焦化装置运行参数备课讲稿.ppt

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1、焦化装置运行参数2 2、延迟焦化工艺和工程设计考虑、延迟焦化工艺和工程设计考虑-工艺设计工艺设计适应当前和未来可能操作原料性质变化适应当前和未来可能操作原料性质变化当当加加工工低低硫硫原原料料生生产产优优质质电电极极焦焦时时，要要优优化化工工艺艺条条件件，达达到到馏馏份份油油和和焦炭收率之间最佳平衡和经济的操作点焦炭收率之间最佳平衡和经济的操作点加加工工重重质质劣劣质质“四四高高”原原料料量量，一一般般采采用用低低压压、高高温温和和低低循循环环比比操操作作条件，以实现最大馏份油收率，但务必注意弹丸焦生成问题。条件，以实现最大馏份油收率，但务必注意弹丸焦生成问题。调调整整循循环环比比，在在达达到

2、到最最大大馏馏份份油油收收率率和和处处理理量量时时，应应满满足足对对蜡蜡油油（HCGO）质量要求）质量要求在在采采用用低低压压操操作作时时，务务必必考考虑虑到到焦焦炭炭塔塔内内气气速速以以及及造造成成的的设设备备、管管线线及系统压降，从而对气压机产生的影响及系统压降，从而对气压机产生的影响优化分馏与换热流程，选择合理的工艺方案，节省投资和能耗优化分馏与换热流程，选择合理的工艺方案，节省投资和能耗3 3、延迟焦化工艺和工程设计考虑延迟焦化工艺和工程设计考虑-焦炭塔和框架焦炭塔和框架结构结构设计中要充分考虑焦炭塔的加热冷却之周期，保证焦塔寿命。优化设计中要充分考虑焦炭塔的加热冷却之周期，保证焦塔寿

3、命。优化焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘度等）、处焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘度等）、处理量、循环比、温度、压力以及是否考虑注有效消泡剂来计算确定焦理量、循环比、温度、压力以及是否考虑注有效消泡剂来计算确定焦炭收率、焦炭塔允许气速，从而来决定焦炭塔数目和塔径、高度（显炭收率、焦炭塔允许气速，从而来决定焦炭塔数目和塔径、高度（显然要结合考虑到水力除焦设备的能力和投资然要结合考虑到水力除焦设备的能力和投资缩短生焦周期，要考虑到塔壳体裙座连接处应力，采用有限元分析缩短生焦周期，要考虑到塔壳体裙座连接处应力，采用有限元分析法，减少应力法，减少应力焦炭塔框架设计便

4、于操作、维修基础上优化高度，节省投资焦炭塔框架设计便于操作、维修基础上优化高度，节省投资焦炭塔框架高度主要取决于焦炭塔溜槽、焦池、塔自身高度和甩油罐焦炭塔框架高度主要取决于焦炭塔溜槽、焦池、塔自身高度和甩油罐高度等要求高度等要求延迟焦化基本参数延迟焦化基本参数影影响响延延迟迟焦焦化化过过程程的的有有关关参数参数原料参数原料参数工工艺艺参数参数工程参数工程参数 原料参数是影响装置设计和操原料参数是影响装置设计和操作条件的主要参数有：作条件的主要参数有：原料的特性因素原料的特性因素减压蒸馏程度（减压蒸馏程度（Degree of Degree of ReductionReduction）残碳残碳含硫

5、量含硫量酸值和金属含量等酸值和金属含量等原料因素往往是事先确定的客原料因素往往是事先确定的客观先决条件，但对焦化过程有观先决条件，但对焦化过程有很大的影响很大的影响 原料性质原料性质高高酸酸值值高高稠稠原原油油，可可考考虑虑用用延延迟迟焦焦化化匹匹配配原原油油予予处处理理的的联联合合工工艺艺，作作为轻质化加工手段为轻质化加工手段普普通通高高稠稠原原油油可可按按照照“稀稀释释换换热热深深度度电电脱脱盐盐脱脱水水加加热热闪闪馏馏或初馏或初馏焦化焦化”流程进行加工流程进行加工塔塔河河油油常常渣渣、辽辽河河稠稠油油渣渣油油、沙沙轻轻减减渣渣、伊伊朗朗油油和和科科威威特特油油减减渣渣等等高高沥沥青青质质

6、含含量量、高高残残炭炭、低低热热稳稳定定性性的的焦焦化化料料，建建议议不不要要采采用用超超低低循循环环比比操操作作条条件件，避避免免在在加加热热炉炉管管及及主主分分馏馏塔塔底底结结焦焦；选选用用具具有有在在线线清清焦焦技技术术的的双双面面辐辐射射炉炉型型；在在工工艺艺设设计计中中考考虑虑选选择择性性瓦瓦斯斯油油外外循循环环流流程程，以以增增加加产产品品方方案案灵灵活活性性和和延延长长焦焦化化炉炉运运行行周周期期，并并且且可可以以避避免免弹弹丸丸焦焦的生成的生成 操作温度操作温度操作温度是指焦化加热炉出口温度或焦炭塔温度操作温度是指焦化加热炉出口温度或焦炭塔温度在在压压力力和和循循环环比比一一定

7、定时时，焦焦化化温温度度每每增增加加5.55.5，瓦瓦斯斯油油收收率率增增 加加1.11.1，适当增加反应温度对焦化是有利的，适当增加反应温度对焦化是有利的焦炭塔温度过高，容易造成泡沫夹带和促进弹丸焦的生成焦炭塔温度过高，容易造成泡沫夹带和促进弹丸焦的生成焦炭塔温度同时可以控制焦炭的可燃挥发物（焦炭塔温度同时可以控制焦炭的可燃挥发物（VCMVCM）在操作中用加热炉出口温度来控制焦炭的挥发分含量在操作中用加热炉出口温度来控制焦炭的挥发分含量 我我国国的的延延迟迟焦焦化化装装置置加加热热炉炉出出口口温温度度一一般般均均控控制制在在495495500500范范围围之之内内操作压力操作压力操作压力是指

8、焦炭塔顶压力，焦炭塔顶压力下限值是为克服焦化主分操作压力是指焦炭塔顶压力，焦炭塔顶压力下限值是为克服焦化主分馏塔及后继系统压降所需的压力馏塔及后继系统压降所需的压力操作温度和循环比固定之后，提高操作压力将使塔内焦炭中滞留的重操作温度和循环比固定之后，提高操作压力将使塔内焦炭中滞留的重质烃类增多，使焦炭的产率增加，气体产率也略有增加，质烃类增多，使焦炭的产率增加，气体产率也略有增加，C C5 5以上的液以上的液体产品产率下降。焦炭的挥发分含量也会略有增加体产品产率下降。焦炭的挥发分含量也会略有增加延迟焦化工艺的发展趋势是降低操作压力，以提高液体产品的收率延迟焦化工艺的发展趋势是降低操作压力，以提

9、高液体产品的收率我国焦化装置的操作压力在我国焦化装置的操作压力在0.150.150.20 MPa0.20 MPa之间之间以前，典型焦化装置的设计压力为以前，典型焦化装置的设计压力为0.25 MPa0.25 MPa左右左右新设计的焦化装置操作压力为新设计的焦化装置操作压力为0.1 Mpa0.1 Mpa，低低压压操操作作设设计计应应注注意意焦焦化化部部份份的的系系统统压压力力平平衡衡,在在老老装装置置改改造造时时会会受一定限制。受一定限制。延迟焦化装置操作压力对产品收率的影响延迟焦化装置操作压力对产品收率的影响循环比循环比 循环比是对装置处理能力、产品性质及其分布都有影响的循环比是对装置处理能力、

10、产品性质及其分布都有影响的重要操作参数延迟焦化工艺总的趋向是降低循环比，尤其重要操作参数延迟焦化工艺总的趋向是降低循环比，尤其是新建装置循环比由过去常规的是新建装置循环比由过去常规的1.2%1.2%降低到降低到 0.3%0.3%下述场合，也需要增加循环比：下述场合，也需要增加循环比：减少焦化蜡油（减少焦化蜡油（HCGOHCGO）产量）产量改善焦炭质量改善焦炭质量保护下游较老或超负荷的加氢精制（或加氢裂化装置）保护下游较老或超负荷的加氢精制（或加氢裂化装置）避免弹丸焦（避免弹丸焦（Shot-cokeShot-coke）生成）生成减少加热炉结焦减少加热炉结焦 循环比降低后对蜡油和加热炉辐射段进料性

11、质影响循环比降低后对蜡油和加热炉辐射段进料性质影响超重焦化蜡油（超重焦化蜡油（XHCGOXHCGO）的出路）的出路假假如如炼炼厂厂下下游游加加工工工工艺艺装装置置能能够够很很经经济济地地解解决决质质量量变变差差的的问问题题，XHCGOXHCGO就就可可以以和和HCGOHCGO重重新新混混合合起起来来，这这种种情情况况时时，不不用用关关心心这这二二种种产产品品之之间间的的分分馏馏问问题题。所所增增加加的的焦焦粉粉可可以以用用焦焦化化装装置置的的过过滤滤系系统统或或改改进进加氢精制装置的过滤器来解决加氢精制装置的过滤器来解决XHCGOXHCGO也也可可以以作作为为单单独独的的产产品品加加以以回回收

12、收，用用作作为为催催化化裂裂化化和和加加氢氢精精制制装装置置原原料料假假如如焦焦化化装装置置扩扩能能改改造造后后操操作作压压力力有有了了提提高高，其其质质量量问问题题可可得到缓和得到缓和XHCGOXHCGO能能用用作作为为重重燃燃料料油油的的调调和和料料，如如能能代代替替馏馏分分油油如如煤煤油油等等则则是是非非常有吸引力的常有吸引力的 影响加热炉长周期运行的因素影响加热炉长周期运行的因素焦化原料性质的影响焦化原料性质的影响焦焦化化原原料料如如渣渣油油中中含含盐盐会会诱诱发发成成焦焦先先兆兆体体的的快快速速增增加加导导致致炉炉管管结结垢垢，为为之之要要求求控控制制钠钠盐盐含含量量 50ppm。一

13、一般般在在25ppm时时就就会会发发现现炉炉管管结结焦焦。这这就就要要求求上上游游常减压装置有良好电脱盐设施，使脱盐率在常减压装置有良好电脱盐设施，使脱盐率在95%以上。以上。原料中含有非溶解性固体杂质，如催化剂粉末同样会诱发、加速高温介质在原料中含有非溶解性固体杂质，如催化剂粉末同样会诱发、加速高温介质在炉管内产生结焦现象，在考虑回炼催化澄清油，生产优质石油焦时，务需注炉管内产生结焦现象，在考虑回炼催化澄清油，生产优质石油焦时，务需注意这一点，否则不仅增加石油焦中灰分含量，而且会加速炉管内结焦现象意这一点，否则不仅增加石油焦中灰分含量，而且会加速炉管内结焦现象要对焦化原料进行予处理如对澄清油

14、进行静电除尘或自动反冲洗的机械过滤要对焦化原料进行予处理如对澄清油进行静电除尘或自动反冲洗的机械过滤除去催化剂粉末。希望催化剂粉末除去催化剂粉末。希望催化剂粉末100ppm。在线清焦技术设计在线清焦技术设计 根据根据FW设计的设计的Laondell Citgo炼厂焦化介绍，在线清焦的效果是：炼厂焦化介绍，在线清焦的效果是：炉管表面温度降低炉管表面温度降低125F（51.7）炉管压降基本回复正常（开工前压降）炉管压降基本回复正常（开工前压降）清焦后燃料节省约清焦后燃料节省约10-15%单炉可连续运行三年以上（即二年以上才用蒸汽和空气烧焦单炉可连续运行三年以上（即二年以上才用蒸汽和空气烧焦1次）次

15、）上上海海石石化化的的100万万吨吨/年年焦焦化化装装置置，首首次次在在国国内内采采用用双双面面辐辐射射的的焦焦化化加加热热炉炉，并并具具有有在在线线清清焦焦技技术术。大大大大地地提提高高了了我我国国延延迟迟焦焦化化工工艺艺水水平平良好的加热炉设计应该是良好的加热炉设计应该是:高管内流速（高管内流速（1.832m/sec）短停留时间，特别是介质短停留时间，特别是介质426以上段的停留时间以上段的停留时间 稳定的温升梯度稳定的温升梯度 炉内合理对称布置和配管炉内合理对称布置和配管 较合理的平均热强度及炉管热强度周向不均匀系数小较合理的平均热强度及炉管热强度周向不均匀系数小 每管程多点注汽，但小的

16、注汽（或水）量每管程多点注汽，但小的注汽（或水）量 正确的对流转辐射处介质设计温度正确的对流转辐射处介质设计温度 中、小型能量的低中、小型能量的低NO火嘴及扁长形炉膛尺寸火嘴及扁长形炉膛尺寸 适宜的炉膛体积热强度。适宜的炉膛体积热强度。焦化产品收率和质量预测焦化产品收率和质量预测康氏残炭对焦化产品收率的影响康氏残炭对焦化产品收率的影响 James HGary提出焦化产品分布和原料康残的关联式。提出焦化产品分布和原料康残的关联式。焦炭收率焦炭收率m%=1.6CCR气体（气体（C4）收率）收率m%7.8+0.144CCR石脑油收率石脑油收率m%11.29+0.343CCR柴油收率柴油收率m%0.6

17、48瓦斯油收率瓦斯油收率蜡油收率蜡油收率m%=0.35瓦斯油收率瓦斯油收率 该关联式条件为该关联式条件为d0.9465d0.9465的直馏减渣；焦炭塔顶压力的直馏减渣；焦炭塔顶压力0.150.150.20MPa(g)0.20MPa(g)，汽油干点汽油干点200200，蜡油干点，蜡油干点475475495495提高焦化液体产品收率提高焦化液体产品收率延延迟迟焦焦化化装装置置应应在在保保证证产产品品质质量量、开开工工周周期期等等前前提提下下，尽尽量量提提高高液液体体产产品品收收率，降低焦炭的产率率，降低焦炭的产率为实现这一目标可采取的措施有：为实现这一目标可采取的措施有：降低循环比，降低操作压力，

18、提高操作温度和减压蒸馏采取渣油深拔操作等措施降低循环比，降低操作压力，提高操作温度和减压蒸馏采取渣油深拔操作等措施采用馏分油循环流程也可以降低焦炭收率、提高液体产品收率采用馏分油循环流程也可以降低焦炭收率、提高液体产品收率提提高高馏馏分分油油收收率率，尤尤其其是是提提高高焦焦化化蜡蜡油油收收率率（HCGOHCGO）可可提提供供更更多多的的裂裂化化（催催化裂化或加氢裂化）原料油，也是提高炼厂轻油产量的有效措施化裂化或加氢裂化）原料油，也是提高炼厂轻油产量的有效措施要注意的是，提高焦化蜡油产率可能带来焦化蜡油质量下降的结果要注意的是，提高焦化蜡油产率可能带来焦化蜡油质量下降的结果提高焦化液体产品收

19、率提高焦化液体产品收率-降低循环降低循环比比为了提高液体产品收率，生产燃料焦的焦化装置以采用低为了提高液体产品收率，生产燃料焦的焦化装置以采用低循环比为好循环比为好合理的低循环比应以主分馏塔洗涤段能否有效洗涤来自焦合理的低循环比应以主分馏塔洗涤段能否有效洗涤来自焦炭塔的油气为极限，还应考虑焦化重瓦斯油的质量炭塔的油气为极限，还应考虑焦化重瓦斯油的质量随着循环比的降低，焦化重瓦斯油的（随着循环比的降低，焦化重瓦斯油的（HCGO）干点、残）干点、残炭值、硫及其他杂质含量均有所增高炭值、硫及其他杂质含量均有所增高RIPP开发了单程操作延迟焦化，进行了循环比为开发了单程操作延迟焦化，进行了循环比为0的

20、试验。的试验。在进料流程上采取了主分馏塔底重油在塔内循环，渣油直在进料流程上采取了主分馏塔底重油在塔内循环，渣油直接进加热炉，实现了单程操作接进加热炉，实现了单程操作单程操作的液体收率可提高单程操作的液体收率可提高5%6，气体和焦炭收率均，气体和焦炭收率均可下降可下降2%4 提高焦化液体产品收率提高焦化液体产品收率-提高操作温度提高操作温度提高焦碳塔顶温度可增加焦化石脑油收率、降低提高焦碳塔顶温度可增加焦化石脑油收率、降低焦炭产率，但是这样都会带来一些操作方面的困焦炭产率，但是这样都会带来一些操作方面的困难难当焦化原料性质固定以后，为改善焦化产品收率当焦化原料性质固定以后，为改善焦化产品收率需

21、要提高焦化反应温度时要综合考虑多方面因数，需要提高焦化反应温度时要综合考虑多方面因数，焦化加热炉的运转周期、焦炭塔清焦和焦炭质量焦化加热炉的运转周期、焦炭塔清焦和焦炭质量等，所以可调节幅度很小等，所以可调节幅度很小提高焦化液体产品收率提高焦化液体产品收率-降低压力降低压力延迟焦化工艺的发展趋势之一是降低操作压力以达到提高液体收率和延迟焦化工艺的发展趋势之一是降低操作压力以达到提高液体收率和降低焦炭产率的目的降低焦炭产率的目的高硫石油焦是一种低值产品，降低焦炭收率有利于改善焦化装置的经高硫石油焦是一种低值产品，降低焦炭收率有利于改善焦化装置的经济效益济效益20世纪世纪90年代初以来，新延迟焦化的

22、设计和操作均朝着降低压力和降年代初以来，新延迟焦化的设计和操作均朝着降低压力和降低循环比方向发展低循环比方向发展焦炭塔压力为焦炭塔压力为0.1050.141MPa（或更低），循环比降至（或更低），循环比降至0.05；使液；使液体产品收率提高了约体产品收率提高了约3左右；焦炭收率则约可降低左右；焦炭收率则约可降低2。Lummus公司典型的低压操作焦炭塔压力为公司典型的低压操作焦炭塔压力为1.05kg/cm2左右左右无论新建延迟焦化装置或改建旧焦化装置，操作压力均应无论新建延迟焦化装置或改建旧焦化装置，操作压力均应该根据实际情况确定该根据实际情况确定尽管尽管0.1MPa的操作压力是适宜的，但是影响

23、装置经济性的操作压力是适宜的，但是影响装置经济性的因素甚多，必需综合考虑后再做决定的因素甚多，必需综合考虑后再做决定应指出，焦化操作压力低于应指出，焦化操作压力低于0.1MPa，在工业上是不适宜，在工业上是不适宜的的提高焦化液体产品收率提高焦化液体产品收率-馏分油循馏分油循环环 与常规循环流程相比，馏分油循环可以降低焦炭与常规循环流程相比，馏分油循环可以降低焦炭收率、提高液体产品收率收率、提高液体产品收率随着所采用馏分油馏程的不同，各类液体产品收随着所采用馏分油馏程的不同，各类液体产品收率的变化也不同率的变化也不同例如：用例如：用343427馏分作循环油时，重瓦斯油馏分作循环油时，重瓦斯油收率

24、比用收率比用168343的循环油要少；而柴油收率的循环油要少；而柴油收率则多于后者则多于后者所以，应按照炼厂实际需要的产品结构和炼油厂所以，应按照炼厂实际需要的产品结构和炼油厂现有的后继加工装置能力来选择循环油的品种现有的后继加工装置能力来选择循环油的品种可见，采用馏分油循环技术对于新建或改建的焦可见，采用馏分油循环技术对于新建或改建的焦化装置有很大的吸引力化装置有很大的吸引力 调整、改变循环油馏程就可以改变产品的种类结构，调整、改变循环油馏程就可以改变产品的种类结构，更好地利用已有的加工能力实现最佳的效益。馏分油更好地利用已有的加工能力实现最佳的效益。馏分油循环既适用于新建焦化装置也适用于旧

25、装置的改、扩循环既适用于新建焦化装置也适用于旧装置的改、扩建，是焦化装置值得推广的一项技术建，是焦化装置值得推广的一项技术采用馏分油循环技术不仅改善了产品收率，并且提供采用馏分油循环技术不仅改善了产品收率，并且提供了加大装置处理量的机会了加大装置处理量的机会对于旧装置改造、消除瓶颈有实际意义对于旧装置改造、消除瓶颈有实际意义当旧装置由于焦炭塔限制了处理量时，采用馏分油循当旧装置由于焦炭塔限制了处理量时，采用馏分油循环使焦炭产率降低环使焦炭产率降低8或更多，也就是可以相应提高或更多，也就是可以相应提高处理量处理量8。若因下游配套装置能力制约了焦化处理。若因下游配套装置能力制约了焦化处理能力的提高，通过改变循环馏分油切割点来调整焦化能力的提高，通过改变循环馏分油切割点来调整焦化产品产率将有助于缓解下游配套装置能力的瓶颈产品产率将有助于缓解下游配套装置能力的瓶颈谢 谢此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢