原油蒸馏装置的制作方法

本发明涉及炼油技术领域，具体而言，涉及原油蒸馏装置。

背景技术：

目前，原油质量劣化是国内外炼化企业面临的一个趋势，原油中所含的氯、硫、氮、酸等腐蚀性杂质给原油加工带来诸多的腐蚀问题，其中由氯化物导致的腐蚀问题普遍存在，对炼油设备安全运行带来危险。原油蒸馏装置塔顶系统中的主要腐蚀问题由氯化物引起。“氯化物腐蚀”主要包括以下两个机理：1)氯化氢腐蚀；2)垢下腐蚀。原油蒸馏装置遭受氯化物腐蚀的部位主要集中在常压塔上部五层塔盘、塔体及部分挥发线及常压塔顶冷凝冷却系统。

发生在原油蒸馏装置的腐蚀损失可能多达炼油厂全部腐蚀损失的50％。结垢和腐蚀的根本原因常常与装置的基本配置选择有关，一旦装置的配置选定，即使改变装置的操作条件和添加防腐药剂，也不能完全解决结垢和腐蚀的问题。现有的常压塔顶一般都会有顶回流系统，该方法具有一系列的不足之处：一是温度过低，造成氯化氢露点腐蚀和结盐；二是回流携带部分腐蚀性物质，加重蒸馏塔顶的腐蚀。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种原油蒸馏装置，其能够有效改善常压塔塔顶的腐蚀和结垢。

本发明的实施例是这样实现的：

一种原油蒸馏装置，其包括常压塔、常顶油循环装置、冷却装置以及产品罐，所述常压塔内沿高度方向间隔设置有多个塔盘，所述常顶油循环装置包括油气输送泵和常顶换热器，所述油气输送泵与所述常压塔的内腔连通，所述常顶换热器与所述油气输送泵连通，位于最高处的所述塔盘与所述常顶换热器连通，位于最高处的所述塔盘、冷却装置以及产品罐依次连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述常顶换热器设置有三个且分别为第一换热器、第二换热器以及第三换热器，所述油气输送泵、所述第一换热器、所述第二换热器、所述第三换热器以及位于最高处的所述塔盘依次连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述冷却装置包括冷却换热器、空冷器以及水冷器，位于最高处的所述塔盘、冷却换热器、空冷器、水冷器以及产品罐依次连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述空冷器包括进流管、冷却管以及出流管，所述进流管和所述出流管间隔平行设置，所述冷却管的两端分别与所述进流管和出流管连通，所述冷却管有多根且沿所述进流管或者出流管的长度方向间隔设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，相邻两根所述冷却管之间设置有波浪形的翅片，所述翅片长度方向的两侧分别与相邻的两根所述冷却管的外壁连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述冷却管呈长方体形且其内设置有多个相互平行的油气通道，多个油气通道沿所述冷却管的宽度方向间隔设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述水冷器包括入口管、出口管以及换热罐，所述换热罐内设置有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板将所述换热罐的内腔隔断为入口腔、换热腔以及出口腔，所述入口腔与所述入口管连通，所述出口腔与所述出口管连通，所述换热腔内设置有多根换热管，每根所述换热管的两端分别与所述入口腔和所述出口腔连通，所述换热罐上还设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与所述换热腔连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，多根所述换热管均呈螺旋状。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述水冷器还包括循环水冷装置，所述循环水冷装置包括第一阀门、循环管和第二阀门，所述第一阀门设置于所述出口管上，所述循环管一端连通于所述出口管上且连通处位于所述第一阀门和所述换热罐之间，另一端连通于所述入口管上，所述第二阀门设置于所述循环管上。

本发明实施例的有益效果是：

本原油蒸馏装置在现有技术的基础上取消了常压塔塔顶的冷回流循环，可以有效避免了冷回流引起的低温效应，减少塔内的腐蚀性物质，同时避免水再汽化时引起的垢下腐蚀，从而保证常压塔的正常工作，延长常压塔的使用寿命，有效弥补现有技术的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的原油蒸馏装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的空冷器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的水冷器的结构示意图。

附图标记汇总：

常压塔100；常顶油循环装置200；油气输送泵210；第一换热器220；第二换热器230；第三换热器240；冷却装置300；冷却换热器310；空冷器320；进流管321；冷却管322；翅片323；出流管324；水冷器330；入口管331；换热罐332；出口管333；第一挡板334；第二挡板335；换热管336；循环管337；产品罐400。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种原油蒸馏装置，其包括常压塔100、常顶油循环装置200、冷却装置300以及产品罐400。

其中，常压塔100为现有技术，主要用于原油的蒸馏，其内部设置有多个塔盘，多个塔盘沿高度方向间隔设置。

常顶油循环装置200包括油气输送泵210和常顶换热器，常顶换热器设置有三个且分别为第一换热器220、第二换热器230以及第三换热器240。油气输送泵210与常压塔100的内腔连通，第一换热器220与油气输送泵210连通，第二换热器230与所述第一换热器220连通，第二换热器230与所述第三换热器240连通，位于最高处的塔盘与第三换热器240连通。

冷却装置300包括冷却换热器310、空冷器320以及水冷器330，位于最高处的塔盘、冷却换热器310、空冷器320、水冷器330以及产品罐400依次连通。

本原油蒸馏装置的工作原理和过程是这样的：油气从常压塔100的内腔中抽出，然后经过常顶换热器冷却后直接回到常压塔100内最高处的塔盘内，然后再从该塔盘流出，依次经过冷却换热器310、空冷器320以及水冷器330的冷却后，进入产品罐400内。最后在产品罐400内的酸性水分离作用下，获得石脑油并流出产品罐400。

上述空冷器320可以采用各种结构和形式，参照图2，本实施例中，空冷器320包括进流管321、冷却管322以及出流管324，进流管321和出流管324间隔平行设置。冷却管322的两端分别与进流管321和出流管324连通，冷却管322有多根且沿进流管321或者出流管324的长度方向间隔设置。每根冷却管322呈长方体形且其内设置有多个相互平行的油气通道，多个油气通道沿冷却管322的宽度方向间隔设置。这样设置可以增大油气与冷却管322的接触面积，从而提高冷却效果。

进一步地，相邻两根冷却管322之间设置有波浪形的翅片323，翅片323长度方向的两侧分别与相邻的两根冷却管322的外壁连接。设置翅片323的目的在于增大冷却管322与周围空气的接触面积，从而有效提高空冷器320的冷却效率。

本空冷器320的工作原理和过程是这样的：高温油气进入进流管321，然后经过多根冷却管322后，到达出流管324并流出，在经过冷却管322的过程中，高温油气的热量会通过冷却管322和翅片323传递到周围的空气中，从而不断散失，实现冷却降温效果。

上述水冷器330可以采用各种结构和形式，参照图3，本实施例中，水冷器330包括入口管331、出口管333以及换热罐332，换热罐332内设置有第一挡板334和第二挡板335，第一挡板334和第二挡板335将换热罐332的内腔隔断为入口腔、换热腔以及出口腔，入口腔与入口管331连通，出口腔与出口管333连通。

换热腔内设置有多根换热管336，每根换热管336的两端分别与入口腔和出口腔连通，且多根换热管336均呈螺旋状，采用螺旋状的目的在于增大换热管336与水的接触面积，从而提高对高温油气的换热冷却效果。换热罐332上还设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别与换热腔连通。

进一步地，水冷器330还包括循环水冷装置，循环水冷装置包括第一阀门、循环管337和第二阀门，第一阀门选用截止阀且设置于出口管333上，循环管337呈U型，其开口的两端中一端连通于出口管333上且连通处位于第一阀门和换热罐332之间，另一端连通于入口管331上，第二阀门也选用截止阀且设置于循环管337上。

本水冷器330的工作原理和过程是这样的：首先，冷却水通过进水口进入换热腔，注满换热腔后从出水管流出。然后，高温油气通过入口管331进入入口腔中，然后再经过多根换热管336后，达到出口腔内，最后从出口管333流出。在高温油气经过多根换热管336的过程中，高温油气中的热量会通过换热管336传递给换热腔内的冷却水，从而实现冷却降温效果。

最后，如果需要循环反复对油气进行冷却降温，可以通过循环水冷装置实现。具体地，关闭出口管333上的第一阀门，打开循环管337上的第二阀门，经过冷却的油气进入出口管333后，由于第一阀门处于关闭状态，因此就会进入循环管337内，从而沿着循环管337重新回到入口管331内，重新流入换热罐332进行再次冷却。该装置结构简单，操作方便，可以有效实现油气的循环冷却。

本发明实施例提供的原油蒸馏装置具有以下有益效果：

1、避免了冷回流引起的低温效应：冷回流返回塔内时，会造成蒸馏塔内局部温度过低的区域，引起严重的盐酸露点腐蚀。在本发明中取消了冷回流，不会出现局部温度点过低区域，从而避免了此类的腐蚀发生。

2、减少塔内的腐蚀性物质：有回流时，油品会携带腐蚀性物质重新返回塔内，造成二次腐蚀。取消冷回流后，塔内的腐蚀性物质减少，减缓了氯化氢腐蚀和铵盐结垢的发生。

3、避免水再汽化时引起的垢下腐蚀：水一旦生成，就会与烃类一起在塔中向下流动，水进入较高的温度区域，将再汽化，腐蚀性溶质的浓度提高，水完全汽化后，留下可能引起垢下腐蚀的固体沉淀。在本发明中取消了冷回流，不会有水的生成，也就避免了这种类型的腐蚀。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。