行业技术背景与挑战 - 减压深拔是炼油企业节能降耗和提高综合效益的有效措施 但实现轻馏分高收率与轻重馏分精准分离是世界性难题 [1] - 原油常减压蒸馏是耗能大户 实际闪蒸效率不到75% 且缺乏高效提馏专用设备 导致塔底油切割不清晰 [2] - 行业共性难题包括减压深拔度不足 深拔蜡油质量差 高附加值轻质油收率低 以及常减压能耗高 [2] - 传统蒸馏传质理论仅关注毫米以上尺度气液相界面积 难以为新型高效分离塔内件开发提供理论指导 [3] - 国际先进深拔技术如荷兰壳牌和美国KBC公司的方案 存在提高蜡油收率却增加能耗 蜡油质量变差 以及渣油制沥青时轻组分过多导致“发烟现象”等缺陷 [3] 技术创新与理论突破 - 研究团队开发出“基于节能降耗的原油蒸馏精准分离关键技术及其应用”成果 首创常减压清晰切割深拔技术及其配套设备 [1] - 团队提出了液相分散—聚并传质新模式 创建了气液相界面微纳尺度更新传质理论 为原创分离设备研发和选型提供依据 [4] - 团队发明了NS提馏深拔器 除沫整流进料器 高效减压穿流复合塔板及系列配套塔内件 使气液传质由毫米尺度提升到微纳尺度 [4] - 传质面积 时间和更新速率提高2至3个数量级 为原油蒸馏实现精准分离和节能深拔提供了保障 [4] - 通过工艺设备一体化协同 提高各塔底油切割清晰度和减压塔闪蒸段真空度 开发了基于节能降耗的原油精准分离成套技术 [4] - 该技术首次将蜡油质量较差的减压耗能深拔提升到确保油品质量的常减压节能深拔 [4] - 科研攻关期间 相关设备和工艺累计获授权发明专利36件 [5] - 2021年5月 陕西省化工学会组织鉴定认为该成果在常减压深拔成套技术及其关键装备方面创新性显著 达到国际领先水平 [5] 技术应用效果与经济效益 - 该协同创新技术达到了常减压装置蒸馏深拔 精细分离与能耗降低“一石三鸟”的效果 [4] - 与国外同类技术相比 柴油收率提高3个百分点 蜡油收率提高4~6个百分点 系统能耗降低20% [4] - 成果已在中国石油 中国石化 中国海油 延长石油所属企业等43套常减压/常压蒸馏系统使用 [6] - 配套塔内件在茂名石化 上海石化 燕山石化等企业的420座不同类型塔器上成功应用 [6] - 与国内普遍使用的F1高效浮阀塔板技术相比 NS穿流复合塔板处理能力提高1倍以上 塔板压降仅为1/6 板效率提高35%以上 [6] - 近3年来 该成果在3家企业总计1000万吨/年常减压装置应用后 净增销售额33.7亿元 利税8.5亿元 [7] 未来发展规划 - 研究团队将继续完善非平衡级模型塔板计算应用设计软件和分离耦合流程模拟软件开发 [7] - 团队计划构建原油蒸馏精准分离与节能深拔强化技术的评价选型标准体系和使用导则 [7] - 将加大原油常减压精准分离与节能深拔技术推广应用力度 为炼化企业节能降耗 提质增效和“油转特”转型升级提供技术支撑 [7]