在线循环延迟焦化实验装置的建设及其应用

在焦化装置加工原料重质化的情况下,为了维持装置的长周期、安全运行,先行在实验装置上考察操作条件对焦化过程的影响以指导设计和生产就显得十分重要。LPEC经多年研究,开发出了在线循环延迟焦化实验装置,该装置由DCS控制,温度、压力、流量以及循环比(0~1.5)等工艺参数控制平稳,开停工简单、安全,操作方便,炉管不易结焦,焦炭塔除焦省力,物料平衡在99.3%以上,该技术处于国内领先、国际先进水平。     

掺炼减压渣油对催化裂化油浆减压蒸馏过程的影响

在实沸点装置上对掺炼一定比例减压渣油(减渣)的催化裂化油浆(催化油浆)进行馏分切割,考察减渣对催化油浆拔出馏分性质的影响。结果表明：混合油A和混合油B拔出的窄馏分实际收率明显高于加权值,说明减渣组分可能进入到拔出馏分油中;减压蒸馏处理后,470℃以下各个窄馏分的灰分均低于0.01%,催化油浆掺炼减渣使得500℃以上残油馏分的灰分从1.833%降到0.392%;催化油浆中的硫在350℃以上各个窄馏分中基本均匀分布(其质量分数为0.98%～1.02%),混合油A中500℃以下的拔出窄馏分中硫质量分数为0.72%～2.42%,混合油B中500℃以下的硫质量分数为0.78%～2.75%,并且随着馏分越重,硫含量越高;从组成方面来看,与催化油浆相比,混合油A和混合油B拔出窄馏分的胶质+沥青质质量分数提高0.5%～4.4%;380～410℃馏分饱和分质量分数提高8%以上,芳香烃质量分数降低约10%;从族组成方面来看,掺渣后350～500℃各个窄馏分的单环和双环芳烃含量均提高;在低沸程区域,减渣组分对三环至五环芳烃含量提高起到促进作用,在高沸程区域效果相反。     

炉管注入介质对延迟焦化过程的影响

研究了加热炉炉管注入不同介质对延迟焦化过程产品分布和产品性质的影响。中型试验结果表明:在进料量、炉出口温度、焦炭塔塔顶操作压力、循环比和生焦周期等操作条件基本一致的情况下,当注入介质由1%（w）水蒸气替换为相同物质的量的甲烷、乙烷和丙烷时,产品分布基本相当;当甲烷注入量（w）由1.04%提高至1.96%和4.02%时,焦化蜡油的产率分别提高了1.16百分点和3.44百分点,使得液体收率分别增加了0.75百分点和2.19百分点;随着甲烷注入量的提高,产品汽油馏分和柴油馏分的性质基本一致,但焦化蜡油的性质略差,主要表现在密度、残炭和沥青质含量均有所升高,95%馏出温度提高了21.9 ℃;同时当炉管内水蒸气和甲烷的注入量（w）相同时,采用甲烷比水蒸气更有利于减缓炉管结焦。     

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。     

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。     

减压深拔及结焦控制研究

结合减压深拔的技术特点,说明了影响减压深拔的相关条件,显而易见,提高减压炉的出口温度是实现减压深拔的必须途径,但温度的提高必然会增加油品结焦倾向;通过研究不同性质的油品在不同温度以及不同停留时间下对其结焦生成量(甲苯不溶物)的影响,得到不同性质油品的临界结焦曲线,分析了油品结焦原因和影响结焦的相关因素以及油品的深拔潜力;通过对加热炉管的结焦机理及其关系式的研究,结合油品的临界结焦曲线,指出不同性质的油品在减压炉加热过程中存在相对应的安全操作区域;分析讨论了减压塔内部构件结焦的预防和控制。阐述了油品深拔与结焦的内在联系,说明减压深度拔出的关键在于控制油品在减压炉管内及减压塔内部构件上不生成或少生成结焦,从而实现深拔条件下的长周期安全生产。     

劣质重油浅度热裂化研究

在静态试验装置上以4种重油为原料,在反应温度为T±20 ℃、反应时间为2~120 min的条件下,考察了反应温度和反应时间对减黏率和生成重油中甲苯不溶物含量的影响。结果表明：对于同一种重油,在不同反应温度条件下,随着反应时间的延长,减黏率存在最大值;对于不同性质的重油,在操作条件相同情况下,其减黏率有差异;当进一步提高操作条件的苛刻度后,劣质重油的减黏率呈现快速降低趋势,表明胶体的稳定性遭到了破坏;而提高反应温度和延长反应时间都对重油中甲苯不溶物的生成起着重要作用。     

循环比对塔河常压渣油延迟焦化工艺过程的影响

以塔河常压渣油为原料,在中国石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心开发的在线循环延迟焦化中型试验装置上考察了循环比对其产品分布和产品性质的影响。结果表明:当循环比由0.92降低到0.39时,气体和焦炭的产率分别降低了1.71和2.57百分点,而液体产品的收率则增加了4.17百分点,液体产品收率的增加主要表现在焦化蜡油收率增加了8.97百分点;降低循环比后焦化蜡油的性质变差,密度(20℃)由918.0 kg/cm~3上升到938.3 kg/cm~3,残炭由0.03%增加到0.25%,95%馏出温度由390℃提高到463℃,尽管这会增加其加氢精制的难度,但仍可作为加氢处理工艺的掺兑原料。     

重油浅度热裂化反应深度对延迟焦化过程的影响

为了提高延迟焦化的液体产品收率,中国石化洛阳工程有限公司对现有工艺进行改进,把浅度热裂化反应和深度热裂化反应有机地结合在一起,开发出了ADCP新工艺。在新研制的减黏-焦化-连续蒸馏联合试验装置上考察了劣质重油浅度热裂化深度对焦化产品分布的影响。结果表明,当重油的减黏率分别为33.03%,52.43%,78.21%时,与常规工艺相比,液体产品收率分别提高了0.48,0.97,1.71百分点,其中轻质油收率分别提高了1.04,1.11,2.19百分点,轻质油收率的提高主要体现在柴油馏分收率提高上,而焦化汽油、柴油和蜡油等产品的性质与常规工艺的产品无明显区别,不会影响各产品的后续加工过程。