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。     

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。     

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。     

减少延迟焦化焦粉携带的技术探索

基于延迟焦化装置实际生产运行情况,从焦炭塔油气线速、加热炉注汽(水)量、炉出口温度、焦化原料性质和生焦高度等方面,分析了焦炭塔油气携带焦粉至分馏塔的原因。并从降低焦炭塔油气线速及泡沫层高度、控制焦炭塔顶温度和压力以及减少分馏塔底焦粉沉积等方面对装置进行了相应的技术改进。结果表明:在分馏塔底温度控制350~360℃的条件下,底循环流量保持60~80 t/h,分馏塔底没有发现明显的结焦趋势;分馏塔底过滤器清理的频次由20 d左右延长至最长40 d;分馏塔底过滤器清理时没有发现较大颗粒的焦粉;改进前液态烃脱硫塔填料每8~10个月清理一次,改进后该塔没有出现明显的堵塞情况;加热炉辐射管壁温度、炉膛温度上升趋势变缓,没有出现因焦粉携带引起的装置非计划停工现象,装置生产运行周期得以延长。     

延迟焦化放空塔底污油回收技术的优化改进

延迟焦化装置放空塔污油主要由焦炭塔预热甩油和焦炭塔大吹汽携带的大量油气组成,通过放空塔底泵将塔内污油作为焦炭塔急冷油实现回炼。由于放空塔底温度控制较低,焦炭塔急冷油用量较少,每天外送大量污油至罐区,焦炭塔预热和大吹汽时易造成放空塔底泵抽空,通过对放空塔底加热器的技术改进,及时地解决了一系列问题,并实现了装置污油的全部回炼,降低了装置生产的能耗,提高了装置的操作平稳率。     

延迟焦化装置焦炭塔应用阻泡剂

延迟焦化装置焦炭塔内焦层上面有一层泡沫层。当焦层升高时,泡沫层也随之升高,到一定高度,焦炭塔油气产生泡沫携带,使焦炭塔出口油气管线及分馏塔底严重结焦。本厂焦炭塔运行180～200天时,焦炭塔出口第一道管线结焦厚度达80mm 左右。为了解决此问题,在焦炭塔顶部注入阻泡剂。     

延迟焦化装置大油气管线结焦原因分析及改进措施

某1.0 Mt/a延迟焦化装置焦炭塔顶大油气管线原设计为90°弯头形式,急冷油注入采用传统三点斜插式,在装置运行过程中发现大油气管线结焦速度较快,在3个月内,焦炭塔顶压力由0.17 MPa增加至0.28 MPa,影响装置的安全生产及经济效益。为解决上述问题,对大油气管线形式及急冷油注入方式进行改造:将焦炭塔顶大油气管线形式由90°弯头改为可在线清焦的四通结构,同时将急冷油注入方式由三点斜插式改为喷嘴结构,并对急冷油的注入位置、消泡剂的注入方式及工艺操作参数进行了优化。装置改造后大油气管线的清焦周期延长至6个月,且能够实现在线清焦,实现了安全生产及提高经济效益的综合效果。     

延迟焦化装置节能减排与长周期运行协调优化

针对延迟焦化装置能耗高、焦炭塔冷焦末期有毒有害气体排放、加热炉炉管结焦、凝结水管线减薄泄漏、切焦水提升泵故障及冷焦冷水罐焦粉沉积等问题,采取了压缩机操作优化、焦炭塔泡焦、柴油热出料、蒸汽伴热系统改造、加热炉出口温度优化控制等措施。优化措施投用后,装置能耗降低49.7 MJ/t,增加经济效益243×104RMB$/a。焦炭塔有毒有害气体排放大幅减少,加热炉出口温度控制简单高效,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且有效减缓了炉管结焦,为装置的长周期平稳运行提供保障。     

提高现有延迟焦化装置处理能力的讨论

本文阐述了提高现有延迟焦化装置处理量的可能措施,包括:增大加热炉辐射管的冷油流速、提高炉管表面热流密度、提高分馏塔内气液相负荷即提高空塔线速度、采用消泡剂降低焦炭塔泡沫层高度、适当降低循环比等,为今后延迟焦化装置改建和扩建提供了一定的依据。     

焦化分馏塔下游过滤器中焦炭形态的分析及改进措施

中国石油独山子石化公司1.2 Mt?a延迟焦化装置分馏塔塔底过滤器内的焦炭形态有片状焦和粉末状焦两种形态。通过对这两种焦炭形态进行分析,发现片状焦是由焦炭塔换塔后小吹气造成的大油气线内焦层剥落而产生的焦片,粉末状焦是在焦炭塔生焦后期及换塔后被焦炭塔内泡沫层携带到分馏塔的焦粉。应将粉末状焦留在焦炭塔内,避免进入分馏塔。换塔后,随着大油气线管壁温度的降低,大油气线内壁产生的焦炭会自动剥落。通过调整焦炭塔换塔后的操作,进一步实现了焦炭塔大油气线内片状焦的剥落;通过将分馏塔塔底过滤器换大、换型和操作调整,分馏塔塔底循环油过滤器SR-109B的运行周期最少可以达到32天,SR-109A则可以达到4年;通过调整不同生焦阶段消泡剂的注入量,可以减少焦炭塔焦粉携带量,进一步延长分馏塔塔底循环系统运行周期。     

焦化分馏塔重蜡油系统运行分析

介绍了齐鲁石油化工公司胜利炼油厂延迟焦化装置分馏塔因结焦严重使重蜡油不能正常抽出的情况,通过(1)在集油箱底板上开孔;(2)取消重蜡油集油箱上方分馏塔板降液管的液封盘,并延伸该塔板的降液管,由动改前的距离重蜡油集油箱底板1 080 mm改为400 mm;(3)降低油气线速,降低泡沫层高度,控制焦炭塔塔顶温度、压力,控制生焦高度,在焦炭塔顶注入急冷油等措施后,使重蜡油集油箱结焦影响操作的问题得到了彻底解决.     

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.     

焦炭塔油气携带泡沫焦的分析及抑制措施

焦炭塔油气携带泡沫焦的原因与装置加工的原料性质和操作条件等有关。应用消泡剂可以降低泡沫层的厚度,提高焦炭塔的空高,降低油气携带泡沫焦至分馏塔的风险并提高焦炭塔的容积利用率,但其消泡效果与消泡剂的种类和质量以及使用方式,如注入部位、注入量、注入速度和注入时间等有直接关系。     

延迟焦化装置低温热回收技术应用

针对延迟焦化装置大量的低温热未综合利用,造成能量浪费大的问题,提出并实施了两种低温热回收利用的技术方案：即用分馏顶部循环油、焦炭塔冷焦后的油气和冷焦热水等低温热加热热媒水来维持罐区原油温度;装置产品：汽油、柴油和蜡油以热输出方式实现装置之间的热联合。应用效果表明：该技术节电、节水和节汽效果十分显著,可有效降低延迟焦化装置和企业能耗,年经济效益可达1700×10^8RMB￥以上。     

比大循环比操作更有效的降低蜡油收率的延迟焦化技术

提出了有别于大循环比操作方式且更有效的降低蜡油收率的延迟焦化技术：在现有延迟焦化装置的基础上，增加焦化蜡油补人原料系统的设施，改变普通延迟焦化操作方式，在一个焦炭塔操作周期的后期一段时间内，通过切换焦化蜡油为装置进料，提高加热炉出口温度10～20℃，实现焦化蜡油深度热裂化，提高其单程转化率。该方法与循环比为0．8的普通延迟焦化操作相比，焦化蜡油收率下降到2．89％，焦化汽油收率增加了2．8个百分点，焦化柴油收率增加了4．7个百分点，焦炭加富气收率下降了2．46个百分点，焦炭的挥发分下降了1．49个百分点，综合能耗降低了82MJ／t。     

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。     

降低焦炭塔操作压力对焦化过程的影响

考察了降低焦炭塔操作压力对延迟焦化过程的影响。中试结果表明：在炉出口温度、注汽量、循环比等操作条件基本一致的情况下,当焦炭塔的操作压力由0.195MPa降低到0.115MPa时,气体和焦炭的产率降低,液体产品收率提高且表现在焦化蜡油收率的提高上,二者分别提高了2.03百分点和4.64百分点;随着操作压力的降低,焦化汽油和焦化柴油的性质基本一致,但焦化蜡油性质变差,主要表现在密度、残炭、沥青质、氮含量及金属等均有所升高,95%馏出温度提高14℃;石油焦的挥发分呈降低趋势。