延迟焦化装置提高负荷率的瓶颈分析及对策

针对中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司Ⅱ套2 Mt/a延迟焦化装置扩能改造后负荷率逐年降低的问题,从原料劣质化后加热炉炉管结焦趋势上升、原料换热终温降低后加热炉辐射强度增加、内表面粗糙度大的炉管更容易结焦等方面着手分析了影响装置负荷提升的主要瓶颈,提出了优化原料组合、适当控制劣质原料掺炼比例、优化分馏塔侧线换热流程、提高原料换热终温和优化加热炉运行方式等措施,装置负荷率提高了10%,缓解了公司原油加工量提高和原油劣质化后重油平衡困难的矛盾。     

延迟焦化大瓦斯线结焦分析及减缓措施

大瓦斯线结焦是焦化装置普遍存在的一个问题。解决大瓦斯线结焦是延长焦化装置生产周期,确保高负荷加工劣质原料的关键手段之一。通过综合当前国内外延迟焦化方面的工艺进展及对焦化装置大瓦斯线结焦情况分析,得到影响大瓦斯线结焦的主要因素有焦炭塔塔顶温度、加热炉出口温度、辐射注汽量、冷焦吹汽量、消泡剂的作用、焦炭塔平稳操作、原料性质、切塔时的平稳操作以及大瓦斯线内的油气线速等,同时提出了减缓结焦的措施。     

延迟焦化装置长周期生产中存在的问题及解决措施

总结了镇海炼油化工股份有限公司延迟焦化装置加工含硫渣油的经验,针对延迟焦化原料日趋重质化,劣质化给加热炉,焦炭塔,大油气管线及分馏塔等主要设备长周期运转带来的一系列问题,对装置进行了改造,实施了相应的措施,取得了较好的效益。     

1.20Mt/a延迟焦化装置焦炭塔大油气管线结焦分析

焦炭塔大油气管线结焦是影响延迟焦化装置长周期运行的主要因素,综合当前国内外延迟焦化方面对焦炭塔大油气管线结焦的分析,并根据1.20 Mt/a焦化装置大油气管线结焦的具体现象,得出影响结焦的主要因素有原料性质、加热炉出口温度、焦炭塔顶部温度控制,急冷油、焦炭塔气速等。同时,提出了合理控制加热炉出口温度、改善急冷油性质、降低焦炭塔气速等减缓结焦措施。     

机械清焦技术在延迟焦化加热炉中的应用

原油的重质化、劣质化给延迟焦化装置带来了更大的苛刻度,加热炉炉管结焦已经成为所有延迟焦化装置面临的重要问题。目前清理焦化加热炉结焦方法主要有3种,在实际应用过程中各有特点。其中机械清焦技术可以将加热炉管内结焦清除的比较干净,使加热炉恢复到开工初期的传热状态,有利于降低装置能耗,提高整体经济效益。     

低循环比条件下的延迟焦化技术分析

对中国石化洛阳分公司延迟焦化装置采取低循环比操作技术后的效果与存在的问题进行分析,并提出解决措施。采取低循环比操作后,焦化装置的液体产品收率和渣油加工能力均提高,同时装置的综合能耗降低,但存在加热炉结焦倾向增大、分馏塔塔底结焦、设备超负荷运行等问题。通过渣油进装置在线密度仪实时检测原料性质变化,根据原料性质变化及时调整循环比和加热炉炉管注汽量等,可改变渣油在炉管内的流动状态,避免加热炉炉管结焦;通过优化分馏塔塔底换热流程,增大循环油的流动性,可以减缓分馏塔塔底结焦;通过在小吹汽、大吹汽等阶段对分馏塔提前操作,可减弱低循环比操作对分馏塔的影响;通过增加循环油并入蜡油出装置流程,可解决低循环比操作下分馏塔塔底循环油去向问题,增大分馏塔平稳操作的灵活性。     

延迟焦化加工劣质渣油的技术探讨

分析了劣质渣油特别是减压深拔后渣油的性质及其对延迟焦化装置的影响。原料密度大、沥青质和残炭比值大的原料易产生弹丸焦。原料的残炭值越高、芳烃/沥青值的比值越小、金属含量越高,则导致加热炉炉管越易结焦、生焦率提高、分馏塔下部和焦炭塔顶油气管线易结焦、分馏塔上部易结盐。硫含量的增加加剧了设备的腐蚀,安全及环保压力增大。通过进一步优化和完善延迟焦化工艺设计,如考虑生产弹丸焦的设计、优化加热炉的设计和操作、增设防焦设施、增设在线洗盐措施、采用全蜡油下回流脱过热工艺和定量控制循环比、提高设备及阀门的可靠性并增加安全联锁、增设环保措施等,充分发挥现有延迟焦化装置加工劣质渣油的作用。     

延迟焦化装置长周期运行瓶颈分析及对策

根据延迟焦化装置的特点,分析了影响该装置长周期运行的瓶颈因素,总结出优化原料流程,改善性质、减缓加热炉结焦、定期对焦炭塔油气管线和各类过滤器清焦等一系列措施,达到装置长周期运行的目的。     

延迟焦化装置长周期运行影响因素分析

延迟焦化装置加热炉、焦炭塔和分馏塔的良好运行,是装置能否长周期安全运行的关键。目前,国内延迟焦化装置加工的目标原料,一般为渣油加氢无法适应的高残炭、高沥青质劣质原料,并承担催化油浆回炼、炼油厂污泥回炼等任务。原料的劣质化必将对装置长周期运行产生影响。装置在设计之初或改造时,对影响装置长周期运行的制约因素进行分析,采用合理的设计方案,将给装置长周期运行带来很大益处。     

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。     

延迟焦化装置焦炭塔挥发线结焦原因及预防措施

针对大庆石化公司炼油厂120×104 t/a延迟焦化装置焦炭塔顶因挥发线结焦而使塔顶压力持续升高的问题进行了分析和预测。对本装置各种操作条件进行了标定,标定结果表明,加热炉出口温度越高、装置处理量越小、不掺炼催化油浆、注入消泡剂等措施实施后,降低了焦炭塔泡沫层的高度,以减缓焦炭塔挥发线结焦速度,对实现装置长周期运行提供了有力保障。     

延迟焦化装置加热炉单炉室生产方案的应用

中国石化洛阳分公司延迟焦化装置加热炉为两室四路进料,首次采用单炉室生产方案后,出现了加热炉出口处易结焦堵塞、压缩机喘振概率增加、机泵寿命缩短、分馏塔操作难度增加和汽油、柴油质量受到影响等问题。通过采取炉管注汽、延长生焦周期、控制甩油流量以及进行轻烃回炼等应对措施,保证了装置的平稳运行,同时将原料优化至催化裂化装置处理,每月产生效益约540万元。     

延迟焦化深度裂解技术研究与工业应用

基于延迟焦化工艺本质与炉管结焦机理,采用焦化加热炉管内外过程模拟技术,以控制炉出口介质裂解深度为目标,对1.6 Mt/a延迟焦化装置焦化加热炉进行改造。在加热炉总体结构不变的条件下,采用多项创新专利措施对在役设备进行改造与操作参数优化,提高生焦反应焦化加热炉给热量,结合深度裂解技术,改善产品分布。设备改造后的工况过程模拟结果表明,介质炉出口裂解深度得到提高,生焦反应焦化加热炉给热也明显增加。工业应用结果表明,焦化加热炉采用深度裂解技术后,加热炉的处理能力提高了,达到1.85～1.90 Mt/a;改造后的炉管表面温度比改造前低约80 ℃;烧焦后运行周期从改造前的9个月延长到15个月以上;在原料残炭上升的情况下,石油焦收率和焦炭产率系数均下降,增加了液体产品收率,经济效益明显。改造后该装置可以适应因原料重质化,对扩大焦化装置处理能力和改善产品结构的要求。     

提高延迟焦化装置运行周期的技术措施

分析了影响延迟焦化装置运行周期的主要因素,介绍了近年来装置采用的提高运行周期的技术措施,包括停止掺炼乙烯裂解重油、降低脱油沥青掺炼比例,以优化装置原料;控制好分馏塔塔底温度、小吹汽量,切塔后继续加注消泡剂和急冷油,以优化装置操作条件;阻焦剂的注入位置由加热炉入口改变至分馏塔塔底,以减缓分馏塔塔底及加热炉管结焦;焦炭塔塔顶急冷油注入方式由直接三点式注入改为环形分配器注入,以减缓大油气线及分馏塔塔底结焦。实施上述措施后,分馏塔塔底循环量由5t/h提高到20t/h,加热炉炉管压降由0.21~0.25MPa降至0.11~0.13MPa,焦炭塔塔顶压降由0.008~0.011MPa降至0.005~0.009MPa,有效地缓解了分馏塔塔底、加热炉管及大油气线的结焦,装置运行周期由开工初期的10个月提高至15个月以上,实现了长周期运行的目的。     

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。     

缩短生焦周期对延迟焦化装置的影响

介绍了中国石油化工股份有限公司广州分公司延迟焦化装置2005年进行的20 h生焦周期试生产情况,阐述了生焦周期的改变对延迟焦化装置的影响以及需要解决的问题.缩短生焦周期后,装置处理量超过设计能力13%左右,单位能耗有所下降,但装置面临加热炉超负荷、焦炭塔应力变化加剧、进入分馏塔的焦粉增加等问题,设备安全保障、冷焦水系统、污油回炼等也存在隐患,需采取措施.     

YJZS-01焦化阻垢抑焦增液剂的工业应用

在中国石油大港石化公司100万t/a延迟焦化装置上,试用了YJZS-01焦化阻垢抑焦增液剂.结果表明,在加入YJZS-01焦化阻垢抑焦增液剂后,加热炉出人口平均压降下降,总液收率增幅较大,焦炭平均收率减少;加剂后对产品质量没有影响,每年可增加经济效益约110万元.     

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。