延迟焦化加热炉介质停留时间对装置焦炭产率的影响

延迟焦化装置重油的热反应过程主要在焦炭塔内完成,但其反应所需热量全部由焦化炉提供,因此理论上延长介质在焦化炉管内的停留时间,增加焦化炉提供给介质生焦反应的热量将影响重油在焦炭塔内的反应深度,从而影响延迟焦化装置的产品分布。为消除原料性质变化对产品分布的影响,在三炉并列的1.20 Mt/a延迟焦化工业装置上,通过焦化炉管内外过程模拟技术进行方案论证,对单台焦化加热炉进行了延长介质在炉内停留时间的技术改造试验。4个月的工业生产数据证明,适当延长介质在炉管内的停留时间,可增加介质在焦化炉内的反应深度,使焦炭产率下降3.99个百分点。     

定向反射深度裂解技术在原油焦化中的应用

中国石油克拉玛依石化有限责任公司焦化车间大检修期间,采用中国石油大学开发的“焦化炉管外定向反射与管内深度裂解技术”,在焦化炉总体结构不变的条件下,对在役的1.2 Mt/a原油焦化炉进行优化改造。改造后,加热炉炉管表面温度平均降低约30 ℃、汽柴油收率提高2.85百分点,焦炭产率降低1.15百分点,加热炉热效率提高2.23百分点。说明改变传统炉管走向,增加炉管数量,通过延长重质油在管内的反应停留时间,提高焦化炉生焦反应给热量及给热品质,对减少装置的焦炭产率,提高汽柴油收率有实际应用效果。     

定向反射深度裂解技术在稠油焦化中的应用

中国石油克拉玛依石化有限责任公司焦化车间大检修期间,采用中国石油大学开发的"焦化炉管外定向反射与管内深度裂解技术",在焦化炉总体结构不变的条件下,对在役的1.2 Mt/a稠油焦化炉进行优化改造。改造后,加热炉炉管表面温度平均降低约30℃、汽柴油收率提高2.85百分点,焦炭产率降低1.15百分点,加热炉热效率提高2.23百分点。说明改变传统炉管走向,增加炉管数量,通过延长重质油在管内的反应停留时间,提高焦化炉生焦反应给热量及给热品质,对减少装置的焦炭产率、提高汽柴油收率有实际应用效果。     

塔河重质常压渣油延迟焦化工艺的优化

利用国内延迟焦化技术最新研究成果,对塔河超重焦化原料裂解特性及结焦倾向进行了实验室评价,得到了结焦因子、产品分布随循环比的变化规律.利用过程模拟技术,对焦化炉管内外传热及反应过程进行了模拟,得到了在役焦化炉出口管内介质裂解深度、管内介质最大表观流速、管内最高油膜温度及生焦反应所需的焦化炉给热量等关键工艺参数,并与同类装置进行了对比.在对原料特性、装置结构特点及现场操作状况进行详细研究的基础上,对装置进行了针对性改造,对可调工艺参数如循环比、焦化炉出口温度及注气量提出了优化设计方案,其中循环比由设计值的1.00下调到0.65.装置经改造及降低循环比后,装置燃料消耗、焦炭产率均低于原设计:单位能耗比改造前下降了167～209 MJ/t,焦炭产率比改造前下降了1.7～1.8个百分点,装置运行周期达到1 a以上,年经济效益在3 000 ×104 RMB￥以上.     

延迟焦化加热炉深度裂解技术改造效果分析

良好的加热炉设计和操作是延迟焦化装置的技术关键。2011年9月检修期间,采用中国石油大学(华东)的专有技术对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司延迟焦化装置加热炉进行了贴墙燃烧、深度裂解技术改造。系统地阐述了加热炉技术改造概况,并从能耗、石油焦挥发分、炉管结焦情况、液体收率等几个方面对改造后的效果进行评价分析,加热炉改造后每分支炉管总长度增加了95.2 m,430℃以上物料停留时间51 s,较改造前增加18 s,燃料气单耗平均上升1.49 kg/t,石油焦挥发分不大于10%,一个清焦周期内炉管结焦厚度明显加大,装置液体收率增加1.61百分点,基本实现了深度裂解的改造目标。实际应用表明,此次改造消除了原来加热炉火焰过长、发飘和舔烧炉管等现象,使炉管表面受热更加均匀,避免了炉管局部温度过高导致炉管局部结焦加剧。     

大型延迟焦化装置扩能技术改造

长岭分公司炼油厂加工能力为0.8 Mt/a的延迟焦化装置经扩能改造后达1.2 Mt/a,该装置采用了一炉两塔、灵活调节循环比、双面辐射加热炉、大焦炭塔直径(φ8400 mm)以及水力除焦程序控制等技术和设备,实现了延迟焦化装置的大型化,其工艺和关键设备首次采用国内开发的技术。该装置的投产为炼厂扩大重油的加工能力发挥了重要作用。     

原料劣质化对延迟焦化装置的影响分析及对策

对中国石化洛阳石化公司延迟焦化装置原料劣质化后,装置出现的问题进行了分析,并提出了相应的改进措施。结果表明：当延迟焦化装置原料劣质化（残炭、胶质与沥青质的质量分数分别为27.85%,42.70%）时,会导致装置出现加热炉炉管结焦速率加快,表面温度上升,加热炉出口处管线结焦,焦炭塔石油焦硬度增加,塔底进料压力上升,产品液体收率降低等问题,通过采取将循环比上调至0.30,加热炉出口温度下调4℃,生焦周期减少4 h的优化操作,备用炉室注入蒸汽,回炼废润滑油等措施后,可有效解决上述问题。     

大型延迟焦化装置扩能技术改造

长岭分公司炼油厂加工能力为0．8Mt／a的延迟焦化装置经扩能改造后达1．2Mt／a，该装置采用了一炉两塔、灵活调节循环比、双面辐射加热炉、大焦炭塔直径(Φ8400mm)以及水力除焦程序控制等技术和设备，实现了延迟焦化装置的大型化，其工艺和关键设备首次采用国内开发的技术。该装置的投产为炼厂扩大重油的加工能力发挥了重要作用。     

延迟焦化焦炭塔冲塔处理措施的探讨

延迟焦化焦炭塔的大规模冲塔往往会导致分馏塔底循环中断、辐射泵入口过滤器流通量大幅下降、炉管结焦堵塞等问题,并有可能造成装置较长时间停工.结合X炼油厂2 Mt/a延迟焦化装置一起成功处理的焦炭塔冲塔事件,分析了冲塔后的应对措施.分析认为,在确保人员安全条件下,优先保护加热炉、辐射泵、压缩机等关键设备;加热炉紧急停运后,保持炉膛温度350 ℃左右,炉出口温度250 ℃左右,以免管内介质冷凝堵塞炉管;发现辐射炉管结焦堵塞后,不要轻易更换炉管,可采用外部缓慢加热和蒸汽吹扫就有可能解决问题.采取一系列处理措施后,X炼油厂延迟焦化装置在低负荷运行约110 h后恢复了二炉四塔高负荷运行,并在随后的两年多时间里一直保持了约110％的负荷运行.     

延迟焦化装置的大型化扩能改造设计

介绍了中国石油化工股份有限公司长岭分公司0．6Mt／a延迟焦化装置扩能至1．2Mt／a的改造设计方案。该方案首次采用了可灵活调节循环比的工艺流程，使循环比可以低于0．2，甚至可以实现零循环比操作；采用了优化的换热流程，使焦化原料的换热终温达到了330℃；实现了大型焦化装置双面辐射加热炉和水力除焦设备的国产化。改造后装置于2002年7月一次投产成功，各项指标基本达到设计要求。     

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延长至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。     

延迟焦化加热炉烧焦-水洗技术的应用

延迟焦化加热炉将原料油迅速加热升温至焦化反应温度,运行一段时间后,辐射炉管易结焦,导致炉膛温度、炉管表面温度升高,炉管传热能力下降,装置处理量降低。以延迟焦化加热炉辐射段炉管为例,针对辐射段炉管结焦、清焦问题,首次采用蒸汽-非净化风烧焦辐射段炉管后,再用除盐水对辐射段炉管进行水洗除焦。结果表明,加热炉辐射段炉管经烧焦水洗后,完全清除了炉管内的结焦和盐垢,装置处理量提高了13.14%,炉管表面温度平均下降了28.17℃,燃料气单耗降低了9.67%,不但延长了加热炉的运行周期,而且提高了装置的经济效益。     

延迟焦化装置供氢体循环技术的应用

中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司1.2 Mt/a延迟焦化装置经过技术改造,增设了渣油换热器并将蜡油并入渣油系统跨线流程,将350℃热蜡油经调节阀补入加热炉进料油中,实现了供氢体循环技术改造。改造后,分馏塔底部温度可提高25℃,装置液体收率提高1.14百分点,焦炭收率降低0.54百分点,石油焦挥发分质量分数降低0.40百分点,有效地改善了装置产品分布,同时加热炉负荷降低、热效率提高0.35百分点,燃料气耗量减少200 kg/h,在保证装置长周期运行的同时,提高了经济效益。     

焦化装置缩短生焦周期技术改造

介绍焦化装置生焦技术改造。经过对加热炉、工艺流程的改造,生焦周期从24 h缩短至18 h,装置处理量从1.0 Mt/a提高到1.25 Mt/a,循环比由原来的0.25降低到0.15,实现可调节循环比大小的操作。该装置改造后已成功运行,实践证明,采用该改造方案能耗低,经济效益好。     

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。