掺炼FCC油浆对延迟焦化装置的影响

分析了延迟焦化装置掺炼FCC油浆对装置工艺操作条件、焦化产品分布及质量的影响,对延迟焦化装置掺炼FCC油浆存在的问题进行了分析。结果表明:掺炼FCC油浆后,产品液体收率降低了1.8%,焦炭产率增加了2.0%,而且产品质量变差,炉管结焦趋势增加,分馏塔底过滤器焦粉沉积严重,装置能耗增加。为减小影响,应该做到以下几点:经延迟焦化加工之前,FCC油浆应过滤处理和有足够的沉降时间,使其催化剂粉末含量降到最低;为保证装置长周期运行,掺炼FCC油浆的比例应尽可能低;加强巡检,定期清洗和检测设备。     

延迟焦化高比例掺炼催化裂化油浆的优化控制

为进一步发挥延迟焦化装置加工催化裂化油浆(催化油浆)产生的经济效益优势,从催化油浆的性质入手,实施两个阶段性试验:从正常掺炼量6%(质量分数,下同)逐步提高至15%,摸索提高焦炭塔压力,提高加热炉出口温度及装置循环比等关键参数,观察催化油浆中芳烃的转化情况,进一步分析明确影响焦化蜡油中芳烃含量的主要因素。同时,对高比例掺炼催化油浆后延迟焦化装置的产品分布、蜡油质量、能耗以及对除焦取料设备的影响等情况进行了分析。结果表明:汽油收率上升3.0百分点,柴油收率下降1.4百分点,蜡油收率下降5.8百分点,焦炭收率上升3.6百分点,油浆芳烃转化率约6.88%,装置能耗上升30.99 MJ/t。     

几种石油系重质原料焦炭化性能的对比分析

借助国内减压渣油、催化裂化油浆及乙烯焦油实验室焦炭化试验数据,测算出3种原料油经延迟焦化装置加工的模拟效益。结果表明,减压渣油掺兑催化裂化油浆和乙烯焦油后,延迟焦化装置的效益均有不同程度下降;但分析结果显示,对于炼油厂来说,按照当前的价格体系计算催化裂化油浆、乙烯焦油经延迟焦化装置加工的效益要好于两者作为商品直接外销。造成延迟焦化装置效益下降的原因主要是掺炼催化裂化油浆、乙烯焦油更多地副产了低价值的普通石油焦产品。通过对原料油的组成、结构以及石油焦成焦机理进行分析,探讨了乙烯焦油在工业延迟焦化装置上加工的可行性,同时阐述了改善乙烯焦油炭化性能的途径和措施。     

延迟焦化装置掺炼催化油浆的工业应用

在以加工仪长管输原油为主的沿江炼厂延迟焦化装置上，掺炼催化油浆可导致焦化装置液体收率下降、干气和焦炭产率上升。但在操作上采取控制掺炼比例、原料在线混合、适当加大循环比以及提高炉管注汽量等一系列优化操作措施，可有效约束掺炼催化油浆对装置产品和设备的负面影响，虽会使装置能耗有所上升，但经效益测算，焦化装置掺炼催化油浆能够提高企业整体经济效益。     

延迟焦化装置加工催化裂化油浆的经济技术分析

采用国内外两个价格体系，对四个企业的延迟焦化装置加工催化裂化油浆以后的产值变化进行了比较；并按实验室焦化装置加工纯催化裂化澄清油（油浆）所得产品产率对经济效益进行模拟测算。结果表明，延迟焦化加工催化裂化油浆的经济效益极差。文章还从理论和技术上，分析比较了减压渣油和催化油浆在焦化反应中产品收率分布的差别，支持了经济效益的分析结论。同时指出，延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆不仅对焦化装置产品质量育影响，还会加快灯加热炉炉管和分馏塔底的结焦速度，直至影响焦化装置的长周期安全运行。     

催化裂化油浆作为补热剂对延迟焦化工艺的影响

针对延迟焦化装置掺炼催化裂化(FCC)油浆及如何提高延迟焦化反应温度的问题,提出了FCC油浆作为补热剂的延迟焦化工艺。即在现有的延迟焦化装置中单独设置油浆进料系统及加热炉,加热后油浆在延迟焦化装置转油线处与减压渣油混合。该工艺不仅可以使油浆加热到更高的温度作为补热剂使用,而且避免了传统工艺中油浆与减压渣油混合后对泵和炉管磨损的问题,可明显提高进焦炭塔原料的温度,进而提高了延迟焦化液体产品收率、降低焦炭产率及改善焦化蜡油品质。中试结果表明:FCC油浆作为补热剂的延迟焦化工艺,其液体产品收率增加0.85百分点,焦炭产率降低0.91百分点,焦化蜡油性质得到明显改善,其馏程中95%点由467℃降低至457℃,经济效益得到提高。     

延迟焦化加工FCC油浆的经济和技术分析

采用国内外两个价格体系,对四个企业的延迟焦化装置加工催化裂化油浆以后的产值变化进行了比较,并且根据实验室焦化装置加工纯催化裂化澄清油(油浆)所得产品产率对经济效益进行模拟测算,计算结果表明延迟焦化加工催化裂化油浆的经济效益极差.还从理论和技术上,分析比较了减压渣油和催化裂化油浆在焦化反应中的产品收率分布的区别,支持了经济效益的分析结论;同时指出了延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆会对焦化装置产品质量产生影响,并会加速加热炉炉管和分馏塔底的结焦速度,直至影响焦化装置的长周期安全运行.     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆适应性中试研究

为避免焦化装置直接掺炼催化裂化油浆(催化油浆)对加热炉管寿命的影响,拟采取对催化油浆单独加热,再与原焦化装置热料混合后进焦炭塔成焦的技术路线。在延迟焦化中试装置上,以延迟焦化工业装置和增设油浆加热炉的工艺条件为基础,开展了以减压渣油(减渣)为主的焦化原料中掺炼部分催化油浆的焦化中试研究,考察了油浆掺炼对焦化产物质量和收率的影响,并考察了当以全部催化油浆为原料时,油浆加热炉出口温度和注汽量对油浆炉管结焦的影响。结果表明:当掺炼6.0%(质量分数)的催化油浆时,除焦化蜡油的芳烃含量增加较为明显外,对焦化产物的质量和收率影响较小;以催化油浆为原料与以减渣为主的焦化原料相比,焦化汽油和焦化柴油收率分别降低了10.46,19.07百分点,焦化气体、焦化蜡油和焦炭收率分别增加了3.04,6.94,19.50百分点;增大注汽量和降低加热炉出口温度可显著减缓炉管结焦趋势。     

延迟焦化装置加工催化裂化油浆的新技术及其工业应用

开发了一种催化裂化油浆（简称催化油浆）单独加热、炉后混炼新技术,并在中海油惠州石化4.20Mt/a延迟焦化装置上工业应用。该技术设置一台单独的加热炉用来加热催化油浆,可有效避免油浆对焦化装置产生不利影响。采取针对性特殊设计后,油浆加工系统可以实现长周期运行。应用该技术加工催化油浆后,焦化蜡油收率增大0.98百分点,焦炭收率增大2.10百分点,汽柴油收率减小3.09百分点;焦化产品中干气、液化气、汽油和柴油性质变化不大,焦化蜡油变重,焦炭灰分升高,但不影响下游装置运行和产品外售。应用该技术加工催化油浆,相比于将油浆作为燃料油外售,每年可增加效益10120万元。该技术具有较高的操作灵活性,可根据需求掺炼其他物料,也可提高加热炉的出口温度、加大焦炭塔内渣油反应深度,从而获取更高的经济效益。     

高苛刻度延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的工业实践

针对延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的问题,采用重油微型热反应装置,研究了催化裂化油浆的热反应特性。结果表明：尽管催化裂化油浆的残炭低于减压渣油,但在相同反应条件下,油浆的焦炭产率和气体产率均高于减压渣油;反应时间由2 h延长到4 h后,减压渣油的产品分布变化很小,而催化裂化油浆的焦炭产率降低了3.07百分点,表明催化裂化油浆热反应需要更多的热量和更高的反应苛刻度。通过工业装置焦化炉改造,进行了高苛刻度掺炼催化裂化油浆的工业实践。改造后在掺炼油浆条件下,焦化炉出口转化率由8%提高至12%,装置石油焦收率下降了1.1百分点,石油焦的挥发分质量分数降低了2.1百分点,表明原料的热转化程度有所提高,高苛刻度条件有利于油浆的深度转化。     

延迟焦化装置小比例掺炼催化油浆的工业应用

延迟焦化装置小比例掺炼催化澄清油,可以解决油浆出路问题。独山子石化1.2 Mt/a延迟焦化装置实验结果表明:(1)小比例掺炼催化油浆澄清油对焦化装置的换热影响较小;(2)蜡油收率、焦炭收率略上升,干气及各液体收率略下降;(3)未对焦炭质量和工艺操作造成影响;(4)掺炼后未造成加热炉炉管结焦趋势增加,也没有造成设备损坏;(5)掺炼催化油浆后,每年经济效益达到1 328万元,表明小比例掺炼催化油浆具有可行性。     

掺炼催化裂化油浆对延迟焦化装置的影响

依托中国石化金陵分公司1.6 Mt/a延迟焦化（简称焦化）装置,研究了催化裂化油浆掺炼比对焦化装置工艺操作、产品分布、产品质量和装置能耗等的影响。结果表明,将油浆掺炼比（w）由5.6%增至12.4%后,装置的汽油、柴油收率降低,蜡油收率提高,焦炭产率提高,焦炭的灰分增加、硫含量降低。油浆掺炼比的增加还会明显增加焦化装置燃料气、蒸汽和电的消耗。此外,掺炼高固含量油浆会引发加热炉炉管结焦,堵塞分馏塔塔底过滤器,加剧设备磨损。因而,可以通过严控油浆掺炼比例、油浆脱固、调整工艺操作等方法降低掺炼油浆带来的影响,保证焦化装置长期稳定运行。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆和脱油沥青的应用

针对某焦化装置掺炼催化裂化油浆(催化油浆)和脱油沥青,分析了不同掺炼比例下装置原料性质、关键操作参数、物料平衡等的变化。经过对比分析,当催化油浆和脱油沥青的总掺炼量达到40 t/h时,石油焦收率增加2.80百分点,液体收率降低5.22百分点。通过采取降低反应苛刻度、定期对加热炉炉管机械清焦、对原料系统阀门喷涂耐磨材料、定期对原料系统测厚等一系列措施,可以有效缓解大比例掺炼催化油浆和脱油沥青对装置造成的阀门磨损、加热炉炉管结焦等问题,保证了装置的安全平稳长周期运行。延迟焦化装置大比例掺炼催化油浆和脱油沥青解决了这两种物料的出路问题,实现了重油加工平衡,年增效5 173万元。     

延迟焦化装置掺炼重油催化裂化油浆

在中国石油乌鲁木齐石化公司1.2Mt/a延迟焦化装置中,以常减压渣油为原料,同时掺炼经脱除固体催化剂粉尘(以下简称脱固)工艺处理的重油催化裂化油浆,考察了脱固后油浆对产品分布及性质的影响。结果表明,油浆经脱固工艺处理后,平均总固体物质量浓度由6.5 g/L降至0.8 g/L,平均灰分质量分数由3 010×10-6降至210×10-6,二者脱除率分别为87.69%,93.02%。当脱固后重油催化裂化油浆掺炼量(质量分数)为5%时,在总加工量基本不变的情况下,与掺炼前相比,掺炼后干气收率提高,总液体收率下降,石油焦收率相当;掺炼前后汽油、柴油和蜡油馏程分布接近,石油焦中挥发分、灰分和含硫质量分数基本相同。     

掺炼焦化蜡油对催化裂化反应性能的影响

以减压蜡油掺炼焦化蜡油为原料,在小型固定流化床实验装置上考察了焦化蜡油掺炼比对催化裂化(FCC)反应性能的影响。结果表明:焦化蜡油掺炼比每增加1个百分点,FCC反应转化率约降低0.7个百分点,重油收率约增加0.7个百分点;随着焦化蜡油掺炼比的增加,液化气和汽油收率下降,干气收率上升,柴油和焦炭收率均先增大后减小,且在焦化蜡油掺炼比为20%时,柴油和焦炭收率均达到峰值。     

FCC油浆窄馏分热转化性能的基础研究

为确定延迟焦化工业装置原料掺炼FCC油浆的上限值并解决炉管结焦问题,利用特制重质油热反应评价装置,对FCC油浆切割的窄馏分进行单独热裂解实验,考察FCC油浆窄馏分热加工行为;对FCC油浆与焦化原料进行不同掺炼比实验,考察其结焦倾向及产品分布。结果表明:导致加热炉炉管结焦的主要反应物为FCC油浆360~420℃窄馏分;460~500℃馏程范围的FCC油浆主要发生缩合反应,是增加焦炭产率的主要贡献物;对提供的典型油样,当油浆掺炼比在9%以下时,不会导致炉管大规模结焦。     

延迟焦化装置运行分析与优化对策

某炼油厂0.5 Mt/a延迟焦化装置在原料深拔和掺炼催化裂化(FCC)油浆后,出现液体收率下降、运行周期缩短、液态烃产品焦粉携带等一系列问题,影响了长周期运行及经济效益。针对上述问题,优化了工艺条件、采用供氢体循环油、FCC油浆脱固等多种应对措施。中试结果表明:焦化轻蜡油作为供氢体时,装置液体收率提高3.21百分点,焦炭产率降低2.95百分点,是良好的供氢体;进一步研究表明反式十氢萘较顺式十氢萘更易发生供氢反应;应用某型油浆脱固剂后,FCC油浆固体脱除率达到98.04%。采取措施后,装置液体收率、长周期运行、液态烃产品质量均出现不同程度改善,实现了综合效益提升。     

延迟焦化过程掺炼催化裂化油浆进料方式的影响

在延迟焦化中型装置上,采用相同的原料,在焦炭塔塔顶操作压力、加热炉注汽量、循环比等工艺条件基本相同的情况下,对催化裂化油浆直接掺炼到减压渣油中(常规工艺)与催化裂化油浆和减压渣油分别加热后再混合(新工艺)两种进料方式进行试验研究,对两种进料方式下的产品分布及产品性质进行对比。结果表明:与常规工艺相比,新工艺可提高焦炭塔内重油的反应深度,具有提高液体产品收率及降低焦炭产率的技术优势;采用新工艺时气体产率增加了0.16百分点,汽油馏分和柴油馏分收率分别增加了0.23和0.56百分点,焦化蜡油收率降低了0.35百分点,焦炭产率降低了0.64百分点,从而使轻油收率增加了0.79百分点,液体产品收率增加了0.44百分点;在产品性质方面,气体、汽油馏分、柴油馏分和焦炭的性质变化不大,而焦化蜡油的性质则有所改善。     

延迟焦化装置掺炼催化油浆工业试验考察

为改变催化油浆只作为劣质重质油出厂的现状,提升企业的经济效益,进行了延迟焦化装置掺炼催化油浆的工业性试验。试验结果表明,掺炼催化油浆对延迟焦化装置的产品分布及产品质量无不利影响。通过实施必要的技术改造及维护管理措施,可保证延迟焦化装置的长周期稳定运行,提高催化油浆的经济价值,实现企业经济效益的最大化。     

延迟焦化装置中催化油浆的优化利用

在催化油浆中,采用加入捕获沉降剂且沉降一段时间的方法脱除其中的催化剂固体颗粒物;然后,将沉降后的上层催化油浆引入延迟焦化装置进行二次加工。结果表明:在沉降后的催化油浆中,其上部油浆催化剂粉末质量分数低于800×10~(-6),满足焦化原料要求;在掺炼比(质量分数)约为13%的条件下,当分馏循环比由掺炼初期的0.28降至0.20后,减压渣油处理量和上层催化油浆掺炼量分别增加了174.5,22.8 t/d,汽柴油收率下降了0.75个百分点,焦炭和蜡油收率分别提高了0.91,0.49个百分点,焦炭中的灰分质量分数提高了0.04个百分点。