石油焦质量调整的对比分析

1、石油焦质量调整的对比分析黄丽月 尚 旻 王红源吉林石化公司炼油厂 吉林 132022摘要：本文介绍了吉林石化公司炼油厂延迟焦化装置石油焦产品的质量调整情况。针对客户提出的石油焦产品粉焦量大、焦质硬度不够等情况，装置进行了相应的生产操作调整，以达到满足客户使用要求的目的。关键词：石油焦 抗焦剂 油浆 循环比 收率1 前言吉林石化公司炼油厂延迟焦化装置设计加工能力为100万吨/年，2005年9月进行了130万吨/年改造。采用一炉两塔工艺，由于加热炉出口阀门问题，暂未实现炉管的在线烧焦，为延长生产周期、防止炉管结焦，在辐射进料泵入口加入抗焦增收促进剂，一般生产周期为14-19月。与国内其它焦化装置相

2、比，具有原料性质稳定（主要是大庆油和30俄油）、金属微量元素含量低、石油焦硫含量低、出口使用情况较好等优势。一直以来，该装置原料为减压渣油和掺炼10%的催化油浆，生产的石油焦产品出厂检验等级为1b。2006年5月，有客户反映石油焦产品粉焦量大、焦质硬度不够，影响其正常使用。针对石油焦质量化验分析合格，但不能满足客户使用要求的实际情况，从切除抗焦增收促进剂（以下简称抗焦剂）、增加生焦周期、改变原料性质三方面对石油焦质量进行了调整。通常，焦化装置的转油线温差在35，而吉林石化焦化装置的转油线温差为10，相对温差较大，在检查焦炭塔外保温无破损情况下，为保证焦化反应温度，此次调整，加热炉出口温度控制在

3、502。2 切除抗焦剂，对石油焦质量及产品分布的影响2.1 装置各项收率比较在相同生产条件下，对切除抗焦剂的效果进行了标定，从标定结果看，投用抗焦剂期间装置的液体收率为76.63%，石油焦收率为19.14%；切除后液体收率为75.73%，石油焦收率为19.85%。可见液体收率在切除抗焦剂后降低0.90个百分点，石油焦收率升高0.71个百分点。2.2 石油焦质量情况在切除抗焦剂同时，生焦周期由24h改为26h，石油焦的挥发份在11.5至10.8间，石油焦的粉焦量分别为29.4%和22.8%；之前挥发份在12以上，粉焦量则在40%以上，可见切除抗焦剂后石油焦的挥发份和粉焦量均明显下降。从目测情况来

4、看，现场块状焦的数量明显增多，且石油焦的颜色变浅，但机械强度还不够。抗焦剂是根据结焦机理配制，它具有金属表面改性功能，能在设备表面形成一层耐高温的化学保护膜；能阻断自由基链式反应的能力，阻止和减少大分子有机聚合物的生成；并且具有增溶、分散作用。从长期看，对阻止和延缓焦化分馏塔底部和加热炉管结焦的有一定的作用。根据实际使用情况，其对石油焦质量不起决定性作用。 3 增加生焦周期，对石油焦质量及产品分布的影响在保证加热炉出口温度502，不进行污油回炼调整、不注入抗焦剂、掺炼催化油浆的条件下，生焦周期由24h分别提高到26h、27h和30h，检测石油焦产品质量。装置各生焦周期的生产方案和石油焦质量分析

5、的数据见表一：表一：不同生焦周期下的石油焦质量对比项目生焦周期（h）加工量（吨/天）循环比焦高（m）轻油收率（%）石油焦质量（%）收率挥发分灰分硫含量粉焦量12434500.317.759.3219.8211.50.420.7829.422634500.319.359.2419.8510.80.440.6822.832734500.319.459.1719.4213.60.840.6214.773032000.3519.359.1718.037.60.320.683.3从生焦周期调整期间各项产品收率情况看，轻油收率没有明显变化；生焦周期提高后，石油焦质量明显转好，粉焦量下降。从目测情况看，石油

6、焦的颜色进一步变浅，从手感上硬度也明显增加。可见，延长生焦周期对提高石油焦产品的质量是有利的、也是效果最显著的。其中灰分有多次超标，主要是由于催化裂化装置油浆过滤器故障，过滤效果不好，造成油浆固体含量较高所致。4 改变原料性质，对石油焦质量及产品分布的影响根据炼油厂目前的生产情况，不能实现大庆油和俄罗期原油的分炼加工，故改变原料性质的调整即将催化油浆切除，焦化装置只加工减压渣油，受常减压装置的生产负荷高和装置本身限制，减渣性质偏轻，残炭较低，不利于生焦。两种原料性质的对比数据见表二。加工量控制在3200吨/天，循环比为0.35，加热炉出口温度始终保持在502，没有注入抗焦剂，没有进行污油回炼。

7、装置停止油浆掺炼期间的石油焦质量分析数据见表三：表二：延迟焦化装置原料性质的对比数据项目减渣+油浆(2006年4、5月)减渣(2006年4、5月)密度(20)，kg/m3927.2-938.5931.9-934.5hk 257-298388-41010% 490-511525-535350馏出量,%0.5500馏出量,%6.0-9.54.0-7.0550馏出量,%17.0-18.015.5-16残炭 , %8.49-9.289.33盐含量 , mg/l3.9-1.9粘度(100)mm2/s97.66表三：停止油浆回炼期间的石油焦质量分析数据项目生焦周期（h）加工量（吨/天）循环比焦高（m）轻油

8、收率（%）石油焦质量（%）挥发分灰分硫含量粉焦量13032000.3519.5平均59598.60.320.6410.723032000.3519.716.60.160.81.533032000.3519.211.50.470.751.4停止油浆回炼后，从物料平衡的数据来看，油浆切除后轻油收率升高了0.42个百分点。石油焦的挥发分、硫含量和粉焦量变化不大，灰分明显下降，从手感上发现切除油浆后，石油焦的硬度略有下降。分析原料改变对石油焦质量的影响主要是：催化油浆主要为重蜡油组分，其分子量比减压渣油小，且芳烃含量比减压渣油高，胶质含量低。相对于减压渣油，油浆更易生焦。但是，油浆中催化剂颗粒的存在，

9、会导致石油焦灰分偏高。5 效益测算根据装置生产调整情况，对不掺炼催化油浆情况下的生产方案进行了效益测算，对比结果见表四，测算的基础条件是：（1）焦化原料全部视为渣油加工，没有油浆；（2）焦化蜡油全部视为去加氢裂化装置加工；（3）装置产干气不形成商品，全部自用；（4）所有装置产石脑油价格均以统一价格进行计算；（5）装置单位变动加工费以2006年4月份为准；（6）柴油价格按0#柴油价格计算：4952元/吨；（7）渣油价格：3100元/吨。表四：延迟焦化装置效益测算的对比结果项目生焦周期30h30h（切除油浆）27h24h处理量（吨/天）3264321834573504轻收（%）5917595959175932石油焦收率（%）1803182819421953每吨渣油加工后的边际利润（元）54293533024362149795每天的边际利润（万元）177211715215080174486 结论延长生焦周期、加大热裂化反应深度、提高焦炭塔保温效果、保证焦化反应温度、合理掺炼催化油浆，对保证石油焦产品质量是有利的。综合延迟焦化装置石油焦产品的质量调整过程和效益测算结果，在装置轻油收率和液体收率变化不大的情况下，考虑全厂物料平衡，将装置的生产方案调整为：处理量3150吨/天，循环比0.35，生焦周期28小时，加热炉出口温度502，焦炭塔顶压力0.20mpa。在此条件下，生产的