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炼油设备的选择与炼化工艺的优化

2011年12月13日   浏览:3255次
近几年来炼化设备可谓日新月异,层出不穷,然虽则外表千变万化,道理却只有一个:高温裂解。

    近几年来炼化设备可谓日新月异,层出不穷,然虽则外表千变万化,道理却只有一个:高温裂解。

    对于从事多年非标炼化的老人来说倒没什么,因为他们心里清楚到底是什么样的设备适合自己;但对于刚入门的新人来讲就不是这么回事了,俗话说,隔行如隔山;新人入门,总是喜欢标新立异,追求与众不同,这也就给了那些所谓“科技公司”可乘之机,什么高科技设备废轮胎炼化柴汽油、包技术等五花八门的广告铺天盖地,骗钱的花招从出不穷,一套本来价值不高的设备居然被卖到了几十万。新人入门,无非是想寻一条快速发家致富之路,开始时,钱大多并不宽裕,家里多年的积蓄+银行贷款+亲朋好友的筹措,东拼西凑,好不容易弄了个几十万,结果一不小心却被什么某科技公司一把收走,再往下走,日子就会很艰难,炼油本来就属于偏门的行业,如果刚开始就遇到了政府查封、之类的困难,那有可能就会毁了这一家或者这个人一生的幸福,更有可能让这个人从此走上了仇视社会的道路,所以可谓:些许事小、兹事体大。

    具体需要上什么样的设备,需要根据加工的对象来决定,如果你不是很有钱、很有势,建议你本着吃苦耐劳的想法来选择设备,刚开始,设备投资越小越好,好到什么程度呢?就是被人查封了你也不心痛,能马上再做一个,这样就给了自己东山再起的一个机会。

  一、废机油炼化:

    废机油炼化可包括:废机油、船舶清仓油、炼厂清仓油、管线油、含水污油等一些列液体天然石化原料(不包括化工厂出来的化工废料)。

  废机油炼化的设备分两大类:

    1.传统釜式炼油炉;这种炉体构造简单,主要由一个厚度在10mm以上的(大小可由自己的资金、货源量决定)罐体构成,在罐的中间或一侧安装一个直径不低于50cm、高度不低于150cm的,用铁管或板制成的汽包(这个汽包主要是用来容纳裂解气体的),汽包的顶部对接一根直径不小于50mm的钢管,钢管和冷凝器相连,自罐体底部向上升起的油气在汽包里经过反复的冷凝、对流、升华、直至油气把汽包加热至内含油气的馏程温度中,油气开始经过顶部管线进入冷凝器,经冷凝后由出油管流出。在汽包的两侧分别安装一个直径在45cm以上的法兰盘、法兰盖,这个口盖的作用是进料、或者是炼完油以后进去人工清理残渣用的。

    另外,为了安全起见,大多行家都在罐的一侧装有温度计、压力表、安全阀。

    这种炉子的特点是投资小、灵活、简单,在操作成熟后,炼化出来的油品和别的炉子是一样的,并且优于旋转炉。

    2.采用炼厂大型设备构造小型化的管式炉;这种炉体的构造来源于大型炼油厂的设备构造,所不同的是被小型化了。

    这种炉子的内膛是采用耐高温无缝钢管加工制作的,钢管在炉膛四周呈环形层层排列,钢管外侧是耐火砖砌成的炉壁,火自炉膛的底部点燃,火焰逐层向上给管道加温,炉体外,一台经过流量计算的齿轮泵不停的往管道里泵油,油自炉膛内底部寻管道向上以一定速度经过。最后达到裂解温度或馏程的油气进入冷凝器或分馏塔,经过分馏、冷凝的油进入储油罐。渣油或底油则进入另一个储存罐。

    管式炉的优点在于自动化程度较高,如果能配合分馏塔,那生产出来的油品和大型炼厂相差无几。

    管式炉的缺点在于投资较大,对于操作工人的技术要求较高,没有操作经验的,或者期望在几天内速成的,是不切实际的。烧火师傅的火候控制很重要。

  二、废轮胎、废塑料的炼化:

    我们先说废轮胎,前几天我小时候的一个同学突然给我电话,说想上一套废轮胎炼油设备,特地向我咨询几个问题:问我炼化废轮胎能产生的利润、问我废轮胎炼化是否能生产柴油?我问他从哪里得知这些的,答:从网上查的。现在的中国人我不知道眼里除了钱还有什么别的东西?废轮胎炼柴油,好,我们下面就仔细聊聊,以免让大家进来空欢喜了一场。

    废轮胎经过380度以上的高温裂解,所冷凝下来的油中,可以这样说:几乎没有一样是和柴油搭界的,构成柴油主要指标的是柴油中的正十六烷,也就是说,柴油十六烷值的高低是和内含正十六烷挂钩的,而轮胎油里面是没有或不含正十六烷的,所以,想用轮胎油来做柴油的朋友们注意了,(当然如果你打算按照一定的比例往柴油里掺假,我也没话说)特别是新人,可得千万留神,不要上了忽悠的当。

  轮胎油的组分分析:芳烃油、混笨、粗石脑油类

  目前炼化轮胎的主要采用以下几种工艺:

    一、传统的釜式炼油炉:早在2000年前后,采用50立方火车罐改装的炼轮胎油的炉子很多,现在已基本少见。现在大多用的是直径大约两米左右的小型立式炉,为了方便残渣的清理,做了一个特制的笼子,笼子的外径略小于炉体的内径,用的时候,先将笼子放在炉子里,然后放入废轮胎,待炼完油后,打开顶部的封盖(顶部的封盖直径和炉体的直径相同)用吊车将笼子吊出。

    立式新型小立炉具有结构简单、投资小、出油速度快、不需要消耗电力,残渣清理简单,轮胎内所含废钢丝不凌乱,并且残渣可以作为燃料二次燃烧等优点。设备可以进行多炉联机,即一套冷凝装置可以和三台左右的炼化炉对接。

    二、旋转炉:旋转炉的构造原理:旋转炉是将体形庞大的炉体用架子支撑起来,在炉体的一侧装有动力系统,一侧为进料口,炉体的外部是一个燃烧室,原料自进料口进入,封闭炉盖后,启动电机,使炉体转动,炉膛内点火。

    旋转炉投资较大,结构复杂,不易操作,对工人的机电技术有一定的要求。旋转炉需要配置液压装料装置,如果没有,装料会变得很麻烦。

    三、立式搅拌炉:这种炉的构造是在立式釜式炼油炉的基础上加装了搅拌系统、底部出料装置,主要用来对废塑料的炼化,也可以用来炼化废机油,一般不能用来炼化废轮胎。一个8.8立方左右的炉配置5.5左右的三相动力电机。

  结构不是很复杂,电力消耗大,出残渣简单省力。

  炼化工艺的优化:

    我们在规划炼化设备的过程中,首先要考虑的是如何能简洁高效的进行生产,如何能降低工人的劳动强度、劳动过程可能发生的危险;再考虑的就是如何能在已有的设备上挖掘最大的潜力:最大的提高产量、提高产品的品质。下面我们分各类炼化原料进行不同的推敲。

  一、废机油类的炼化优化:

    废机油(涵盖所有液体石化原料、不包括化工料及化工废料)的炼化优化可以是整个炼化原料里最容易整合的,首先是设备的选择或改造。

    要在已定的有限的设备空间里提高单产、提高质量,需要对设备进行升级改造。

    1.热交换,大多数炼油户采用的是一对一水冷的模式;即一个炼油炉对一套冷凝装置,这样的配套方案即浪费了能源的消耗,也不利于快速的提高单产。我们大家可以推算一下,当你把一个炉清理完毕装入新原料,需要多长时间才能把油加温到100度左右?又需要多久才能把油里面的水分蒸发完毕?这个就是你所浪费的时间和能源的损耗。

    最佳的配置方案是:一套冷凝器作为原料油换热器使用,需要改进的是要对冷凝器的外面加一个保温系统,冷凝器上面安装一个和炼油炉一样的但很矮的小汽包,原料里面的水分通过汽包上面的管道进入到下一个冷凝器冷凝。

    经过和第一套冷凝器冷凝的热油进入到下一个水冷冷凝器进行彻底冷却,最后从出油口流入储油罐。

    经过热交换的原料油温度大约控制在120度左右,等清理完一个炉以后,直接进入炉内加温炼化。

  备注:热交换说的是多炉联机,不是说让您一炉多配冷凝器。


    2.汽包的改进:我们需要在汽包的顶部设置两个出汽口,一个出气口用于出100度---180度的轻质油和水分和最后温度高于350度的底油,另一个出口则专门用于出180---350的好油。这样的改进能保证出油管不被底油所污染,保证出来的油的颜色和品质,同时能保证出油管不接触到水分,避免被水分所锈蚀。

    3.炉体除渣的改进:要提高速度,单纯的依靠热交换是不够的,还要充分考虑到炉体的温度才可以,也就是说如何才能在炉体温度较高是及时清理炉里的残渣、及时的加注新原料进去才是问题的关键。

    要解决这个问题,显然是不能靠人力进入到炉内清理残渣的,那么就必须借助到机械的力量才可以的。在这里笔者向大家推荐立炉搅拌式的构造,利用炉内的搅拌除渣在炉内温度降到200一下时,就可以打开炉体下面的排渣口进行排渣。

  注意:要排热渣必须首先解决热渣防护降温措施才可以进行,否则会对工人造成危害,对周围的油料产生很大的安全隐患!

    排掉残渣的热炉,在关闭下面的排渣口以后,就可以向炉内加注温度在去120度左右的热油了,这样保证可以在最短的时间内流油管又可以流出新的产品了。

  二、废轮胎、废塑料炼油设备的优化:

    废轮胎和废塑料是全固体的原料,和废机油有着截然的不同,所以废机油炼化的优化经验借助不到这里来,这里我们只能另辟蹊径,重找出路了。

    未完待续。。。