延迟焦化工艺进展

延迟焦化工艺进展胡德铭祝贺上海石化公司100万t/a延迟焦化装置荣获全国第十届优秀工程设计金质奖延迟焦化工艺技术进展概况延迟焦化工艺技术进展延迟焦化工艺设计的改进延迟焦化和相关渣油加工的经济效益几点看法概况世界焦化装置加工的统计近期建设和投产的延迟焦化装置近期投产的延迟焦化装置新近建设的延迟焦化装置概况全世界共有146个炼厂设有焦化装置全世界焦化装置总加工能力为2.28亿t/a占原油蒸馏总加工能力的5.57%美国居世界首位,加工能力为1.23亿t/a中国（不包括台湾省）居世界第二位,加工能为16.83Mt/a其次依次为委内瑞拉、墨西哥和阿根廷等世界焦化装置加工能力，Mt/a

各种焦化型式的比较世界焦化加工能力（1990年---2002年）

世界石油焦产量（1975年～2002年）美国焦化加工能力(1946年-2002年)我国延迟焦焦化能力的的增长SINOPEC延迟焦化能能力的增长长近期建设和和投产的延延迟焦化装装置委内瑞拉的的Jose投产一座加加工超重原原油生产合合成原油的的装置，处处理能力为为4.90Mt/a，，是目前世界界上第二大大的延迟焦焦化装置美国德克菲菲斯州的斯斯威尼炼厂厂改造，新新建一座3.20Mt/a的延迟焦化化装置美国Garyvill炼厂投产了了一套“一一炉二塔””型式的延延迟焦化装装置，加工工能力为1.90Mt/a美国Exxon-Mobil公司的加工工玛耶原油油贝汤炼厂厂投产了一一套处理能能力为2.20Mt/a的延迟焦化化装置估计2002年年底底前，在加加勒比海沿沿岸，至少少有6座延延迟焦化装装置计划投投产。这些些装置将廉廉价残渣燃燃料油转化化成高产值值的轻质产产品和石油油焦新近建设的的延迟焦化化装置委内瑞拉PDV公司联合拥拥有的6.50Mt/a的Hovensa炼厂正在增增建1套3.19Mt/a的延迟焦化化装置美国Coastal销售公司投投资2.5亿美元在在美国科珀珀斯克里斯斯蒂新建一一套加工委委内瑞拉原原油的3.00Mt/a的延迟焦化化装置CerroNegro公司投资5亿美元在在委内瑞拉拉新建一套套3.30Mt/a的延迟焦化化装置美国Texco公司和美国国能源部签签订了一份份合同。建建设一座EarlyEntranceCorpoduction(EECP)工厂，主要要将石油和和煤转化成成优质运输输燃料、电电、热能。。这将意味味着延迟焦焦化工艺将将用于烃合合成液体燃燃料、电、、热能纪元元的开始延迟焦化工工艺技术进进展大型化装置规模大大型化焦炭塔的大大型化灵活性原料产品操作性美国Lummus公司的操作作条件美国URS公司的优化化焦化技术术循环周期安全性装置规模大大型化80年代初初期，世界界上最大的的延迟焦化化装置是美美国Chevron公司的Pascagoula炼厂的装置置，加工能能力为3.01Mt/a，采用三炉六六塔流程90年代初初期，加拿拿大Syncor公司的生产产合成原油油的油砂加加工厂的延延迟焦化处处理能力为为3.65Mt/a，采用四炉八八塔流程1993年年加拿大的的Suncor公司的FortMeMurray炼厂的延迟迟焦化装置置经改造后后处理能力力达5.03Mt/a1998年年印度Reliance公司建成目目前世界上上最大的延延迟焦化装装置，加工工能力为6.73Mt/a（没投产）最近，Lummus公司承担设设计的一项项目，经第第一阶段工工作后装置置处理能力力为6.20Mt/a，该装置可处处理接近9.90Mt/a的原料美国Flour公司在70年代对建建设单系列列25.00Mt/a炼厂的可行行性研究报报告，延迟迟焦化装置置配套处理理能力为4.50Mt/a，届时需配置置9,100mm的焦炭塔10台我国延迟焦焦化装置60～70年代,一一般为30万t/a～60万t/a1989年年,锦州石化投投产了一座座“四炉二塔塔”的100万t/a装置2000年1月,上上海金金山投产产了一座座“一炉二二塔”的100万万t/a装置2002年9月,上上海高高桥投产产了我国国最大的的140万万t/a装置焦炭塔的的大型化化1930年,焦焦炭塔塔直径3000mm80年代后,一般般8200mm左右目前，焦焦炭塔的的标准直直径为8,200mm～8,500mm某些9,200×36,600mm的焦炭塔塔已在运运转焦炭塔的的大型化化世界上最最大的焦焦炭塔是是加拿大大的Syncor油砂加工工厂的延延迟焦化化装置的的焦炭塔塔12,200mm×30,000mm印度信任任公司的的6.70Mt/a延迟焦化化装置，，有8个个直径为为8840mm的焦炭塔塔美国FW公司司将要设计计9,750mm×42,980mm（总高）的的焦炭塔塔美国FW公司司有可能设设计12，，192mm的焦焦炭炭塔塔焦炭炭塔塔的的直直径径和和安安装装年年份份的的关关系系焦炭炭塔塔的的塔塔高高（（T－－T））和安安装装年年份份的的关关系系灵活活性性原料料产品品美国国Lummus公司司美国国FosterWheeler公司司和和Conoco公司司三种种渣渣油油加加工工工工艺艺的的产产率率原料能处理包括括直馏（减减粘、加氢氢裂化）渣渣油、裂解解焦油和循循环油、焦焦油砂、沥沥青、脱沥沥青焦油、、澄清油、、溶剂精制制后的煤以以及煤的衍衍生物、催催化裂化油油浆、炼厂厂污油（泥泥）等60余种种原原料料处理理原原料料油油的的康氏氏残残炭炭为为3.8w%～～>45w%，，API重度度2～～20API随着着烃烃类类合合成成液液体体燃燃料料和和合合成成原原油油技技术术的的开开发发，，也也多多用用延延迟迟焦焦化化工工艺艺进进行行改改质质。。最最近近委委内内瑞瑞拉拉就就利利用用延迟迟焦焦化化工工艺艺和和加加氢氢处处理理工工艺艺对Orinoco的原原油油进进行行改改质质，，生生产产API16～～32，，S<0.1m%的合合成成油油延迟迟焦焦化化装装置置典典型型的的产产率率（（以以原原料料w%计））产品品产率率中中，，中间间馏馏分分油油产产率率占占总总产产率率的的30w%～～65w%左右右，，在在当当今今多多产产中中间间馏馏分分油油需需求求下下显显得得尤尤为为重重要要美国国Lummun公司对延延迟焦化化装置加加工能力力1.10Mt/a时的高康康氏残炭炭的减压压渣油方方案，在在低压、、低循环环比、24小时时操作周周期的条条件下，，如果原原料相同同，设计计合理，，略提高高操作压压力，再再将操作作周期改改为18小时时，则该装装置可以以加工1.375Mt/a的原料美国Fosterwheeler公司和Conoco公司为了了提高液液收，降降低焦炭炭产率，，在新设设计的装装置上通通常采用用低压（0.103MPa表压）、、低循环（而不是是零循环环）的工工艺设计计。因为为真正的的零循环环虽然可可进一步步减少焦焦炭产率率，稍微微增加液液收，但但增收的的HCGO质量价值值不高。。在考虑虑用哪种种循环操操作时应应考虑下下游接受受HCGO的加工装装置要求求。特别别对于加加氢裂化化型的炼炼厂，由由于加氢氢裂化对对原料有有严格的的要求，，如CCR<1m%，Ni+V<2wppm，C7不溶物也也有要求求的情况况下应慎慎重考虑虑采用哪哪种循环环比的操操作操作性操作目的的是得到到最大的液液体产品品，最少少的焦炭炭，生产产的焦化化重蜡油油的质量量要符合合下游加加工装置置的要求求美国Lummus公司的设设计是通通过控制制位于焦焦化分馏馏塔塔顶顶分离器器的压力力控制器器来控制制焦炭塔塔顶压力力，从而而达到低低压操作作。一般将将压缩机机入口处处压力设设定为0.007～0.014MPa。。焦炭塔典典型低压压操作的的压力为为0.105MPa美国USR公司开发发的“优化焦焦化（opticoking）”的专利技技术。该技术术就是将将循环的的焦化轻轻蜡油或或焦化汽汽油从分分馏塔返返回到高高温正在在生焦的的焦炭塔塔顶，额额外加入入的油气气瞬时气气化，使使操作者者能够稳稳定焦炭炭塔压力力缩短延延迟焦焦化循循环周周期是是提高高延迟迟焦化化加工工能力力的有有效方方法。。但是是，焦化循循环周周期由由21小时时缩短短到18小小时，，焦炭炭塔寿寿命损损失25％％新设计计的循循环周周期一一般为为18～～20小时时，对于较较老的的装置置，12～14小小时的循环环周期期也不不少见见。美国国Lummus公司设设计的的操作作周期期是≤≤18小时时美国URS公司司的优优化焦焦化技技术安全性性在工艺艺设计计阶段段，要准准备工工艺危危险分分析文文档、、确定定装置置布置置、足足够的的维护护和安安全通通道、、工艺艺装置置有关关安全全要求求等。。在完完成工工艺配配管和和设备备简图图后，，应启启动HAZ0P（危险的的可操操作性性分析析）分分析，，焦炭炭塔和和加热热炉区区域必必须进进行HAZ0P分析焦炭塔塔塔底底（顶顶）法法兰的的自动动卸盖盖系统统环境保保护在美国国和世世界各各国的的装置置设计计应符符合美美国EPA（环境保保护署署）和和该国国和该该地区区的环环保法法规、、OSHA（（职业安安全和和健康康）及及地方方、客客户等等等的的种种种标准准规范范。美国Lummus公司延延迟焦焦化装装置实实施的的环境境保护护设计计延迟焦焦化工工艺设设计的的改进进延迟焦焦化工工艺的的主要要（关关键））设计计特点点:双面辐辐射加加热炉炉在线清清焦现代化化的焦焦炭塔塔机械械设计计在线计计算机机控制制自动化化的卸卸盖系系统革新的的水管管理／／焦炭炭回收收系统统美国Lummus公司延延迟焦焦化装装置关关键的的设计计特点点工艺设设计工艺设设计适应现在和和未来来操作原料性性质的变化化；加工低硫轻轻质原原料生生产电电极焦焦时，优化工工艺条件以以达到馏分分油和焦炭炭产率之间间的最佳平平衡和经济济操作点；；加工重质含硫原原料，采用低压、、高温和低低循环比操操作以达到最大大馏分油产率；加工重质质原料，调调整循环周周期抑制弹弹丸焦的生生成；改变（增加加）装置压压力越低焦炭塔塔内气相表表观速度，，提高处理量量；装置压力调调整要考虑虑低压下最最大馏分油油产率和焦焦炭塔数量量之间的平平衡，焦炭塔塔塔内的气相相表观速度度、设备和和管线以及及系统压力力降和压力力；调整装置循循环比，在在达到最大大馏分油产产率的同时时，满足蜡蜡油质量要要。焦炭塔的设设计和框架架结构焦炭塔的设设计中要充充分考虑焦炭塔的加加热／冷却却的周期，保证焦炭炭塔的寿命命。优化焦炭塔塔设计，考虑焦炭塔塔操作周期期、操作条条件、原料处理量量、焦炭产率以以及焦炭塔塔的数目的的大小美国Lummus公司综合考考虑了降低低焦炭塔的的投资，采采用当今焦焦炭塔在工工业可利用用的最大尺尺寸的技术术以及未来来装置加工工能力的提提高和更多多劣质焦炭炭的产生等等的因素下下，设计的焦炭炭操作周期期为≤18小时缩短焦炭塔塔的生焦周周期，要考考虑到焦炭炭塔壳体／／裙座连接接处的应力力，采用有有限元分析析方法，将将应力减至至最小焦炭塔的框框架设计一一是要方便便操作和维维修，其次次要优化高高度焦炭塔框架架高度主要要取决于焦炭塔的基基础（基础底面面－顶面））高度，焦焦化冷凝罐罐的高度和和焦炭塔本本身的高度度。焦炭塔塔基础高度度取决于溜溜槽、焦池池的设计要要求.加热炉设计计双面辐射加加热炉:炉管热量分分布更均匀匀，降低峰值温温度，降低最大大热强度，，提高平均均热强度并并可减少总总的辐射面面积，从而而实现延长长加热炉操操作周期。。设计中采用用的安全联锁，可以使加加热炉因工工艺操作紊紊乱或仪表表故障而造造成非计划划停工时起起到保护加加热炉的作作用。在线清焦和和在线剥焦焦（pigging）设计的应用用可延长加加热炉操作作周期。在实施在线线清焦时应注入冷凝凝液以急冷加热热炉对流管管至设计温温度。分馏馏系统设计计应考虑在在线清焦时时额外蒸汽汽量。焦炭处理系系统焦炭处理系系统设计要考虑:投资设备维修平面布置装置输出焦焦炭的方法法等因素焦炭处理系系统有：将焦炭直接接排放到设设斗式合瓣瓣吊车的焦焦池以回收收焦炭的铁铁路装载法法直接将焦炭炭排至有前前部装车的的焦池或焦焦台系统以以及水力仓仓（Hydrobin））系统，即在在铁路装载载法的污水水坑和澄清清系统之间间，增加一一个水力仓仓系统进一一步进行焦焦炭脱水几种除焦系系统延迟焦化和和相关渣油油加工的经经济效益美国斯坦福福研究所（（SR