延迟焦化技术培训班

1、延迟焦化延迟焦化 工艺条件优化工艺条件优化 2005年年11月月 中国石化干部管理学院中国石化干部管理学院 世界重油加工发展趋势世界重油加工发展趋势 延迟焦化能力持续增长，主要用于加工劣延迟焦化能力持续增长，主要用于加工劣 质减压渣油和沥青质减压渣油和沥青 用于加工常压渣油的用于加工常压渣油的fccfcc能力持续增长能力持续增长 渣油加氢（渣油加氢（hdshds）生产催化裂化料）生产催化裂化料 沸腾床渣油加氢裂化可以处理减压渣油沸腾床渣油加氢裂化可以处理减压渣油 炼厂氢气和电联合生产炼厂氢气和电联合生产 国外减压渣油性质 国内渣油性质国内渣油性质 延迟焦化延迟焦化 延迟焦化是通过热裂化将石油渣

2、油 转化为液体和气体产品，同时生成 浓缩的固体炭材料-石油焦。 在该 过程中通常使用水平管式火焰加热 炉加热至485 505oc的热裂化温度。 由于反应物料在加热炉管中停留时 间很短，焦化反应被“延迟”到加 热炉下游的焦化塔内发生。 延迟焦化工艺流程示意图 现代延迟焦化工艺现代延迟焦化工艺 延迟焦化装置是现代石油炼厂中唯一的 间歇-连续操作的工艺。 物料在加热炉管 中是连续的，加热炉出口物料在两个焦 化塔之间切换，一个塔在线生焦，另一 个塔冷却、除焦和暖塔。从焦化塔顶出 来的油气进入分馏塔（又被称为联合 塔）。分馏塔底是辐射进料泵的缓冲罐， 焦化原料和冷却的油气（循环油）在这 里混合后一起进入

3、辐射进料泵。 渣油延迟焦化工艺 优点优点 a.低成本和投资低成本和投资 b.灵活、原料适应性强灵活、原料适应性强 c.简单和可控制过程简单和可控制过程 d. 工艺成熟可靠工艺成熟可靠 e.转化深度高转化深度高 渣油延迟焦化工艺 缺点缺点 a. 产品质量差产品质量差 b. 环境污染较大环境污染较大 c. 产生较低价格的焦炭产生较低价格的焦炭 减压渣油加工过程选择 延迟焦化 减粘裂化 其主要目的是降低渣油粘度生产重 质燃料油，有时也用来生产蜡油。 渣油催化裂化（rfcc） - 渣油中金属特别是 镍钒可以使催化剂中毒降低催化剂活性，对渣 油的性质有一定的要求。 渣油加氢裂化(rhc) 渣油在高温高压

4、下和催 化剂及氢气接触反应，脱除渣油中的硫、氮和 金属等杂质同时将部分芳烃转化为轻质液体产 品。 溶剂脱沥青 溶剂抽提用于生产润滑油和催化 裂化原料。 热裂化反应热裂化反应 热裂化是指在高温（350oc）状态 下发生的分解反应， 石油中大分子组 分被转化为小分子。裂化反应以碳碳 键断裂为主，温度越高、反应越快。 大分子分解为小分子（主要反应） ch3ch2ch2ch3ch4 + ch3ch=ch2 一些裂化分子也会互相缩合一些裂化分子也会互相缩合 ( (次要反应次要反应) ) ch2=ch2 +ch2=ch2ch3ch2ch=ch3 rch=ch2+rch=ch2tar, heavy oil,

5、 coke, etc 缩合反应缩合反应 自由基是一个原子或一个原子团 带有一个为配对的电子。 自由基的 一个重要特征是自由基不会发生异 构反应、如烷基转移，所以热裂化 反应不会发生烃类异构反应。 ch3chch2ch3c(ch3)3 自由基特征 自由基链反应自由基链反应 ch3ch2ch2ch3ch3ch2ch2 + ch3 ch3 + ch3ch2ch2ch3 ch4 + ch3ch ch2ch3 ch3ch ch2ch3ch2=ch2+ch3ch2 ch3ch2 +ch3 ch3ch2ch3 环烷烃比直链烷烃稳定性较好，不 易发生裂化反应。如环己烷除发生 裂化反应外，还可以脱氢形成芳烃。

6、ch2=ch2 + ch2=chch=ch2+h2 ethlyene butadiene + h2 环烷烃裂化反应 在一般热裂化温度下(350 to 500oc) ， 芳环结构是不会破坏。带侧链的芳 烃倾向于发生侧链断裂反应。 ch2ch2ch2ch2r ch2ch3+ch2=chr ch3+ch2=chch 2r 芳烃热裂化反应芳烃热裂化反应 热裂化与催化裂化反应对比 催化裂化热裂化 正构烷 烃 生成c2-c6支链烃 . 几 乎不会产生c4+ a-烯烃 产生大量 c1-c2小分子. c4+ 直链 a-烯烃 异构烷 烃 由于叔碳正离子，裂化 速度比正构烷烃快。 反应速度几乎相同。 带侧链 芳烃

7、 反应速度比正构烷烃要 快的多 比正构烷烃裂化速度慢， 芳环上通常留1、2个碳 原子 烯烃发生氢转移反应，反应 速度较快。 少量氢转移，反应速度 几乎与烷烃相同。 催化裂化与热裂化产品的主要区别催化裂化与热裂化产品的主要区别 催化裂化气体收率高，气体中丙烯、丁烯 含量高，氢气及c1、c2含量低。 焦化等热裂化过程几乎不发生异构反应， 热裂化产品中直链烷烃、直链烯烃含量高， 热裂化汽油辛烷值较低、柴油十六烷值指 数较高。 催化裂化过程会有大量的氢转移反应，一 部分烯烃饱和、一部分转化为芳烃，催化 产品的饱和度较高，异构烷烃和芳烃含量 高，因此催化汽油的辛烷值较高，柴油十 六烷值较低。 延迟焦化产

8、品分布延迟焦化产品分布(wt%) 原料性质对焦化产品分布影响原料性质对焦化产品分布影响 在焦化反应过程中，原料的密度和 残炭是影响产品分布和产率的主要 因素。随着原料密度和残炭的增大， 焦炭量明显增加，焦化重馏分油产 率下降，汽油和气体略有增加。 延迟焦化产品分布公式延迟焦化产品分布公式 焦炭1.6 x 原料油残炭值 气体(1.0g/cm3以保证焦炭的产率。 馏程范围、分子量分布范围窄。 粘度低。 焦化工艺条件对针状焦质量的影焦化工艺条件对针状焦质量的影 响响 温度：变温操作，低温形成中间相， 高温固化 压力：高压操作，油气挥发量减少， 有利于焦炭塔提高反应温度 时间：生焦周期由常规24小时提

9、高到 3648小时 循环比：采用循环比变化操作 生焦炭性质 消泡剂的研制背景消泡剂的研制背景 中东含硫渣油作焦化原料使泡沫中东含硫渣油作焦化原料使泡沫 层达到层达到7-10米米 加工中东含硫渣油焦炭收率达到加工中东含硫渣油焦炭收率达到 30%以上以上 加工更重渣油泡沫层增加加工更重渣油泡沫层增加 焦化扩大处理能力后，焦炭塔成焦化扩大处理能力后，焦炭塔成 为瓶颈之一为瓶颈之一 泡沫层过多产生的问题 装置结焦，主要部位装置结焦，主要部位 大瓦斯管线大瓦斯管线 分馏塔底部分馏塔底部 加热炉管內加热炉管內 堵塞加热炉辐射进料泵堵塞加热炉辐射进料泵 焦化流出物携带焦粉焦化流出物携带焦粉 焦化馏份油中硅分布（m%） 焦化汽油焦化汽油 85.5% 焦化柴油焦化柴油 8.7%