【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 493571提高密度 d20變重康殘 m%～增加Ni+V mg/g增加當(dāng)焦炭塔操作壓力降低，雖然石油焦收率下降，蠟油收率增加，但是蠟油變重，蠟油殘?zhí)亢椭亟饘俸烤黾印Ｒ虼?，降壓操作時(shí)還應(yīng)考慮蠟油質(zhì)量?？偨Y(jié)如下：－爐出口溫度增加5～6℃，～％。溫度提高，則氣體、汽油、輕柴油和石油焦收率增加，重柴油收率下降。－～，可較大提高液收，但務(wù)必注意加熱爐管結(jié)焦和分餾塔蒸發(fā)段超溫問題。－餾份油循環(huán)，～％，～％，并和緩和爐管結(jié)焦。－縮短焦化循環(huán)周期，提高焦化處理能力。但焦化周期從24小時(shí)縮短到18小時(shí)，焦炭塔壽命損失25％，％。，%，焦炭收率下降1%。對(duì)于生產(chǎn)燃料焦的焦化裝置，為了取得最大的餾份油收率，應(yīng)采取低壓操作。l 石油焦（Delayed Coke）石油焦是延遲焦化裝置的產(chǎn)品。石油焦通常有三種分類方法：1. 按加工方法不同，可分為生焦和熟焦。生焦：由延遲焦化裝置的焦炭塔得到，含有較多的揮發(fā)分，強(qiáng)度較差；熟焦：是生焦經(jīng)過高溫煅燒（1300℃）處理除去水分和揮發(fā)分而得，以稱煅燒焦。2. 按硫含量的高低，可分為高硫焦（S＞4%）、中硫焦（S：2%~4%）和低硫焦（S＜2%）。3. 按其顯微結(jié)構(gòu)形態(tài)的不同，可分為海綿狀焦、蜂窩狀焦和針狀焦。海綿狀焦：無定形焦，是由高膠質(zhì)瀝青質(zhì)的原料生成的石油焦。主要作為普通燃料。蜂窩狀焦：是由低可中等膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量的原料生成的石油焦。最大的用途是經(jīng)過煅燒和石墨化后生產(chǎn)電極。針狀焦：是由含芳香烴多的裂解渣油或催化裂化澄清油作原料生成的石油焦。針狀焦是一種具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的材料，可用于制造煉鋁和煉鋼的低電阻電極、原子反應(yīng)堆的減速劑和宇宙飛行設(shè)備中的高級(jí)石墨制品等。欲生產(chǎn)針狀焦，首先要選擇合適的原料。芳香烴含量高而膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量低，并且含硫量低的重質(zhì)油是生產(chǎn)針狀焦的良好原料。在以生產(chǎn)針狀焦為主要目的時(shí)，應(yīng)采用大循環(huán)比和延長(zhǎng)生焦時(shí)間，并且采用變溫操作，使之有利于中間相小球體的長(zhǎng)大和轉(zhuǎn)化。石油焦產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：指標(biāo)一級(jí)品1A1B2A2B3A3BS%≯123揮發(fā)%分≯12121414171820灰分%≯水分%≯3333333真密度~報(bào)告/////粉焦量%（塊粒8mm以下）25報(bào)告/////Si%≯//////V%≯//////Fe%≯//////l 國(guó)外的延遲焦化技術(shù)主要以美國(guó)的技術(shù)為代表，在二十世紀(jì)八十年代和九十年代發(fā)展較快，主要體現(xiàn)在工藝流程的合理性、操作的靈活性、設(shè)備的先進(jìn)性、節(jié)能增效、減少環(huán)境污染等方面，歸納起來有如下幾點(diǎn)：a)提高焦化反應(yīng)溫度增產(chǎn)液體產(chǎn)品，即在保證石油焦不太硬，爐管及轉(zhuǎn)油線結(jié)焦不嚴(yán)重的前提下，盡可能采用較高的爐出口溫度，以提高液體收率。b)降低焦炭塔的操作壓力以改善產(chǎn)品分布，(g)， MPa(g)。設(shè)計(jì)壓力的降低可減少焦炭收率，但分餾設(shè)備及壓縮機(jī)的投資將增加。c)降低循環(huán)比提高液體產(chǎn)品收率，目前國(guó)外裝置較多的傾向于低循環(huán)化，有的裝置接近“0”循環(huán)化操作，即單程操作，最大限度的減少石油焦的產(chǎn)率。d)采用不同沸點(diǎn)范圍的餾分油替代全部或部分普通循環(huán)，由于餾分油的循環(huán)，可增加相臨餾分的產(chǎn)品收率，因此為改變產(chǎn)品分布提供了操作的靈活性。e)對(duì)焦化原料進(jìn)行預(yù)處理，如原油的深度脫鹽、減壓深拔、減粘裂化加氫處理等，改善焦化裝置的產(chǎn)品質(zhì)量。在焦化原料中摻煉FCC澄清油來降低石油焦產(chǎn)率。焦化進(jìn)料爐前混氫來改善產(chǎn)品分布和質(zhì)量。f)利用催化澄清油或其它重質(zhì)油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的針狀焦技術(shù)，在國(guó)外已成熟的應(yīng)用于工業(yè)化裝置。g)焦炭塔的大型化設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)，采用一爐二塔單系列規(guī)模達(dá)到160萬噸/年以上。h)采用短的生焦時(shí)間，美國(guó)焦化裝置焦炭塔的生焦時(shí)間一般為10～24小時(shí)，最常用的是18小時(shí)。采用短的生焦時(shí)間是以增加維護(hù)費(fèi)用和縮短裝置使用壽命為代價(jià)來減少一次性投資。該技術(shù)對(duì)現(xiàn)有裝置擴(kuò)能改造十分有用。i)焦炭塔采用注消泡劑措施，減少焦粉夾帶，改善焦化產(chǎn)品的質(zhì)量。焦炭塔采用中子料位計(jì)，檢測(cè)塔內(nèi)的焦層及泡沫層，實(shí)現(xiàn)焦炭塔的安全操作，提高塔的利用率。j)焦炭塔系統(tǒng)操作的自動(dòng)化技術(shù)，主要包括吹汽、放空、給水、放水油氣預(yù)熱以及四通閥的切換工序的聯(lián)鎖自動(dòng)控制。塔底蓋裝卸的自動(dòng)化也在許多煉油廣泛應(yīng)用。k)利用焦化裝置吹汽放空系統(tǒng)的過剩熱量處理煉油廠的含水污油技術(shù)。l)雙火焰雙面輻射焦化加熱爐的設(shè)計(jì)技術(shù)，焦化加熱爐的在線清焦技術(shù)，加熱爐管的多點(diǎn)注汽技術(shù)以及雙向燒焦技術(shù)。上述技術(shù)可以進(jìn)一步延長(zhǎng)加熱爐的連續(xù)運(yùn)行周期。m)先進(jìn)控制技術(shù)，采用多參數(shù)的先進(jìn)過程控制軟件包，適用不同的操作摸式，可隨原料性質(zhì)變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)操作條件，根據(jù)焦炭塔的操作自動(dòng)調(diào)整分餾塔的操作參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)APC優(yōu)化操作。n)采用封閉式吹汽放空排放技術(shù)，封閉的除焦和焦炭輸送技術(shù)，冷、切焦水的密閉處理循環(huán)回用技術(shù)，加熱爐觜采用低NOx偏平焰火嘴技術(shù)等，均有利于減少環(huán)境污染。l 國(guó)內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況我國(guó)的延遲焦化技術(shù)也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：a)焦炭塔的油氣預(yù)熱由中進(jìn)上出的預(yù)熱方式改為上進(jìn)下出的油氣預(yù)熱方式，該技術(shù)可以縮短焦炭塔的油氣預(yù)熱時(shí)間，避免焦炭塔甩油不凈，切換四通閥時(shí)引起的焦炭塔內(nèi)的凝縮油突沸沖塔現(xiàn)象發(fā)生。（取消焦炭塔堵焦閥）b)焦炭塔頂油氣管線采用注蠟油、中段油或柴油技術(shù)，防止管線結(jié)焦。c)焦炭塔內(nèi)采用注消泡劑技術(shù)，減少焦炭塔頂?shù)慕狗蹔A帶。d)焦炭塔的設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)了大型化，、、。焦炭塔的材質(zhì)早期的20G改為目前的15CrMoR 。e)加熱爐的設(shè)計(jì)由單面輻射、低流速、低表面平均熱強(qiáng)度爐型，發(fā)展雙面輻射高流速、高表面平均熱強(qiáng)度爐型。單爐的加工能力由10萬噸/年提高140萬噸/年。f)分餾塔采用蠟油下回流洗滌技術(shù)，減少蠟油中焦粉含量。分餾塔底油部分循環(huán)技術(shù)，減少塔結(jié)焦。g)水力除焦方式有無井架、全井架、半井架和單井加架等多種方式，目前較多應(yīng)用的是有單井架水力除焦方式。h)水力除焦系統(tǒng)采用PLC安全聯(lián)鎖邏輯控制，取代了原來的人工手動(dòng)控制，電信號(hào)聯(lián)系的落后控制方式。i)低循環(huán)比及大循環(huán)比的設(shè)計(jì)已有成熟的經(jīng)驗(yàn)，超低循環(huán)比和零循環(huán)化還未被普通采用；可靈活調(diào)節(jié)循環(huán)比工藝大量應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。j)焦炭塔的吹汽放空采用油吸收接觸冷卻塔式密閉放空技術(shù)，逐步取代了原來的冷卻器冷卻或水冷卻塔急冷的吹汽放空方式，減少了對(duì)環(huán)境的污染。k)冷、切焦水處理基本都采用了密閉式分流處理循環(huán)回用的技術(shù)，減少了冷、切焦水的補(bǔ)水量。但該系統(tǒng)水中廢氣對(duì)環(huán)境的污染還未有可行的措施。l)除焦系統(tǒng)目前國(guó)內(nèi)大都采用敞開的貯焦池貯焦、抓斗抓焦裝焦，沉淀池進(jìn)行水、焦分離的方式，對(duì)環(huán)境有一定的污染。m)儀表控制系統(tǒng)采用DCS控制。加熱爐部分、壓縮機(jī)部分采用ESD安全聯(lián)系控制系統(tǒng)。全裝置的APC優(yōu)化控制在國(guó)內(nèi)焦化裝置中應(yīng)用不多。n)縮短生焦時(shí)間在國(guó)內(nèi)個(gè)別煉油廠焦化裝置中試用過一段時(shí)間，由于國(guó)內(nèi)的倒班制度所限，沒有長(zhǎng)期執(zhí)行下去。0)冷焦水密閉處理技術(shù)：p)大型焦化壓控技術(shù)：Q)保溫結(jié)構(gòu)采用“背帶”式結(jié)構(gòu)：將保溫支持圈和保溫釘固定在“背帶”上而不直接焊接在塔壁上，以解決垂直方向的熱膨脹差，并避免在塔體上產(chǎn)生應(yīng)力集中。外保護(hù)層采用波紋鐵皮或鋁皮，既增加了外保護(hù)層的剛度，又解決了塔體環(huán)向的熱膨脹差。 塔體的保溫材料采用三層，內(nèi)部一層采用耐高溫（500℃以上）且不會(huì)產(chǎn)生粉化的材料，三層保溫材料層與層之間錯(cuò)縫排列，以獲得了良好的防水和保溫效果。R)平單排管雙面輻射多室、多程結(jié)構(gòu)爐型u 采用在線燒焦技術(shù)u 采用小能量扁平火焰低NOX氣體燃燒器u 采用多點(diǎn)注汽（水）技術(shù) u 高壓水泵 流量260－290m3/h，揚(yáng)程小于3000m國(guó)內(nèi)技術(shù)已比較成熟，滿足直徑8800mm焦炭塔除焦要求。u 除焦控制閥 可滿足揚(yáng)程小于3000m的操作條件。u 自動(dòng)切換除焦器 u 水蝸輪減速器、水力馬達(dá)u 自動(dòng)頂蓋機(jī)u 自動(dòng)底蓋機(jī)（開發(fā)中）l 延遲焦化操作特點(diǎn)延遲焦化工藝流程上采用的是一臺(tái)加熱爐配兩個(gè)焦炭塔（也有兩臺(tái)加熱爐配一個(gè)焦炭塔）。熱渣油油進(jìn)入其中一個(gè)焦炭塔，生焦到一定高度后，將熱渣油切換到另一個(gè)焦炭塔去。對(duì)于加熱爐和后部分餾、吸收穩(wěn)定系統(tǒng)來說，是連續(xù)操作，而對(duì)于焦炭塔來說就要進(jìn)行新塔準(zhǔn)備、切換、老塔處理、除焦等間歇操作。所以，延遲焦化是既連續(xù)又間歇的生產(chǎn)過程。這是延遲焦化的操作特點(diǎn)。延遲焦化生產(chǎn)操作與調(diào)節(jié)l 加熱爐是延遲焦化裝置的重要設(shè)備，它在整個(gè)裝置的總投資中占有很大的比例。它的作用是將油品加熱，使油品在焦炭塔里進(jìn)行反應(yīng)有足夠的熱量。延遲焦化生產(chǎn)，對(duì)加熱爐有苛刻的要求，以滿足生產(chǎn)的需要。延遲焦化加熱爐要求：1. 熱傳遞速度快；2. 油品在爐管內(nèi)停留時(shí)間短；3. 壓力降??；4. 爐膛的熱分配合理，表面熱強(qiáng)度均勻等。l 加熱爐的構(gòu)造 輻射室、對(duì)流室、燃燒器、煙道及煙囪、彎頭及彎頭箱、爐墻及鋼架、輔助設(shè)備。按照輻射室形狀劃分，焦化加熱爐可分為立式爐、箱式爐和階梯爐三種爐型；按照輻射管受熱方式劃分，焦化加熱爐可分為單面輻射爐和雙面輻射爐兩種；按照輻射室內(nèi)爐膛數(shù)量劃分又可分為單室爐、雙室爐及多室爐。如果將以上不同劃分方式產(chǎn)生的爐型進(jìn)行組合即可得出多種可供選擇的爐型?！?，焦化加熱爐可根據(jù)裝置處理量的大小選擇管程數(shù)及爐膛數(shù)量，推薦設(shè)計(jì)爐型見表1。表焦化加熱爐推薦爐型焦化裝置處理量，萬噸/年30306060120單面輻射爐單室2管程水平管立式爐單室2管程水平管立式爐雙室4管程水平管箱式爐雙面輻射爐單室1管程水平管立式爐單室1管程水平管階梯爐單室2管程水平管箱式爐雙室2管程水平管箱式爐雙室2管程水平管階梯爐4室4管程水平管箱式爐4室4管程水平管階梯爐圖雙管程單面輻射水平管立式爐 圖四管程單面輻射水平管箱式爐圖雙室四管程箱式爐 圖四室四管程階梯爐（單階梯）圖三室六管程箱式爐圖六室六管程階梯爐（單階梯）l 立式管式加熱爐立式管式加熱爐是焦化裝置用得較多的一種爐型。分為單面輻射、雙面輻射爐。油品在輻射室的流向有：（1）上部進(jìn)，下部出；（2）下部進(jìn)，中部出；（3）下部進(jìn)，上部出。三種流向?！吧线M(jìn)下出”流程特點(diǎn)：1. 高溫?zé)煔庠谏厦娲罅總鳠?，下部是以輻射爐墻傳熱為主，“上進(jìn)下出”流程是希望溫度較低的油品首先在高溫區(qū)吸熱，以保證油品在單位時(shí)間里取得最多的熱量，滿足焦化工藝過程中對(duì)加熱爐傳熱速度的要求；2. “上進(jìn)下出”流向，可以保證油品在高速狀態(tài)下經(jīng)過臨界反應(yīng)區(qū)，單吸熱而少發(fā)生反應(yīng)，避免加熱爐出口幾根爐管和轉(zhuǎn)油線結(jié)焦。采用“下進(jìn)中出”或“下進(jìn)上出”加熱流程改造原因：“上進(jìn)下出”流程管內(nèi)易結(jié)焦部位與熱強(qiáng)度高的部位相重合。改造為“下進(jìn)中出”或“下進(jìn)上出”加熱流程后，減少焦化爐出口至焦炭塔轉(zhuǎn)油線的長(zhǎng)度，降低爐出口處的壓力；減少不正常操作時(shí)火焰舔上高溫爐管。注意：采用“下進(jìn)中出”流程，要注意中間轉(zhuǎn)油線的熱膨脹特性，減少熱應(yīng)力，中出位置應(yīng)確保中間轉(zhuǎn)油線的溫度不高于430℃。我國(guó)焦化爐設(shè)計(jì)一般采用“上進(jìn)下出”的流程，輻射循環(huán)油從輻射室頂部進(jìn)入輻射室，在輻射室加熱到設(shè)定溫度后從底部出加熱爐經(jīng)轉(zhuǎn)油線到焦炭塔，這種流程的優(yōu)點(diǎn)是高溫易損壞爐管位于輻射室底部，易于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)爐管因管內(nèi)結(jié)焦而導(dǎo)致的爐管顏色變化，缺點(diǎn)是易結(jié)焦部位正好位于高熱強(qiáng)度區(qū)；而采用“下進(jìn)中出”的方案，旨在使易結(jié)焦?fàn)t管部位與高溫段錯(cuò)開，這種方案由于中間轉(zhuǎn)油線是無效的，延長(zhǎng)了油品在爐管內(nèi)的停留時(shí)間，增大了爐管壓降，因而在理論界也存在著爭(zhēng)議。l 多點(diǎn)注汽往加熱爐管內(nèi)注汽（或凝結(jié)水）可增加管內(nèi)介質(zhì)流速，降低停留時(shí)間，尤其是可降低該介質(zhì)裂解溫度以上段停留時(shí)間。另外，可提高管內(nèi)已生軟焦脫離速度，由于這二個(gè)原因，提高了加熱爐運(yùn)行時(shí)間。特別在此要強(qiáng)調(diào)的是采用多點(diǎn)注汽比僅爐入口單點(diǎn)注汽要好。主要反映在：－ 在同等注汽量下，多點(diǎn)注氣的介質(zhì)流經(jīng)爐管的壓力降小，從而可以降低爐入口壓力，也就降低了加熱爐進(jìn)料泵的軸功率。－ 可以經(jīng)模擬計(jì)算后，在介質(zhì)面臨峰值熱強(qiáng)度的部位注汽，提高該部位流速，從而可降低油膜厚度和溫度，強(qiáng)化了管內(nèi)傳熱。－ 由于分段注汽，便于分段調(diào)節(jié)注汽量，由于注汽量相對(duì)減少，使管內(nèi)油品氣相中烴分壓增加，緩和了液相油品的特性因數(shù)沿爐管加熱升溫而變小的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象有利于減緩油膜層生焦速率。國(guó)外焦化加熱爐設(shè)計(jì)幾乎都采用多點(diǎn)注汽，并且注入量比國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)低，注汽點(diǎn)位置選擇及注汽量的大小對(duì)焦化爐的操作是十分重要的，必須采用專業(yè)軟件經(jīng)多次優(yōu)化核算后確定。l 烘爐1. 烘爐目的是為了緩慢除去爐墻砌筑過程中積存的水分，并使耐火泥得到充分燒結(jié)。2. 烘爐的操作：新建加熱爐烘爐的幾個(gè)階段。（1） 自然通風(fēng)；5天（2） 強(qiáng)制通風(fēng)；16小時(shí)（3） 蒸汽暖爐 130~150℃ 1~2天（4） 加熱爐點(diǎn)火150℃恒溫脫除自然水；（5） 320℃恒溫脫除結(jié)晶水；（6） 500℃恒溫脫除結(jié)晶水，耐火泥燒結(jié)。以上溫度均指爐膛溫度。烘爐過程中鉻鉬鋼爐管出口的蒸汽溫度≯450℃l 加熱爐燒焦（1） 爐管結(jié)焦的判斷 爐管結(jié)焦的判斷方法是憑實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和儀表指示。A、 爐管的局部結(jié)焦可以從爐管表面顏色不一樣來判斷。結(jié)焦的地方，由開焦炭、鹽垢的傳熱系數(shù)小，而使?fàn)t管表面溫度高，顏色發(fā)暗紅色，或者有一些灰暗的斑痕，而其他地方爐管則呈黑色。B、 爐管的多數(shù)結(jié)焦 在爐輻射量和其他指標(biāo)不變時(shí)，爐膛各