固定的，当抽真空蒸汽压力大于其设计压力时，抽真空能力的增加并不明显，但会增加下一级抽真空机的工作量，增加能耗。 [7]。

蒸汽饱和影响真空泵系统的稳定性[8]。如果蒸汽处于不饱和状态，中压蒸汽中的冷凝水在进入抽真空器喷嘴时会迅速汽化，从而导致气泵喘振，严重影响抽真空能力。

中压蒸汽的纯度也会对抽空系统产生影响。某炼油装置常减压催化联合车间，当催化油浆换热器蒸汽扫过时，由于换热器回流不畅，压力高，油浆与蒸汽系统反向连接。热交换器，导致抽真空。系统的冷却器和常压支路被堵塞，减压气体的回流通道被堵塞，导致减压塔顶部的真空度急剧下降。因此，建议实际操作装置中顶减真空系统的蒸汽管路采用蒸汽管路。

3.2 冷却系统

真空抽气技术的冷却系统一般采用空冷器[9]或水冷器。目前大型炼化企业多采用水冷却器，冷却介质一般为循环水。在实际生产中，冷凝器出口温度备受关注，因为如果冷凝器出口温度高、压力低，在油气分压的作用下，更多的水蒸气不会冷凝，这将增加下一阶段。抽真空器的工作负荷，蒸汽使用量增加。因此，需要对循环水的压力、投加量、进出水温度等参数进行监测。

3.3 真空塔本身的运行条件

3.3.1 大气抽出率

常压抽出率是影响真空塔运行的关键因素，其水平可参考普通三线365℃含量。第三行365℃含量低，说明常压塔萃取率低，进入减压塔的轻组分较多，塔顶气相负荷明显增加。这时，真空抽气系统的运行负荷必然会增加。

3.3.2 真空塔底部液位

真空塔底部的液位不能控制太高。如果液位过高，真空塔内残油的停留时间会增加。气相负荷。同样，真空炉出口温度过高也会导致残余裂纹。

3.3.3 设备问题

设备问题主要是蒸汽喷射器和液环真空泵本身的系统故障，会直接影响抽真空系统的稳定性。此外，还需要注意减压侧管线换热器的内漏问题。精炼装置常减压轻烃回收装置脱丁烷塔底部再沸器内漏。该工艺是戊烷油。内漏后，戊烷油逆流成轻蜡油，作为二线冷回流，返回真空塔。真空塔轻组分突然增多，严重影响真空抽气系统。

4 结论

目前减压蒸馏真空度多少，原油趋于变质变重，对真空抽油技术的考验也越来越严峻。为了适应原油品质的变化，各大炼油厂必须更加重视抽真空技术。抽真空技术是减压塔内保持高真空的关键工序，对减压侧线的产品质量起着至关重要的作用。因此，真空蒸馏岗位管理和操作人员掌握抽真空技术的工作原理和工艺流程是非常有必要的。只有这样，才能更好地分析影响抽真空效果的因素，指导设备顺利运行，保证产品质量。