延迟焦化装置掺炼脱油沥青问题分析与对策

洛阳石化1400kt/a延迟焦化装置由洛阳石化工程公司设计,采用“可灵活调节循环比”工艺流程.随着原油加工量的逐年提高,该装置开始掺炼脱油沥青.这固然可以扩大洛阳石化重油平衡能力,增加重油加工灵活性,提高总体经济效益,但焦化装置掺炼脱油沥青后,由于原料性质变差,随之产生加热炉炉管结焦速率加快、大量生成弹丸焦以及油气携带焦粉等问题.结合焦化原料特点、热反应生焦机理和延迟焦化工艺特点,对延迟焦化装置掺炼脱油沥青造成的影响进行分析.提出优化措施:在溶剂脱沥青装置脱油沥青出装置管线增上渣油、油浆静态混合器,按照一定的比例,使脱油沥青和减压渣油、油浆充分混合,降低原料中的沥青质含量;加强原料监控,改善焦化原料性质,降低加热炉出口温度,提高加热炉管内流体线速,适当加大循环比,保证装置的安全运行.     

原料劣质化对延迟焦化装置的影响分析及应对措施

某公司延迟焦化装置设计以减压渣油为原料,但按照该公司重油加工流程安排,该装置长期维持单炉室低负荷运行,并且需要掺炼催化油浆和脱油沥青进原料系统。随着催化油浆和脱油沥青掺炼比例的逐渐提高,焦化装置混合原料性质劣质化严重,原料残炭以及原料中沥青质含量屡次突破装置历史最高值,为装置带来了新的生产难题。通过对原料劣质化给装置加热炉、焦炭塔、分馏塔等系统带来的一系列操作及管理上的不利影响,以及原料劣质化后装置产品分布变化等方面进行全面而深入的分析,并结合实际生产经验,总结出日常生产期间原料劣质化时装置可采取的应对措施,同时就原料劣质化常态化下装置操作调整提出了提高反应苛刻度、防止生成弹丸焦、加强对高温特阀的管理、优化除焦操作等优化措施,为焦化装置在原料劣质化下的安全平稳运行提供了操作调整优化的方向。     

重油加工路线的优化及实践

随着世界原油重质化趋势的加剧,对重油的深度加工成为炼厂面临的重要课题之一。结合现有装置特点,开展技术理论分析,选择5种重油加工路线,并运用RSIM模型软件,比选了不同加工路线的经济效益,确定了最优路线,即:"催化裂化-溶剂脱沥青-延迟焦化-油浆拔头"组合加工工艺路线。该组合工艺工业应用表明,与优化前的加工方案相比,在重油加工流向中,溶剂脱沥青装置加工负荷增加,延迟焦化装置加工负荷显著下降。同时,延迟焦化和催化裂化装置的加工原料密度和残炭值上升,原料的劣质化性质明显。从产品分布看,全厂汽油、煤油和柴油合计收率上升1.42个百分点,且柴汽比下降0.11,全厂液体产品收率提高1.69个百分点,石油焦+沥青收率下降2.27个百分点,说明该组合工艺有助于改善产品分布。按2014年价格体系测算,每吨原油加工效益可增加63元。并且,随着装置苛刻度的加大和装置结构的完善,企业的经济效益会进一步扩大。     

焦化加热炉对流段结焦的原因分析与对策

中国海油惠州炼油分公司420×104t/a延迟焦化装置采用"两炉四塔"工艺技术,设计加工减压渣油,正常在线清焦周期在4～6个月。2010年6月,该装置掺炼催化油浆,在不到2个月的时间内焦化加热炉对流段与对流入口严重结焦,导致装置分炉进行机械清焦。通过对焦块取样化验分析并从工艺角度进行综合分析,得出了加热炉结焦的主要原因是:催化油浆含有0.5%～1.0%的附着有铁、镍、钒、钙等重金属和焦炭的催化剂固体颗粒,极易吸附从焦炭塔带来的泡沫焦焦粉颗粒和塔底油中的沥青质和胶质分子,形成更多的结焦母体,进一步强化了结焦作用;此外,由于采用单点注水,注水与柴油换热后温度偏低(180～200℃),导致减压渣油中的沥青质析出挂在管壁上,产生缓慢积焦。提出了清焦后的技改措施:及时投用第二点注水;加强对焦化原料与底循油的分析,原料易结焦时取大循环比操作;平稳操作,减少辐射进料携带入炉管的焦粉量;停炼催化油浆。     

延迟焦化装置焦炭塔大油气线结焦原因分析及处理

中国石化洛阳石化公司1.4Mt/a延迟焦化装置焦炭塔油气线结焦导致生产塔顶压力升高.延迟焦化装置长期在设计负荷57％以下的低负荷生产,掺炼高残炭、高沥青质的劣质化原料是大油气线结焦的主要原因.因生焦周期内剧烈的温度变化和油气线立式"π"型补偿器对管线振动不能有效约束,最终导致挂壁焦脱落.脱落的焦块聚集在管线内部,使得管...     

苯乙烯焦油在延迟焦化装置上的加工利用

为提高苯乙烯焦油的利用价值,在成功实现乙烯焦油在延迟焦化装置掺炼的基础上,进行了延迟焦化装置掺苯乙烯焦油技术攻关。通过将苯乙烯焦油与乙烯焦油充分混合后再输送至延迟焦化装置稳定重油罐,与乙烯焦油一并掺入装置原料中加工。小试研究表明,乙烯焦油中掺入小于4%(质量分数)苯乙烯焦油,不会立刻发生快速的絮凝现象,加入稳定剂和胶溶剂能对混合油样稳定性有一定改善,但不能长时间储存。在小试研究基础上,在延迟焦化装置上进行了工业应用,结果表明,在乙烯焦油中掺入2%(质量分数)苯乙烯焦油,对装置混合原料的性质、产品分布影响不大,装置运行平稳,且装置换热系统、加热炉管结焦趋势变化不大,说明装置可以稳定掺炼苯乙烯焦油。自2019年9月开始掺炼,至2022年4月共加工苯乙烯焦油3234t,实现增效294.29万元。     

丙烷脱沥青装置节能改造

南阳石蜡精细化工厂18×104t/a丙烷脱沥青装置是在原1 5×104t/a丁烷脱沥青装置基础上改建而成,改建后能耗高达39.71 kg标油/t。针对能耗高的问题,采取技术改造,优化操作等一系列节能措施,使能耗降低,在同类装置上具有推广应用价值。     

世界首套焦化装置油浆加热炉的运行与检修

我国重油加工工艺基本上为脱碳过程,主要是馏分油催化裂化、热裂化、溶剂脱沥青、延迟焦化等,馏分油催化裂化是目前我国最主要的重油加工提高轻质油收率的手段.重油催化裂化装置产生的副产物催化油浆,常规的处理方式是送至延迟焦化装置,与减压渣油按一定的比例混合,作为延迟焦化装置的原料进行热裂化加工,而在延迟焦化装置实际生产中,因催...     

扬子石化延迟焦化装置弹丸焦防治对策

扬子石化2号延迟焦化装置设计加工减压渣油,加工量为160×10^4t／a,加工方案以单炼双卡油（即卡斯特拉油和卡诺姆油按l：1的比例混合后的原油）和混炼油（即双卡油与乌拉尔油、扎菲罗油按不同比例混合后的原油）为主。卡斯特拉油是一种高残炭、高沥青质原油,其减压渣油在焦化加工中易产生弹丸焦。随着双卡油掺炼比例的增大,焦炭收率增大,装置出现大量焦粉夹带进入分馏塔底、产出弹丸焦、冷焦水带黏油等问题。为此,对反应温度、反应压力、循环比进行了调整。结果显示,降低反应温度,有利于抑制弹丸焦的生成,但冷焦水黏油增加,冷焦水放水时易堵塞,拆卸底盖较困难;提高循环比,对弹丸焦也有抑制作用,随着循环比的增加,弹丸焦的直径在逐渐变小。     

延迟焦化装置掺炼催化油浆的影响分析与长周期运行探讨

催化油浆具有黏度低、密度大、康氏残炭小、芳烃含量高、胶质含量低等特点。催化油浆中固体颗粒的分离方法有:自然沉降法、静电分离法、旋流分离法、沉降剂脱除法、过滤分离法等。目前,催化油浆进焦化装置掺炼前的净化方式以自然沉降为主。焦化装置掺炼催化油浆后,焦化蜡油的残炭和芳烃含量增加,石油焦的灰分增加,轻油收率降低,且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。采取如下措施:化学助剂沉降加充分自然沉降,降低催化油浆中的固体含量;控制油浆掺炼比例;原料在线混合;原料换热器的优化设计;焦化加热炉多点注水改注汽;增加循环比;增加焦化加热炉第二、三点注汽量;焦炭塔操作优化和加热炉炉管的测厚监控等,可有效约束掺炼催化油浆对延迟焦化装置产品和设备的负面影响。     

延迟焦化装置混合渣油加工方案及调整措施

2008年,为了提高经济效益,中国石油辽阳石化公司炼油厂160×104t/a延迟焦化装置在加工俄罗斯渣油的基础上,开始混炼委内瑞拉渣油。初步加工方案为:俄罗斯渣油与委内瑞拉渣油的混炼比例为3:2;加热炉辐射段出口温度F101A为493℃,F101C为491℃;循环比为0.25;焦炭塔操作压力为0.2MPa左右;采用"两炉四塔"进行生产,单炉辐射段进料量为72～76t/h。为了防治弹丸焦,对运行参数进行了调整:将混炼比例由3:2调整为4:1;将加热炉出口温度降低1℃;及时调整辐射炉管的注水量,保证焦炭塔空塔线速度不大于0.15m/s。经过调整,延迟焦化装置石油焦产率增加了3.46个百分点,石油焦质量达到SH0527—1992《延迟石油焦(生焦)》3B标准的要求,柴油馏程和硫含量达到下游加氢精制装置对原料的要求,装置运行工况良好,各项工艺参数运行稳定。     

延迟焦化装置掺炼催化裂化油浆的技术经济分析

为解决催化油浆的出路问题,济南分公司在延迟焦化装置进行了掺炼催化油浆的试验,催化油浆在焦化原料中以不同的掺炼比例进行了试验。试验结果表明,延迟焦化装置掺炼油浆比例过高,会造成汽柴油收率及总液体收率降低,产品质量变差,设备磨损加剧,综合效益将大大降低。     

催化油浆制针状焦技术经济分析

针状焦是20世纪70年代大力发展的优质碳素原料,由其制成的超高功率(UHP)石墨电极可大幅提高冶金工业效率,降低消耗,减少环境污染。研究发现,炼厂油浆是生产针状焦的优质原料。目前,国外普遍采用低硫减压渣油和催化裂化澄清油为原料,共碳化生产针状焦,技术成熟。国内相关技术研发起步较晚,但发展较快。2006年,锦州石化采用石科院自主开发的第二代油系针状焦生产技术,对原装置进行技术改造,生产针状焦4×104t/a左右,可满足UHP石墨电极生产的需要。2012年,山东临沂沂河石化有限公司20×104t/a油系针状焦装置动工,采用中国石油大学超临界萃取分离技术预处理油浆,该项目配套有芳构化装置,预计将于2014年7月投产。对该项目原料市场分析表明,目前国内催化裂化澄清油或油浆、甲醇、液化气等资源充足,供应不存在问题。产品市场方面,由于生产不稳定,目前针状焦实际产量不到20×104t/a,而消费量达到27.29×104t/a,有8×104t/a的缺口;同时,副产的芳烃市场前景较为乐观。根据项目投资估算和经济分析,设计项目内容为40×104t/a原料油浆,生产约20×104t/a针状焦,同时配套相应装置,总投资约6.6亿元,可以实现税后利润5.8亿元/a,投资回收期为2.1a。项目具有工艺技术成熟、原料易得、产品市场前景乐观、效益显著的特点,不仅可以解决国内针状焦资源缺口问题,也是炼厂解决油浆出路的有效途径。     

劣质残渣油的加工和应用技术进展

原油的日趋重质化和劣质化导致炼厂劣质残渣油数量随之增大.目前劣质残渣油主要作为燃料油的调合组分或直接作为重质燃料油使用,经济效益和能量利用效率非常低,寻找高价值的加工和应用途径是目前急需解决的问题.劣质残渣油可通过掺炼延迟焦化、渣油加氢或渣油气化等常规工艺进行加工,但由于重金属、灰分等杂质含量高,应用常规工艺加工时存在装置损坏严重、结焦严重、管道堵塞等问题,而且产品质量差、催化剂更换频繁、成本高.劣质残渣油还可作为化工原料,如用作常减压蒸馏强化剂、道路沥青调合组分以及生产针状焦、生产炭黑、气化制氢等,应用非常广泛,但大多数处于实验阶段,工业应用需进一步研究.劣质残渣油热解气化技术具有原料适应性强、产品质量好等特点,对于解决炼厂劣质残渣油的出路问题极具潜力,应用前景广泛,目前正处于实验研究阶段.     

焦化汽柴油加氢装置反应器撇头原因分析与对策

惠州炼化汽柴油加氢精制装置设计加工延迟焦化汽柴油,为提高乙烯裂解原料品质,降低柴油产品中的硫、氮含量,该装置保持着苛刻的反应条件。针对该装置一反一床层压差连续两次快速上升的现象进行分析,进料中携带的焦粉和金属离子是该装置频繁撇头的主要原因,其中焦粉来自上游延迟焦化装置,金属离子主要为钠离子,脱硫联合装置含碱液和二硫化物的反抽提溶剂进入加氢精制装置原料罐,随装置原料进入反应器,被床层顶部的保护剂吸附,且吸附量逐渐增加,最终使床层顶部催化剂板结,导致一反一床层压差持续上升。通过平稳上游装置操作,减少焦粉夹带,调整含碱二硫化物油走向,避免钠离子污染,彻底清理装置原料罐区,抬高原料抽出口高度,加氢装置内自动反冲洗,以及强化罐区沉降脱水等措施,改善原料质量,该装置实现了连续三年超负荷平稳运行。     

大连石化渣油加氢装置催化剂寿命预测及原油加工建议

大连石化300×104t/a渣油加氢装置设计处理能力为8955t/d,加工原料为29%的俄罗斯常压渣油(AR)、14%的俄罗斯减压渣油(VR)和57%的沙轻减压渣油(VR)。装置设计开工时数为8000h,在处理设计原料时催化剂的预期寿命是335d,加工常压渣油与减压渣油进料300×104t,两系列催化剂沉积金属总量为230t。截至2009年7月底,已连续满负荷运行362d,累计加工常压渣油与减压渣油混合进料301.8×104t。由于本周期所加工原料苛刻度低于设计值,以及存在产品质量指标放宽等因素,在设计苛刻度下,催化剂寿命还有约4～5个月时间。如果实施控制提温速度、选择易加工原油等手段,预计可以运行至2011年4月,但想要达到所有催化剂均匀失活难度较大。建议在余下的运转期内,除了要求进料中杂质含量不超过设计指标外,最好选择酸值小于0.5mgKOH/g原油,常渣中Ni/V小于0.5、总N小于3500μg/g、C7沥青质小于7.0%(质量分数)的原油进行加工。同时,尽量选择容易处理及中等程度的原油。