第十~十二章,溶剂脱沥青、减粘、油浆拔头装置

第十章溶剂脱沥青装置第一节装置概况及特点一、装置概况溶剂脱沥青装置是引进美国UOP公司的Demex工艺专利技术而设计的装置，该技术采用先进的亚临界抽提，超临界回收工艺，具有工艺流程简单、设备少、能耗低等优点。

原设计该装置以中原减压渣油为原料，以正丁烷为溶剂，溶剂比为5～6：1（体积），经过抽提，将脱沥青油（DMO）和沥青质分开，其中为催化裂化提供优质原料脱沥青油（DMO）。

沥青质与澄清油按不同比例调合生产道路沥青。

二、装置规模及组成溶剂脱沥青装置由溶剂脱沥青、道路沥青调合及装车部分组成。

各部分设计加工能力为：溶剂脱沥青： 80×104吨/年道路沥青装车: 15×104吨／年三、装置工艺流程特点1．以C4为溶剂，不设溶剂压缩机。

溶剂脱沥青采用丁烷做溶剂，相对于丙烷脱沥青来说，溶剂蒸汽压低，较容易加压液化，故该装置不设溶剂压缩机，只用一台溶剂泵保证溶剂循环正常进行。

2．采用外混合──内沉降工艺溶剂脱沥青采用外混合──内沉降工艺，抽提器上下温度相同。

减压渣油与溶剂经三级混合后，从抽提器中上部进入抽提器进行沉降分离。

3．采取超临界回收工艺DMO与溶剂在超临界状态下进行分离，此时溶剂具有气体性质，对DMO的溶解能力几乎为零，保证溶剂与DMO能彻底分离。

4．设两个抽提器与沉降器装置设有两套抽提器和胶质沉降器，以保证能达到80×104吨/年的处理量，沉降器也相应改为两个。

第二节工艺原理及工艺流程说明一、工艺原理该装置是以常减压装置的减压渣油为原料，在一定的温度和压力条件下，利用液体溶剂对减压渣油中的油组份有较大的溶解度而对胶质、沥青质几乎不溶的特性，在抽提器内进行抽提，使其分为抽提油溶液相和沥青溶液相，利用两相比重差的作用，比重小的抽提油溶液逐渐上升至抽提器顶部成为提取液；而比重大的沥青溶液逐渐沉降至抽提器底部成为提余液。

抽提油溶液经加热升温，溶剂的溶解度降低，选择性提高，在沉降器中，使胶质溶液从提取液中沉降出来，这样就将渣油中的胶质、沥青质脱除，获得脱沥青油。

分别再经溶剂回收后，便可得到催化裂化原料脱沥青油和调合建筑沥青、道路沥青的原料。

利用溶剂随着温度升高而对油组份溶解能力减弱的特性，在超临界状态下，溶剂失去对油组份的溶解能力的规律，实现溶剂的超临界回收并循环使用，充分回收溶剂，降低能耗。

其它含溶剂的物料经汽提回收后也循环使用。

二、工艺流程说明1．溶剂脱沥青部分热渣油正常情况下直接由常减压装置送来，通过流量控制进入原料油缓冲罐V—101，当原料由渣油罐区用泵送来时与装置内的热脱沥青油换热后进入V—101。

渣油从V—101出来经泵P—101/1.2分成两路，一路与循环胶质一起进入抽提进料一级混合器M—101/1.2进行充分混合后，再打入少量溶剂并一起进入抽提进料二级混合器M—102/1.2进行混合，然后与大量溶剂一起进入抽提进料三级混合器M—103/1.2，经充分混合后分别进入抽提器V—102/1.2。

含有大量溶剂的抽出物分别从抽提器V—102/1.2顶馏出。

经换热达到一定温度要求后，分别进入胶质沉降器V—103/1.2顶馏出，经脱沥青溶液泵P—103/1—3加压后，分别与来自V—104的高压溶剂换热，再与来自H—103的高温循环脱沥青油一起进入溶剂分离进料混合器M—104进行充分混合后进入溶剂分离器V—104。

从溶剂分离器V—104顶出来的超临界状态的溶剂冷却到所需要的温度后循环使用。

V—104底馏出物一部分经脱沥青油溶液循环泵P—113/1.2打入脱沥青加热炉H—103，加热后与来自E—102/1—8的脱沥青油溶液经M—104混合后循环回V—104。

另一部分进入脱沥青油汽提塔T—101，塔下部通入蒸汽，汽提出溶剂后的脱沥青油经脱沥青油泵P—105/1.2送至催化裂化装置。

脱沥青油可经脱沥青油冷却器E—109冷却后去油品车间罐区。

T—102来的溶剂和蒸汽通入塔T—101，与塔顶部进入的脱沥青油逆流接触，与T —101汽提出的溶剂和水蒸汽一起从塔顶馏出经E—110/1—4冷凝冷却后进入溶剂罐V—105。

低压溶剂从V—105用溶剂泵P—104/1.2抽出。

加压后与高压溶剂混合后循环使用。

胶质液从胶质沉降器V—103/1.2底馏出经胶质溶液泵打到抽提进料M—101/1.2。

V—102/1.2底的沥青相进入沥青相加热炉H—101，加热后进入沥青汽提塔T—102，塔底通入蒸汽，汽提出的溶剂为防止携带沥青，经循环脱沥青油及新鲜脱沥青油二次洗涤后从塔顶馏出，并引入脱沥青油汽提塔T—101的第三层塔盘下，用大量的脱沥青油再次洗涤后从T—101顶馏出，经汽提后的沥青质从T—102底用沥青泵P—106/1.2抽出。

2．道路沥青装车合格的道路沥青从溶剂脱沥青装置送入本单元，进入沥青贮罐（T—4034/1.2）。

需要装车时，由装车泵（P—1、P—2）将沥青送至装车栈台，用小鹤管装火车。

3．装置伴热及冲洗油系统溶剂脱沥青装置的原料、胶质、沥青质管线及其它重油管线（包括开工循环线）都有1.0MPa蒸汽伴热，沥青线还有电伴热系统。

第三节原料及产品主要技术规格一、溶剂脱沥青原料性质1．溶剂性质：（设计规格）2.原油及减压渣油的性质目前洛阳分公司所加工的原油及渣油的有关性质分别见表1和表2。

表1 原油的一般性质分析二、各产品性质及规格1．脱沥青部分产品及中间产品性质2.道路沥青表中、轻交通道路石油沥青技术要求重交通道路石油沥青技术要求（GB50092—96）注：（1）有条件时，应测定60℃温度的动力粘度（Pa·S）及135℃温度的运动粘度（mm2/s），并在检验报告中注明；（2）对高速公路、一级公路和城市快速路、主干路的沥青路面，如有需要，用户可对薄膜加热试验后的15℃延度、粘度等指标向供方提出要求。

第四节装置物料平衡及主要操作条件一、物料平衡溶剂脱沥青设计有高DMO收率的二产品方案和低DMO收率的三产品方案，两种生产方案的物料平衡表如下：二、主要操作条件第五节主要工艺参数操作分析及名词解释一、名词解释1．沥青呈黑色或暗褐色的固态或半固态的粘稠状物质，主要成分由高分子烃类组成。

2．沥青质沥青质是中性物质，它不溶于低沸点的饱和烃和酒精，但可以溶于苯、氯仿和二硫化碳中。

从表面上看，沥青质是暗褐色或黑色的非晶粉末。

3．针入度与针入度比针入度表示沥青的稠度。

针入度越大，表示沥青的稠度越低。

针入度的测定，是用沥青的样品置于规定温度的温水浴中，用一特制的针加上100克的负荷，计量在一定时间内插入沥青的深度，用1/10mm单位表示。

“针入度比”表明沥青的热稳定性。

即样品蒸发后测定的针入度与原始样品针入度的比值，用百分率表示，百分率越大，沥青的热稳定性越好。

4．软化点软化点表示沥青的耐热性能。

软化点越高，则耐热性越好。

软化点的测定是把沥青样品在一特性的圆环中制成模，在其上面放一圆钢球，在甘油浴中逐渐升温，直至沥青软化，钢球穿过沥青而落下的温度称为软化点。

5．延度延度表示沥青的塑性。

延度的测定是把沥青样品在一特定的蜂腰型小盒中制成模，放在规定温度的恒温水浴中，用一定的拉力和速度使蜂腰拉成细丝，测定刚刚断裂时拉伸的距离，就是延度。

二、工艺参数分析1．溶剂组成溶剂分子中的碳原子数越多，其溶解能力越强，但选择性越差。

Demex工艺选用丁烷作溶剂，丁烷不但能溶解油分（DMO），对胶质也有较大的溶解度。

这样就可使油分和胶质与沥青分开。

升温后油分与胶质又能分开。

丁烷相对于丙烷来说，蒸汽压低，容易加工液化，装置省去了溶剂压缩机。

溶剂不能含有太多的轻组分（即C3以下组分），轻组分越多，溶剂越不易于液化，导致增压泵抽空和操作压力上升。

重组分越多，则DMO的残碳值上升，影响DMO质量。

溶剂也不能含有太多的烯烃，因为烯烃的选择性差。

2．溶剂比Demex工艺设计溶剂比为5～6：1，在一定范围内溶剂增大，DMO残碳上升，反之DMO残碳下降，生产中，为了降低能耗，在不影响操作的情况下，尽可能采用小溶剂比操作。

3．原料组成溶剂脱沥青的原料为减压渣油，减压拔出率越大，剩余的减渣越利于溶剂脱沥青操作。

反之，原料越轻，其中的轻组分会溶于溶剂中，使溶剂被污染。

4．抽提系统温度及压力（1）温度溶剂脱沥青过程温度升高，溶剂的溶解度降低，抽提物减少，但油品（DMO）质量提高，残碳值减少。

温度过高，油组分沉降过多，会造成沥青含油量上升，软化点下降；温度过低，溶解度过大，重质组分溶于抽提物过多，造成脱沥青油质量下降，严重时会造成抽提器内混相。

所以抽提温度和沉降温度是影响产品质量、收率的关键因素，要控制在指标范围内。

（2）压力抽提系统压力升高，则溶剂的密度增大，溶解能力增大，选择性降低，脱沥青油收率上升，但质量变差。

降低压力则相反，如果抽提系统压力过低，则溶剂会发生汽化冲塔冒黑油。

所以要控制抽提系统的压力在指标范围内，以保证溶剂处于液相状态。

第六节装置消耗指标及能耗一、装置消耗二、其它消耗为防止溶剂系统的酸性介质腐蚀，设置了缓冲剂加注系统，年用量为2.4吨，调合沥青用催化澄清油11×104吨/年。

第七节装置开、停工准备及主要步骤方案一、开工方案1、准备工作1）、消缺项目完毕，现场清理干净。

2）、安全设备达到投用条件，盲板表上墙并有专人负责。

3）、动力系统投用正常，所有机动设备和仪表应达到完好备用状态。

4）、启用所有管线的蒸气伴热和电伴热。

5）、联系调度、罐区准备好溶剂500吨。

2、注意事项1）、流程改动时认真执行三级检查制度。

2）、高压系统蒸汽贯通后系统保持0。

2MPa压力，防止溶剂气化损坏设备。

3）、设备顶部放空排不凝气时要缓慢，切水时安排专人看管，防止跑冒溶剂、渣油。

4）、关闭T103进料阀，严禁进渣油5）、加热炉点火升温时严格执行操作规程严禁超温。

6）、渣油热循环时返回V101温度控制在150～160℃。

7）、系统升温期间注意对检修项目进行检查。

3、蒸汽贯通1）、高压系统V102给汽→E101（管程）→V103→ P103出口给汽→E102管程→FV203～206→H103→V104E102管程→开工线→V104V104→LV201→T101→E104→E111→V105→V106V104→FV207→E104→E111→V105→V106→V106E102/1-8给汽→E102→E101→E103→TV501/502→M103→V102→E101→V103→V1062）、低压溶剂系统P104给汽→E104→E111→V105排凝P104给汽→FV509/510→高压溶剂总管→V102P104给汽071#/6→E104出口→V1053）、原料系统（1）原料线001#给汽→E108（壳程）→FV101→V101（2）058#线架-1澄清油线给汽→058#→058/1→P101架-1澄清油线给汽→058#→058/1→V101架-1澄清油线给汽→058#→058/2.3→FV105/108→H101→PV402→T102→E104→E111→V105 架-1澄清油线给汽→058#→058/4.5→FV301/302→H102→PV302→T103→E104→E111→V105架-1澄清油线给汽→058#→058/6→P113/24）、产品系统（1）、脱沥青油系统P105给汽→E108→E109→V101/T101P105给汽→T102/T103新鲜洗涤油/仪表冲洗油线（2）、沥青系统P106给汽→LV401→M107→E205→重污油罐区P106给汽→M106→E208→重污油罐区P106给汽→038#/039#→V1015）、其他系统（1）、洗涤油系统P107给汽→LV401→T102（2）、柴油冲洗、冲压系统V107给汽→P110/111、112→封油、冲洗油、冲洗点。