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。     

脱油沥青进焦化装置的重油加工工艺探讨

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司在实施"闪蒸加工塔河油,主流程加工轻质油"的低负荷加工方案时发现,影响正常生产的瓶颈之一是脱油沥青出路问题。探讨了优化脱油沥青加工模式,分析了焦化装置掺炼脱油沥青的可行性,并提出了改进建议。在脱油沥青后路不畅的情况下,焦化装置按10 t/h掺炼脱油沥青和轻油浆是可行的。控制掺炼比小于10%,对焦化液体收率以及生产影响较小,并可平衡全厂物料。轻油浆与脱油沥青混合进焦化装置,一方面增加芳烃和胶质含量,降低沥青质含量,改善原料热稳定性,减缓加热炉结焦;另一方面,可以降低脱油沥青的黏度,避免管线堵塞。     

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。     

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。     

高比例掺炼催化裂化油浆对延迟焦化装置的影响

为进一步解决催化裂化油浆出路问题,中石油云南石化有限公司利用延迟焦化装置进行了高比例掺炼催化裂化油浆的试验。结果表明,油浆掺炼比例(w)由25%上升至29%时,石油焦收率明显下降,蜡油收率有所提高,轻油收率、总液体收率均有所升高,石油焦的挥发分、灰分分别提高了1.90百分点和0.04百分点,石油焦的硫质量分数降低了0.10百分点,高比例掺炼前后石油焦均满足企业4A级标准。同时发现,高比例掺炼加速了加热炉进料泵管线的腐蚀,但对焦化装置的工艺操作条件影响较小,加工每吨原料产生的经济效益提高67.0元,表明在优化方案下高比例掺炼催化裂化油浆具有可行性。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的影响及优化设计

对催化裂化油浆的性质及掺炼油浆对延迟焦化装置造成的影响进行分析,并对延迟焦化装置的设计提出优化方案。催化裂化油浆与减压渣油相比具有黏度低、密度大、康氏残炭小、氢含量低、芳烃含量高、胶质含量低等特点。某新建1.20 Mt/a延迟焦化装置掺炼25%的催化裂化油浆后,石油焦收率增加2.7百分点,轻质油（汽油+柴油）的收率下降5百分点,焦化蜡油收率提高2百分点,总液体收率下降3百分点,焦化蜡油的残炭和芳烃含量、石油焦的灰分和挥发分均增加。催化裂化油浆中的催化剂颗粒在换热器、分馏塔、加热炉、泵及管道内造成磨损和沉积结焦,影响装置长周期运行。通过对换热器折流板形式、加热炉炉型、炉管厚度、清焦方式及分馏塔流程等进行优化设计,能够减少催化剂颗粒在分馏塔及换热器内沉积,减缓加热炉炉管结焦,延长装置运行周期。     

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。     

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。     

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。     

延迟焦化装置掺炼FCC油浆的工业实践

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司延迟焦化装置掺炼FCC油浆的比例稳定维持在10%以上,最高达到13.6%。掺炼FCC油浆后,延迟焦化装置的操作苛刻度降低,经济效益可观,每月可创效864万元;但石油焦和蜡油产品质量变差,石油焦挥发分质量分数下降1.25百分点,灰分质量分数上升0.15百分点,蜡油残炭质量分数上升1.19百分点,密度上升67 kg/m~3,装置燃料气、3.5 MPa蒸汽、电的单耗均上升;加热炉炉管和炉出口转油线结焦加剧,炉出口压力上升速率较掺炼油浆前增大0.015 MPa/月;出现了加热炉进料泵出口弯头、跨线阀、进料调节阀阀芯严重磨蚀等问题,装置安全运行风险急剧上升。针对存在问题提出了开展预知性维修、控制油浆固含量、进行设备材质升级、缩短检修周期、优化工艺流程等应对措施和建议。     

基于分子管理的渣油掺炼FCC油浆对丙烷脱沥青工艺的影响

以中国石化茂名分公司混炼渣油和催化裂化(FCC)油浆为原料,在渣油丙烷脱沥青小型试验装置上,从分子管理的角度考察FCC油浆掺炼比、溶剂比和抽提温度等操作条件对产物收率及性质的影响。结果表明:掺炼油浆对渣油丙烷脱沥青过程具有协同作用,脱沥青油收率随FCC油浆的掺炼量、溶剂比的增大、抽提温度的降低而提高。在掺炼比30%、溶剂比6、萃取塔上/下段温度60/48℃、压力4.25 MPa的试验条件下,脱沥青油的收率可达31.71%,主要性质如馏分组成、H/C原子比及残炭等符合催化裂化原料的要求;脱油沥青的收率为68.29%,且其针入度、软化点及延度等主要性质符合重交通道路沥青AH-90指标。     

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。     

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。     

煤柴油中压加氢裂化装置掺炼劣质催化裂化柴油的实践

为提高催化裂化柴油（简称催化柴油）品质及优化全厂物料平衡,中海油惠州石化有限公司在3.6 Mt/a煤柴油中压加氢裂化装置进行了大比例掺炼劣质催化裂化柴油的实践。结果表明：在不改变装置结构及催化剂已运转8年半的条件下,催化柴油掺炼比例（w）达21%,装置整体运行平稳;装置综合能耗由777.121 MJ/t增加至952.315 MJ/t;重石脑油、喷气燃料和柴油产品质量合格;与不掺炼催化柴油相比,掺炼21%催化柴油后,喷气燃料的收率降低11.99百分点,烟点降低4.6 mm,密度（20 ℃）增大12.8 kg/m3,芳烃体积分数增加8百分点;与原料相比,柴油产品的十六烷值提高16.4个单位,但与掺炼前相比,十六烷值降低5.5个单位,收率增加8.29百分点。催化柴油掺炼比例提高后,国V标准柴油的比例提高,满足了柴油产品质量升级要求,同时为大型炼油厂优化全厂物料平衡提供了新途径。     

焦化汽柴油加氢装置掺炼催化裂化柴油工业试验

某石化公司催化裂化柴油(简称催化柴油)产量大、芳烃含量高、十六烷值低、加工难度大。为解决加氢裂化装置掺炼催化柴油时氢耗大、加工费用高等问题,将催化柴油改至焦化汽柴油加氢装置进行加工,并在不同催化柴油掺炼比例下进行工业试验,对比不同掺炼比例下的原料性质、主要操作参数、产品性质和物料平衡等数据。试验结果表明：焦化汽柴油加氢装置掺炼催化柴油后,柴油产品的密度和多环芳烃含量大幅上升,十六烷值大幅降低;反应平均温度提高幅度较大。在目前生产情况下,控制催化柴油掺炼比例不大于20%比较适宜。     

掺炼乙烯裂解重油对延迟焦化的影响

分析了中国石油兰州石化公司炼油厂延迟焦化装置掺炼乙烯裂解重油对原料性质、产物性质及收率、工艺操作条件及加工量的影响。结果表明,在掺炼乙烯裂解重油后,原料密度、黏度和残炭含量均增加,产品中轻油收率下降了0.66个百分点,石油焦收率则增加了2.79个百分点;在相同加热炉进料量下,加热炉出口温度平均值、循环比、炉管压力降和炉膛温度均增大;加热炉分支进料量由52t/h降至48t/h,月平均加工量下降了9000t。