大型焦化装置缩短生焦周期的原因分析

通过对扬子石化公司1 600 kt/a延迟焦化装置缩短生焦周期试运行状况和能耗进行分析,阐述了大型焦化装置实行缩短生焦周期存在问题以及解决办法,为原油劣质化后重油平衡提供技术储备.     

延迟焦化装置缩短生焦周期的问题及措施

介绍了中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司1.40 Mt/a延迟焦化装置由24 h生焦周期运行改为20 h生焦周期运行的准备工作、实施后出现的问题及采取的相应措施,并提出了进一步改进的建议.该厂在实施缩短生焦周期的过程中,通过采取提高加热炉热效率、优化焦炭塔和分馏塔操作、减少除焦设备故障率等有效措施,保证了装置实施20 h生焦周期后顺利运转,提高了装置处理量,为企业创造了经济效益.     

延迟焦化技术进展

延迟焦化已成为国内外劣质渣油加工的主要手段之一,其加工能力和技术进步近年发展较快.随着原料劣质化,现代延迟焦化多采用降低循环比和低压操作提高焦化液收,同时采用缩短生焦周期等措施提高焦化装置的处理能力.延迟焦化工程技术的发展主要体现在延迟焦化装置大型化、设备自动化、操作安全可靠等方面.延迟焦化的生产操作在控制污染物排放、污油回炼等方面有较大改善.     

延迟焦化装置的扩能

介绍我国正在运转的19套延迟焦化装置的现状；对延迟焦化装置的加热炉、焦炭塔、分馏塔等主要设备的潜力进行了分析，提出了降低循环比、深拔减压渣油、减少炉管注水以及缩短生焦周期等提高装置加工能力的措施。     

延迟焦化装置18h生焦周期运行分析

为提高渣油加工能力和轻质油收率,发挥1.0 Mt/a延迟焦化装置的潜能,在现有设备、工艺流程不作任何改造的情况下,将生焦周期由20 h缩短至18 h。本文分析了缩短生焦周期对装置运行的影响,介绍了产品分布、装置能耗的变化情况。缩短生焦周期不仅有效提高了装置处理量(装置生产负荷达到130%)、液体产品收率以及轻质油收率,而且降低了装置能耗,实现了挖潜增效的目标。     

缩短生焦周期的操作

由于原油的重质化，造成目前广州石化重油加工生产平衡十分困难，为此必须提高重油深加工能力、缩短延迟焦化装置生焦周期、提高焦化装置处理能力即成为2005年挖潜增效的一个重要举措。     

延迟焦化装置焦炭塔生焦周期优化方向分析

结合延迟焦化装置生焦周期的现状,分析了焦炭塔的泡焦,焦炭塔顶盖、塔底盖的拆卸,水力除焦,焦炭塔顶盖、塔底盖的安装,油气预热等各种影响因素,结合实际生产操作,提出了通过改进工艺设计的途径来优化焦炭塔的操作步骤。     

焦炭塔给水泡焦操作可行性探讨与应用

焦炭塔赶空气、试压、预热、换塔、给水冷焦、放水除焦,是延迟焦化装置周期性操作中必不可少的步骤。其中给水冷焦阶段是生焦周期中的一个重要节点。目前可采取溢流和泡焦两种工艺。中海油(泰州)石化延迟焦化装置自16年首开后,对焦炭塔泡焦技术进行为期3个月的可行性技术论证,发现泡焦工艺相对于溢流工艺,在优化生产、节约能耗,环境保护方面优势明显。     

延迟焦化降低循环比和缩短生焦周期的问题与对策

针对延迟焦化装置实施缩短生焦周期、降低循环比操作后产生的焦炭塔油气焦粉携带严重、分馏塔高温部位的结焦倾向增大、蜡油柴油重叠度增加、干气不干、含硫污水脱标、冷焦过程中经常出现的给水不畅、除焦过程卡钻频繁、冷焦水带油严重等问题进行了分析,并对其提出了相应的改进、解决方案.     

焦炭塔给水泡焦操作在延迟焦化装置的应用

延迟焦化的冷焦阶段是生焦周期中的一个重要节点,中石化某分公司为了进一步挖掘装置潜力、优化生产、降低能耗,对装置尝试进行焦炭塔给水泡焦操作。对泡焦操作的可行性分析认为,在22 h和24 h的生焦周期条件下生产时,装置具备进行泡焦操作条件。与正常生产相比,采用泡焦生产生产成本可节约16.4万元/a。同时对存在的在泡焦操作结束后改放水操作时塔内水量少、容易引起压力升高,从而造成焦炭塔开顶盖困难的一些问题,提出了解决措施,保证了生产安全。     

大比例掺渣下稠油焦化运行的问题及对策

总结了克拉玛依石化公司稠油焦化装置大比例掺炼劣质渣油的经验,针对焦粉携带、油气线结焦、轻油收率降低及影响装置长周期运转等问题,对装置操作进行了优化调整和技术改造,使大掺渣率生产时蜡油收率小于8%,同掺渣率时汽油+柴油收率提高约4.5个百分点,掺渣率小于20%时轻油收率大于80%。同时,减少了焦粉携带,保证了装置长周期运行。     

掺炼丙脱沥青对焦化装置安全运行及产品的影响

中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司延迟焦化装置丙脱沥青掺炼比例的上升,使焦化原料的粘度和残炭升高,轻质油收率下降,焦炭收率上升。而更为严重的是：生产出的焦炭产品是弹丸焦,焦化蜡油残炭大幅超标。以上问题的出现,严重影响了焦化装置的安全运行,如严重影响冷焦和除焦操作的安全;关键机泵封油的密封效果差或可能中断;关键部位结焦;原料泵可能抽空等。针对存在的问题,分析了原因并提出了相应措施和建议。     

馏分循环对延迟焦化加热炉管结焦规律影响的实验研究

结合克拉玛依石化公司延迟焦化工艺,就馏分循环对焦化加热炉受热结焦规律进行实验研究,主要考察采用不同类型馏分油循环、不同循环比时炉管中结焦趋势的变化规律,并进一步研究循环物流所携带焦粉对炉管结焦的影响规律。结果表明,不同焦化原料的性质(如密度、粘度、残炭等)和组成差别都较大;相对于减压渣油而言,加热炉进料的结焦诱导期较长,表明采样期间的循环焦化方案利于抑制焦化加热炉炉管的结焦。深入研究发现,不同循环馏分都可不同程度抑制炉管结焦,尤其以分馏塔焦化循环油加入后的结焦诱导期最长;随着循环比的增大,结焦诱导期不断延长,但循环比在0.6以上时的影响变化不大;循环馏分携带来的焦粉对加热炉炉管中的结焦具有一定促进作用。     

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。     

克拉玛依重质原油焦化技术评析

依据克拉玛依石化公司新建的重油焦化装置几年来运行情况和操作数据,对重油焦化与蒸馏-渣油焦化组合工艺进行对比分析。结果表明,重油焦化工艺能多裂解蜡油组分,投资省,柴汽比高,但焦炭、干气产率偏高;重油焦化工艺由于没有设置常压蒸馏塔,造成装置能耗高、后续加工费用高的问题。提出利用环烷酸经焦炭塔高温分解的现象、通过灵活运用渣油焦化的间接换热和增设常压蒸馏塔工艺、在焦化分馏塔系统采用普通钢材代替316L钢材的新方案。焦化装置采用增设蜡油汽提塔等改造措施后显著改善柴油与蜡油的分割,节约后续加工费用。     

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。     

延迟焦化成焦周期对焦炭收率和质量的影响

以伊朗减压渣油为原料进行了延迟焦化成焦周期与焦炭收率和性质关系的模拟试验 ,得出焦炭收率和焦炭挥发分随成焦时间变化的数学模型。应用该模型计算出工业焦化装置成焦周期缩短后 ,焦炭收率和焦炭挥发分增加的变化规律 ;并得出结论 ,焦炭挥发分增加主要是切换塔前 7h时间内生成焦炭的挥发分增加造成的。要降低焦炭的收率和挥发分 ,重点应降低这部分焦炭的收率和挥发分。     

掺炼FCC油浆对延迟焦化装置的影响

分析了延迟焦化装置掺炼FCC油浆对装置工艺操作条件、焦化产品分布及质量的影响,对延迟焦化装置掺炼FCC油浆存在的问题进行了分析。结果表明:掺炼FCC油浆后,产品液体收率降低了1.8%,焦炭产率增加了2.0%,而且产品质量变差,炉管结焦趋势增加,分馏塔底过滤器焦粉沉积严重,装置能耗增加。为减小影响,应该做到以下几点:经延迟焦化加工之前,FCC油浆应过滤处理和有足够的沉降时间,使其催化剂粉末含量降到最低;为保证装置长周期运行,掺炼FCC油浆的比例应尽可能低;加强巡检,定期清洗和检测设备。     

延迟焦化装置运行问题分析及技术改造

分析了中国石油兰州石化公司1.2 Mt/a延迟焦化装置运行中存在的问题,主要为冷焦污水含油、COD和悬浮物含量较高,不能直接作为冷切焦水回用;分馏塔塔顶酸性水和焦化汽柴油携带焦粉,影响下游装置的长周期运行;加热炉工艺联锁存在设计缺陷,不能有效投用。针对这些问题,通过技术改造,增上冷焦污水处理系统,处理后的冷焦水实现了回用;增上酸性水除焦粉系统及焦化混合汽柴油过滤器,减少了焦粉携带对下游装置的影响;加热炉工艺联锁由"一取一"改为"三取二",实现了联锁的有效投用。