延迟焦化装置工艺条件及影响因素研究

1、第三章延迟焦化装置的工艺条件及影响因素分析3.1延迟焦化装置的主要工艺操作指标工艺指标是由安全生产和生产目的决定的，是生产方案的产物，是进行生产调节的依 据，同是也是安全生产的要求。实际生产中，工艺操作指标确定后，操作就按照它来控制 。通常，不允许随意更改工艺指标。3.1.1产品质量指标产品质量指标是控制出装置产品质量的依据，它是根据产品的用途确定下来的。如果 用途改变了，指标应随之调整。操作过程中要求严格控制产品质量的意义，也在于一方面 保证质量，另一方面同时考虑经济效益；既保证质量，又保证数量。尽管焦化装置出产的汽油、柴油、液化气、干气、蜡油、石油焦都是半成品，都要经 过后续装置精制才能成

2、为产品，但为了后续装置加工方便，对汽油、柴油等还是作出相关 规定，见第一章表1-5-3。3.1.2主要工艺操作指标操作指标是保证装置正常生产的先决条件，某些指标超过了就要造成生产波动或事故 。生产中要加强操作调节，保证生产的正常进行，而操作指标是根据实际生产经验和生产 目的制订的，要求生产中严格执行。3.1.2.1原料进装置及公共系统要求以某石化延迟焦化装置为例，原料进装置及公共系统要求见表3-1-1。3.1.2.1焦炭塔焦炭塔工艺操作指标见表 3-1-2。表3-1-1原料进装置及公共系统要求工程指标工程指标原料油进装置温度/C80 150封油罐液面/ %50 80原料油缓冲罐液面/%40 7

3、0除氧器液面/ %40 70封油油压/Mpa0.4 0.6冷焦水储水罐液面/ % 1.1切焦水储水罐液面/ %390430 90 80 大吹汽量/(t/h 焦炭塔顶压力/Mpa 小吹汽时间/h 大吹汽时间/h2510 18 0.251.53.03.1.2.3分馏塔分馏塔工艺操作指标见表3-1-3。表3-1-3分馏塔工艺操作指标工程指标分馏塔塔顶温度/ c100145分馏塔柴油集油箱抽出温度 /c210270柴油回流至分馏塔温度/ c 60分馏塔中段回流油抽出温度 /c300330蜡油蒸汽发生器出口温度/c240260分馏塔蜡油集油箱抽出温度 /c335380轻蜡油蒸汽发生器出口温度 /C210

4、230分馏塔重蜡油集油箱抽出温度/ C390410分馏塔蒸发段温度/C350420分馏塔油气进口温度/C395420分馏塔塔底温度/C310360分馏塔顶循环油量/(t/h55 70分馏塔柴油回流量/(t/h46.5 80中段油回流量/(t/hAA HR分馏塔重蜡油回流量/(t/h6085CCCC分馏塔底循环油回流量(上/ (t/h20 32分馏塔底循环油回流量(下/(t/h40 50分馏塔气液分离罐压力/Mpa812分馏塔塔顶压力/Mpa0.07 0.1分馏塔塔柴油集油箱液面/%0.13 0.17分馏塔塔蜡油重集油箱液面 /%30 70分馏塔塔底液面/ %30 70分馏塔气液分离罐油液面/%

5、40 70分馏塔气液分离罐油水界面 /%15 3520 353.124加热炉加热炉工艺操作指标见表3-1-4。表3-1-4加热炉工艺操作指标工程指标工程指标加热炉辐射出口温度/C 炉膛温度/ c 炉管壁温/ c蒸汽进炉温度/ c 过热蒸汽出炉温度/ c 加热炉分支进料流量/(t/h 炉对流进口注水量/(kg/h496505 800 650 炉辐射管第六根注水量 /(kg/h3.5Mpa蒸汽流量/(t/h 燃料气流量/Mpa 炉膛负压/Pa 加热炉进料压力/Mpa150360150250 580.1 0.2-40 -10 2.53.125放空塔放空塔工艺操作指标见表3-1-5。表3-1-5放空塔

6、工艺操作指标工程指标放空塔塔顶温度/ c放空塔底油及甩油冷却冷却器正常生产时出口温度/ c放空塔底油及甩油冷却器开停工时出口温度/c放空塔底油及甩油冷却器出口温度/ c放空塔塔底液面/ %放空塔顶气液分离罐油液面 /%放空塔顶气液分离罐油水办面/ % 200 100 150 4540 7020 4020 403.1.2.6吸收稳定系统吸收稳定系统控制参数见表3-1-6。表3-1-6吸收稳定系统工艺操作指标工程指标工程指标吸收塔中段回流量/(t/h18 30稳定塔塔底重沸器回流温度/ c190210吸收塔顶吸收柴油流量/(t/h 吸收塔顶压力/Mpa18 30稳定塔塔顶回流量/(t/h23吸收塔

7、底液面/ % 1.2稳定塔塔顶压力/Mpa 1.3焦化富气分液罐液面/ %35 60稳定塔塔顶回流罐压力/Mpa 1.2焦化富气分液罐油水界面/% 20稳定塔塔底液面/ %40 70稳定塔塔顶温度/C15 35稳定塔塔顶回流罐液面/%20 4060 803.127气压机组气压机主要控制参数见表3-1-7。表3-1-7气压机主要控制参数工程指标工程指标气压机一段入口压力/Mpa 气压机二段出口压力/Mpa 气压机一段入口温度/C 气压机二段入口温度/C 气压机二段出口温度/C 汽轮机蒸汽入口压力/Mpa 汽轮机蒸汽出口压力/Mpa 汽轮机蒸汽入口温度/C 润滑油压力/Mpa 调节油压力/Mpa0

8、.0451.30 40 1253.23-3.630.88-1.08 390410 0.250.65冷却器后润滑油/C 密封器过滤器差压/kPa 密封气供气压力/Mpa 前置密封罐子与主密封气差压 /Mpa 润滑油过滤器差压/Mpa 调节油过滤器差压/Mpa 轴承温度/C 机组振动/mm 气压机轴位移/mm40 450.30.150.15950.060.53 . 2延迟焦化的影响因素分析延迟焦化的影响因素主要有原料性质、工艺操作条件。3.2.1延迟焦化的原料性质常规延迟焦化原料是减压渣油。由于延迟焦化是一种热加工过程，因此原料的多样性 是其重要的特点和优点之一，对于延迟焦化而言，加工各种高硫含量

9、、高酸值的减压渣油 都不应该成为问题。此外，从各种炼油工艺和工艺产出的重质料也都可以成为焦化的原料 ，例如各种三废处理得到的废油、废渣，催化裂化油浆、润滑油精制抽出油、丙烷脱沥青 得到的硬沥青，乙烯裂解得到的乙烯焦油等均可能成为其加工对象。焦化原料性质极大地影响到焦化产品收率的分布。焦化原料性质见第一章表1-5-1。图3-2-1是原料油密度和焦化产品分布之间的关系。3.2.2延迟焦化主要工艺条件延迟焦化主要操作参数包括焦炭塔顶压力、加热炉出口温度和联合循环比等，生产普通焦的延迟焦化主要条件见表 3-2.1。表3-2-1延延焦化生产普通焦的主要操作条件主要操作条件常规指标FW公司加热炉出口 /C

10、459505468524焦炭塔顶温度/ c400420分馏塔顶温度/ c110120分馏塔底温度/ c330360焦炭塔顶压力/Mpa0.15 0.170.1030.137联合循环比1.3 1.51.05 1.201 ）反应压力一般用焦炭塔顶压力来代表。压力对焦化产品分布是有一定影响的。压力增高，反应 深度加大，气体和焦炭收率增加，液体收率下降，焦炭中挥发分含量也增加。现代延迟焦 化在保证能克服下游系统阻力的前提下，尽可能采用较低的反应压力。20世纪80年代设计的焦炭塔压力为0.1720.206Mpa，目前则为 0.1030.137Mpa。表3-2-2 列出了操作压力 对产品产率分布的影响。图

11、3-2-2是压力对焦化馏出油收率的影响。在压力 0.103Mpa、循环比1.15时，焦化蜡油切割温度/ C :552 相对密度（d15.615.6:1.0536康氏残炭值/ %:硫/ % :2.420.6焦炭塔操作压力/Mpa0.10550.2461产品收率干气和LPG/%16.016.5焦化汽油/ %12.012.4相对密度（d15.615.60.79360.7923硫含量/ %1.41.3焦化瓦斯油/ %37.333.3相对密度（d1515.60.94020.9352硫含量/ %1.81.8焦炭/ %34.637.8硫含量/ %2.42.4859810：803875循环比0.800.910

12、.950.72焦炭塔进口温度/ C482484487492焦炭塔出口温度/ C432435440440产气体6.47.57.78.1品汽油15.916.817.017.0产柴油26.228.820.230.2率蜡油20.117.817.516.4/抽出油3.13.13.23.0%焦炭26.425.624.924.8损失0.40.40.50.53）循环比循环比=循环油/新鲜原料油。联合循环比= 新鲜原料油量+循环量）/新鲜原料油量=1+循环比。在生产过程中，循环油并不单独存在。在分馏塔下部脱过热段，因反应油气气的降低 ，重组分油从汽相转入液相，冷凝后进入塔底，这部分油就称循环油，它与原料油在塔底

13、 混合后一起送入加热炉的辐射管，而新鲜原料油则进入对流管中预热。因此，在实际生产 中，循环油流量可由辐射管进料量与对流管进料量之差来求得。对于较重的、易结焦的原 料，由于单程裂化深度受到限制，就要采用较大的循环比，有时达1.0左右；对于一般原料，循环比为0.10.5。，循比增大，可使焦化汽油、柴油收率拉加，焦化蜡油收率减少，焦炭和焦化气体的 收率拉加。3-2-3为联合循环比对大庆减压渣油焦化产品收率的影响。中国石油化工研究院开发了单程操作延迟焦化，进行了循环比为0的实验。表3-2-4比较了有循环比和单程操作对延迟焦化收率的影响。、表3-2-4有循环比和单程操作的延迟焦化收率比较原料油大庆减压渣

14、油胜利减压渣油管输减压渣油辽河减压渣油操作方式 操作条件循环单程循环单程循环单程循环单程加热炉出口温度/C500500500500500500500500焦炭塔顶压力/Mpa0.110.110.120.110.110.000.110.11循环比产品收率/ %0.30.00.450.00.430.00.430.00.51.0在讨论焦化循比时应指出，新设计的焦化不仅可以采用低反应压力，超低循环比等工艺条件，而且可采用馏分油循环技术。这一技术是由Cono co/Bechtel Allia nee联合开发的，可延长加热炉运行周期，降低焦炭收率和增加液体收率。装置由此可以增加的经济效益大致如下；液体收率增加2.0 %2.5 %;焦炭产率下降2.5 %3.5 %;经济效益800*104美元/年按 2.0Mt/a装置能力计算），详细比较见表3-2-6表3-2-6延迟焦化馏分油循环情况对比设计工况基本工况1234自然循环比/ % v/v ）100000馏分油循环0102