延迟焦化讲课.pptx

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1、1延迟焦化工艺和参数第1页/共124页2延迟焦化工艺和工程延迟焦化工艺和工程 延迟焦化工艺流程延迟焦化工艺流程延迟焦化基本参数延迟焦化基本参数加热炉长周期运行考虑加热炉长周期运行考虑焦化产品收率和质量预测焦化产品收率和质量预测延迟焦化工艺技术的发展延迟焦化工艺技术的发展几点看法几点看法目录第2页/共124页3一.延迟焦化工艺和工程 第3页/共124页4延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中作用延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中作用 延迟焦化工艺特点延迟焦化工艺特点 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 一.延迟焦化工艺和工程 第4页/共124页51.1.延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中

2、作用延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中作用世界原油特性的趋势是变重、变劣；高硫、高残炭、高金属、高酸世界原油特性的趋势是变重、变劣；高硫、高残炭、高金属、高酸值原油比例逐步增加。随着重质燃料油需求不断减少，炼油厂的主值原油比例逐步增加。随着重质燃料油需求不断减少，炼油厂的主要任务是将原油最大限度的转化为轻质运输燃料和石化原料要任务是将原油最大限度的转化为轻质运输燃料和石化原料延迟焦化工艺从延迟焦化工艺从3030年代工业化以来，至今是应用最广的渣油深加工年代工业化以来，至今是应用最广的渣油深加工技术，尤其是对加工高硫、高沥青质的重质渣油技术，尤其是对加工高硫、高沥青质的重质渣油 据据2003200

3、3年美国年美国SFASFA太平洋咨询公司统计，世界重油加工能力已超过太平洋咨询公司统计，世界重油加工能力已超过8.648.64亿吨年，约占原油一次加工能力的亿吨年，约占原油一次加工能力的2121 焦化约占重油加工总能力的焦化约占重油加工总能力的3030，裂化减粘占裂化减粘占2626 重油催化裂化占重油催化裂化占2424 重油加氢占重油加氢占1717 溶剂脱沥青占溶剂脱沥青占3 3 一.延迟焦化工艺和工程 第5页/共124页6世界重油加工能力构成世界重油加工能力构成一.延迟焦化工艺和工程 1.延迟焦化工艺在炼油厂重油深加工中作用第6页/共124页7技术成熟、对原料适应性强技术成熟、对原料适应性强

4、产品的灵活性产品的灵活性通过调节温度、压力和循环比等参数增加操作弹性通过调节温度、压力和循环比等参数增加操作弹性 一.延迟焦化工艺和工程 2 延迟焦化工艺特点第7页/共124页82.2.延迟焦化工艺特点延迟焦化工艺特点-技术成熟、对原料适应性强技术成熟、对原料适应性强能能处处理理包包括括直直馏馏渣渣油油、裂裂解解焦焦油油，脱脱油油沥沥青青、煤煤焦焦油油、澄澄清清油、减粘渣油等多种重质、劣质原料油、减粘渣油等多种重质、劣质原料处处理理原原料料康康氏氏残残炭炭为为3.8m%45m%，API2.020的的广广泛泛油油品品随随着着烃烃类类合合成成液液体体燃燃料料和和合合成成原原油油技技术术开开发发，也

5、也多多用用延延迟迟焦焦化化技技术术进进行行改改质质。如如委委内内瑞瑞拉拉利利用用焦焦化化工工艺艺和和加加氢氢工工艺艺对对奥奥利利油油进行改质生产进行改质生产API1632，S0.1m%的合成油的合成油一.延迟焦化工艺和工程 第8页/共124页92.2.延迟焦化工艺特点延迟焦化工艺特点-产品的灵活性产品的灵活性焦炭塔压力及不同渣油焦化产品收率焦炭塔压力及不同渣油焦化产品收率 一.延迟焦化工艺和工程 第9页/共124页102.2.延迟焦化工艺特点延迟焦化工艺特点-通过调节温度、压力和循环比等参数通过调节温度、压力和循环比等参数增加操增加操 作弹性作弹性炉出口温度增加炉出口温度增加5 566，瓦斯油

6、收率增加，瓦斯油收率增加1.01.01.21.2循循环环比比降降低低到到0.050.050.150.15，可可较较大大提提高高液液收收，但但务务必必注注意意加加热热炉管结焦和分馏塔蒸发段超温问题炉管结焦和分馏塔蒸发段超温问题馏馏份份油油循循环环，液液收收可可增增加加2.02.02.5m2.5m，焦焦炭炭收收率率下下降降2.52.53.5m3.5m，并缓和炉管结焦，并缓和炉管结焦缩缩短短焦焦化化循循环环周周期期，提提高高焦焦化化处处理理能能力力。但但焦焦化化周周期期从从2424小小时时缩缩短短到到1818小小时时，焦焦炭炭塔塔寿寿命命损损失失2525，而而且且焦焦炭炭VCMVCM会会增增加加约约

7、1.0m1.0m 一.延迟焦化工艺和工程 第10页/共124页112.2.延迟焦化工艺特点延迟焦化工艺特点-通过调节温度、压力和循环比等参数通过调节温度、压力和循环比等参数增加操作弹性增加操作弹性不同循环比减渣焦化产品收率及柴汽比不同循环比减渣焦化产品收率及柴汽比 一.延迟焦化工艺和工程 第11页/共124页123.3.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-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，达达到到馏馏份油和焦炭收率之间最佳平衡和经济的操

8、作点份油和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条件件，以以实实现现最最大大馏馏份份油油收收率率，但但务务必必注注意意弹弹丸丸焦焦生生成成问题。问题。调调整整循循环环比比，在在达达到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、管线及系统压降，从而对气压机产生的影响管线及系统压降，从而对气压机产生的影响优化分馏与换热流

9、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，节省投资和能耗一.延迟焦化工艺和工程 第12页/共124页133.3.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-加热炉设计加热炉设计 采用双面辐射加热炉采用双面辐射加热炉炉炉管管热热量量分分布布更更均均匀匀，热热强强度度周周向向不不均均匀匀系系数数低低，降降低低了了管管壁壁峰峰值值温温度度和和最最大大局局部部热热强强度度。但但提提高高平平均均热热强强度度，可可减减少少总总辐辐射射面面积积约约2535，并并延延长长了了加热炉操作同期加热炉操作同期在加热炉系统中采用在加热炉系统中采用ESD联锁，减少并紧急处理

10、非计划停工，起到加热炉作用联锁，减少并紧急处理非计划停工，起到加热炉作用在在线线清清焦焦（on-linespalling（一一般般1.52天天次次）设设计计，延延长长加加热热炉炉连连续续运运行时间行时间采用多点注汽、双向烧焦技术以及采用多点注汽、双向烧焦技术以及“在线在线”烧焦（烧焦（on-linedecoking）技术）技术正确选定辐射辐射段入口温度和适宜的炉膛体积热强度。正确选定辐射辐射段入口温度和适宜的炉膛体积热强度。短停留时间（短停留时间（42740秒）秒）采用中、小能量低采用中、小能量低NOx火嘴及扁长形炉膛尺寸和对称炉管布置火嘴及扁长形炉膛尺寸和对称炉管布置恒定和升温梯度及良好的燃

11、烧室热分布控制恒定和升温梯度及良好的燃烧室热分布控制一.延迟焦化工艺和工程 第13页/共124页143.3.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-焦炭塔和框架结构焦炭塔和框架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。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。优化焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘优化焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘度等）、处理量、循环比、温度、压力以及是否考虑注有效消度等）、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炭收率、焦炭塔允许气速，从而来决定焦炭泡剂来计算确定焦炭收率、焦炭

12、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，减少应力元分析法，减少应力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甩油罐高度等要求一.延迟焦化工艺和工程 第14页/共124页15典型的延迟焦化工艺流程

13、典型的延迟焦化工艺流程 放空系统流程放空系统流程焦炭处理系统流程焦炭处理系统流程二.延迟焦化工艺流程第15页/共124页161.1.典型的延迟焦化工艺流程典型的延迟焦化工艺流程延迟焦化是一种主要的重油加工工艺，通过热裂化和缩合反应延迟焦化是一种主要的重油加工工艺，通过热裂化和缩合反应使重质烃类轻质化使重质烃类轻质化常规延迟焦化装置由焦化、分馏（有的包括气体回收）、焦炭常规延迟焦化装置由焦化、分馏（有的包括气体回收）、焦炭处理、放空系统和冷、切焦水处理等几个部分所组成处理、放空系统和冷、切焦水处理等几个部分所组成世界上各大公司开发的焦化工艺，他们的焦化分馏流程差别世界上各大公司开发的焦化工艺，他

14、们的焦化分馏流程差别不大，主要在专有技术方面各有特色，形成各公司的专利不大，主要在专有技术方面各有特色，形成各公司的专利 二.延迟焦化工艺流程第16页/共124页171.1.典型的延迟焦化工艺流程典型的延迟焦化工艺流程二.延迟焦化工艺流程第17页/共124页181.1.典型的延迟焦化工艺流程典型的延迟焦化工艺流程-可调循环比焦化工艺流程可调循环比焦化工艺流程 二.延迟焦化工艺流程第18页/共124页191.1.典型的延迟焦化工艺流程典型的延迟焦化工艺流程-可调循环比焦化工艺流程可调循环比焦化工艺流程“可可调调循循环环比比焦焦化化工工艺艺流流程程”的的循循环环比比是是通通过过循循环环油油泵泵抽抽

15、出出分分馏馏塔塔底底循循环环油油，在在流流量量控控制制下下混混入入加加热热炉炉进进料料缓缓冲冲罐罐后后实实现现的，这种流程的特点是：的，这种流程的特点是：采采用用分分馏馏塔塔底底循循环环油油（相相当当于于重重蜡蜡油油馏馏份份）代代替替国国内内传传统统流流程程中中的的新新鲜原料渣油在分馏塔底部换热段与来自焦碳塔的高温油气间进行换热鲜原料渣油在分馏塔底部换热段与来自焦碳塔的高温油气间进行换热循循环环油油不不仅仅可可以以用用在在分分馏馏塔塔洗洗涤涤换换热热段段的的换换热热、洗洗涤涤，冷冷凝凝来来自自焦焦炭炭塔塔高高温温油油气气中中的的循循环环油油，作作为为炉炉辐辐射射进进料料，调调节节循循环环比比，

16、也也可可用用蜡蜡油油、或柴油馏份，实现选择性馏份油循环或柴油馏份，实现选择性馏份油循环 由由于于采采用用塔塔底底循循环环油油经经塔塔外外换换热热器器循循环环回回流流取取热热，可可控控制制塔塔底底温温度度不不至于太高，减缓了塔底结焦和塔底泵抽空现象至于太高，减缓了塔底结焦和塔底泵抽空现象 由由于于受受到到换换热热流流程程中中热热流流温温位位的的限限制制，使使加加热热炉炉进进料料温温度度最最高高330330，这样降低了加热炉进料泵苛刻度，这样降低了加热炉进料泵苛刻度焦焦化化新新鲜鲜原原料料渣渣油油不不进进入入分分馏馏塔塔内内与与高高温温油油气气接接触触换换热热，对对稳稳定定和和提提高蜡油产品质量会

17、有一定的好处高蜡油产品质量会有一定的好处 二.延迟焦化工艺流程第19页/共124页201.1.典型的延迟焦化工艺流程典型的延迟焦化工艺流程-可调循环比焦化工艺流程可调循环比焦化工艺流程该流程相应的欠缺之处：该流程相应的欠缺之处：循循环环油油通通过过循循环环油油泵泵来来传传送送，而而不不是是在在分分馏馏塔塔内内经经与与原原料料油油和和或或蜡蜡油油馏馏份份与与来来自自焦焦碳碳塔塔顶顶的的高高温温油油气气直直接接接接触触后后冷冷凝凝流流入入塔塔底底，然然后后一一步步用用加加热热炉炉进进料料泵泵抽出，泵送流程经加热炉快速加到所需温度抽出，泵送流程经加热炉快速加到所需温度由由于于分分馏馏塔塔内内蜡蜡油油

18、或或重重蜡蜡油油集集油油箱箱以以下下的的换换热热洗洗涤涤段段取取热热是是通通过过泵泵送送循循环环油油在在塔塔外外流流经经原原料料换换热热器器或或蒸蒸汽汽发发生生器器后后取取走走的的，不不是是在在塔塔内内用用蜡蜡油油馏馏份份与与高高温温油油气气直直接接接接触触取取热热，势势必必传传热热效效果果要要差差，导导致致加加热热炉炉进进料料温温度度较较低低，增增加加了了加加热热炉的所需热负荷炉的所需热负荷用用分分馏馏塔塔底底含含有有焦焦粉粉的的循循环环油油作作为为分分馏馏塔塔下下冲冲洗洗涤涤换换热热段段换换热热洗洗涤涤油油使使用用，在在同样操作负荷下会增加焦粉随上升油气夹带入柴、蜡油馏份中的份量同样操作负

19、荷下会增加焦粉随上升油气夹带入柴、蜡油馏份中的份量 含含有有大大量量焦焦粉粉的的塔塔底底循循环环油油，若若外外送送出出装装置置，会会对对换换热热和和冷冷却却设设备备的的正正常常使使用用和循环油的利用带来令人麻烦的问题和循环油的利用带来令人麻烦的问题若若分分馏馏塔塔底底含含焦焦粉粉的的循循环环油油不不外外送送，从从焦焦粉粉平平衡衡的的角角度度看看，会会增增加加塔塔底底焦焦粉粉的的沉沉积积速速率率，并并且且会会造造成成沥沥青青态态和和焦焦态态固固体体物物的的积积聚聚，影影响响分分馏馏塔塔和和过过滤滤器器的的正正常运行常运行 二.延迟焦化工艺流程第20页/共124页211.1.典型的延迟焦化工艺流程

20、典型的延迟焦化工艺流程-CONOCO焦化零自然循环原焦化零自然循环原则流程则流程 二.延迟焦化工艺流程第21页/共124页222.2.放空系统流程放空系统流程焦化装置放空系统用于处理焦炭塔吹汽、冷焦过程中从焦炭塔排出的油气焦化装置放空系统用于处理焦炭塔吹汽、冷焦过程中从焦炭塔排出的油气和蒸汽和蒸汽为控制污染和提高烃气体回收率为控制污染和提高烃气体回收率,延迟焦化装置设有气体放空系统延迟焦化装置设有气体放空系统 焦炭塔生焦完毕后，开始除焦之前焦炭塔生焦完毕后，开始除焦之前,需泄压并向塔内吹蒸汽，然后再注水冷需泄压并向塔内吹蒸汽，然后再注水冷却却此过程从焦炭中汽提出来的油气、蒸汽混合物排入放空系统

21、的放空塔下部，此过程从焦炭中汽提出来的油气、蒸汽混合物排入放空系统的放空塔下部，用经过冷却的循环油从混合气体中回收重质烃。然后将之送回焦化主分馏用经过冷却的循环油从混合气体中回收重质烃。然后将之送回焦化主分馏塔塔放空塔顶排出的油气和蒸汽混合物经过冷凝、冷却后放空塔顶排出的油气和蒸汽混合物经过冷凝、冷却后,在沉降分离罐内分离在沉降分离罐内分离出污油和污水，分别送出装置出污油和污水，分别送出装置沉降分离罐分出的轻烃气体经过压缩后送入燃料气系统沉降分离罐分出的轻烃气体经过压缩后送入燃料气系统 二.延迟焦化工艺流程第22页/共124页232.2.放空系统流程放空系统流程 延迟焦化装置放空系统流程图延迟

22、焦化装置放空系统流程图 二.延迟焦化工艺流程第23页/共124页242.2.放空系统流程放空系统流程-美国美国ABBLunnns公司延迟焦化装置放空流公司延迟焦化装置放空流程程 二.延迟焦化工艺流程塔顶冷凝水可去切焦水和或冷焦水系统回用回收的污油可去分馏塔回用 轻烃气体可密闭利用作燃料气第24页/共124页252.2.放空系统流程放空系统流程国内现已设计的全密闭放空系统在放空塔底增设塔釜温度控国内现已设计的全密闭放空系统在放空塔底增设塔釜温度控制的塔底油循环加热器，以保证塔釜油脱水和除焦粉。这种制的塔底油循环加热器，以保证塔釜油脱水和除焦粉。这种工艺流程具有如下特点：工艺流程具有如下特点：污油

23、可回用、降低污油排放和污染污油可回用、降低污油排放和污染酸性水去可切焦水或冷焦水罐回用酸性水去可切焦水或冷焦水罐回用轻烃气密闭利用、蜡油馏份可去分馏塔轻烃气密闭利用、蜡油馏份可去分馏塔避免堵塞塔板、管线避免堵塞塔板、管线避免水入分馏塔突沸避免水入分馏塔突沸使塔顶和污油系统的蜡最小使塔顶和污油系统的蜡最小 二.延迟焦化工艺流程第25页/共124页263.3.焦炭处理系统流程焦炭处理系统流程-直接装车 二.延迟焦化工艺流程 焦炭直接装车系统图第26页/共124页273.3.焦炭处理系统流程焦炭处理系统流程-焦池装车 二.延迟焦化工艺流程焦池装车系统流程图 第27页/共124页283.3.焦炭处理系

24、统流程焦炭处理系统流程-储焦坑装车 二.延迟焦化工艺流程 储焦坑装车系统流程图第28页/共124页293.3.焦炭处理系统流程焦炭处理系统流程-脱水罐脱水罐 二.延迟焦化工艺流程 泥浆式脱水罐系统流程图第29页/共124页30原料性质原料性质操作温度操作温度操作压力操作压力循环比循环比焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化 三.延迟焦化基本参数第30页/共124页31影响延迟焦化过程的有关参数原料参数工艺参数工程参数 原料参数是影响装置设计和原料参数是影响装置设计和操作条件的主要参数有：操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 o

25、f ReductionReduction）残碳残碳含硫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原料因素往往是事先确定的客观先决条件，但对焦化过客观先决条件，但对焦化过程有很大的影响程有很大的影响 三.延迟焦化基本参数第31页/共124页321.1.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，作为轻质化加工手段艺，作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馏闪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

26、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行周期，并且可以避免弹丸焦的生成运行周期，并且可以避免弹丸焦的生成 三.延迟焦化基本参数第3

27、2页/共124页332.2.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

28、含量 我国的延迟焦化装置加热炉出口温度一般均控制在495495500500范围之内。三.延迟焦化基本参数第33页/共124页343.3.操作压力操作压力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主分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，的重质烃类增多，使焦炭的产率增加，气体产率也略有增加，C C5 5以上的液体产品产率下降。焦炭的挥发分含量

29、也会略有增加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会受一定限制。时会受一定限

30、制。三.延迟焦化基本参数第34页/共124页353.3.操作压力操作压力 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三.延迟焦化基本参数第35页/共124页363.3.操作压力操作压力三.延迟焦化基本参数 焦炭塔压力对焦化馏出油产率的影响 第36页/共124页374.4.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重要操作参循环比是对装置处理能力、产品性质及其分布都有影响的重要操作参数数延迟焦化循环比的定义有二种：延迟焦化循环比的定义有二种：循环比循环油量循环比循环油量/新鲜原料油量新鲜原料油量联联合合循循环环比比（CFRCFR）=（新新鲜鲜原原

31、料料油油量量+循循环环油油量量）/新新鲜鲜原原料料油油量量=（1+1+循环比）循环比）通量循环比（通量循环比（TPRTPR），和联合循环比（），和联合循环比（CFRCFR）相同）相同 延延迟迟焦焦化化工工艺艺总总的的趋趋向向是是降降低低循循环环比比，尤尤其其是是新新建建装装置置循循环环比比由由过过去常规的去常规的1.2%1.2%降低到降低到 0.3%0.3%三.延迟焦化基本参数第37页/共124页384.4.循环比循环比下述场合，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

32、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 三.延迟焦化基本参数第38页/共124页394.4.循环比循环比三.延迟焦化基本参数联合循环比（TPR）对焦化液体产品收率的影响第39页/共124页404.4.循环比循环比三.延迟焦化基本参数联合循环比对大庆减压渣油焦化产品收率的影响第40页/共124页414.4.循环比循环比循循环环比比大大小小直直接接影影响响焦焦化化蜡蜡油油的的干干点点。在在操操作作上上，一一般般是是通通过过提高焦化蜡油（提高焦化蜡油（HCGOHCGO）的干点来降低循

33、环比）的干点来降低循环比循循环环比比降降低低后后，焦焦化化加加热热炉炉辐辐射射段段进进料料性性质质将将发发生生变变化化，表表现现为为密密度度增增加加，CCRCCR增增加加，沥沥青青质质增增加加，更更接接近近焦焦化化新新鲜鲜原原料料的的性性质。质。三.延迟焦化基本参数第41页/共124页424.4.循环比循环比 循环比降低后对蜡油和加热炉辐射段进料性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 三.延迟焦化基本参数第42页/共124页434.4.循环比循环比单单程程和和低低循循环环比比焦焦化化液液收收高高，焦焦炭炭收收率率低低，反反之之蜡蜡油油收收率率高高，但但柴柴油油收收率率低低、汽汽油

34、油和和富富气气收收率率略略低低。目目前前对对国国内内现现有有焦焦化化装装置置应应“因因地地制制宜宜”，经经过过少少量量整整改改，通通过过降降低低循循环环比比提提高高装装置置加加工工量量和和液液收收是是主主要要增效措施增效措施单单程程和和低低循循环环比比下下蜡蜡油油变变重重、变变稠稠、康康氏氏残残炭炭高高达达1.90m%1.90m%，这这会会影影响响到下游催化裂化的加工能力到下游催化裂化的加工能力低低循循环环比比下下焦焦化化炉炉进进料料油油性性质质变变差差，特特别别是是残残炭炭和和沥沥青青质质含含量量提提高高，必必然然会会影影响响到到焦焦化化炉炉运运行行周周期期，因因此此最最好好选选用用可可以以

35、进进行行在在线线清清焦焦的的双双面面辐辐射射炉炉炉炉型型，并并配配以以当当炉炉管管内内介介质质温温升升速速率率达达到到某某一一T/T/值值时时，分分别别在在前前后后管管段段适适当当部部位位注注入入少少量量不不同同馏馏份份油油的的技技术术。其其原原理理是是改改变变该高该高T/T/管段介质的四组成结构，提高热稳定性管段介质的四组成结构，提高热稳定性三.延迟焦化基本参数第43页/共124页444.4.循环比循环比 近年来延迟焦化工艺的发展趋向是尽量降低循环比，近年来延迟焦化工艺的发展趋向是尽量降低循环比，如如果果下下游游加加工工焦焦化化蜡蜡油油的的装装置置能能够够忍忍受受较较高高的的干干点点、金金属

36、属含含量量和和高高残残炭炭，例例如如总总流流程程中中配配置置有有焦焦化化蜡蜡油油加加氢氢精精制制装装置，则新设计中就可以采用置，则新设计中就可以采用“超低循环比超低循环比”假假如如和和降降压压操操作作一一起起进进行行，焦焦化化蜡蜡油油CGOCGO收收率率有有很很大大提提高高，当然由于蜡油性质变差，焦化主分馏塔设计应作一定改进当然由于蜡油性质变差，焦化主分馏塔设计应作一定改进三.延迟焦化基本参数第44页/共124页454.4.循环比循环比不同操作条件下的焦化蜡油产率和质量不同操作条件下的焦化蜡油产率和质量 三.延迟焦化基本参数第45页/共124页465.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化各种循

37、环比下焦化蜡油的干点各种循环比下焦化蜡油的干点 三.延迟焦化基本参数第46页/共124页475.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化焦化蜡油（焦化蜡油（HCGO）干点和中沸点变化情况）干点和中沸点变化情况三.延迟焦化基本参数第47页/共124页485.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化为循环比和焦炭增量的关系（产能为循环比和焦炭增量的关系（产能1.23Mt/a）三.延迟焦化基本参数第48页/共124页495.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化焦化装置（能力焦化装置（能力1.375Mt/a）采用低循环比后燃料成本的变化）采用低循环比后燃料成本的变化 三.延迟焦化基本参数第49页/共124页5

38、05.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化 延迟焦化产品收率及焦化重瓦斯油的质量比较延迟焦化产品收率及焦化重瓦斯油的质量比较三.延迟焦化基本参数第50页/共124页515.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化生产加氢裂化原料的延迟焦化装置产品收率 三.延迟焦化基本参数第51页/共124页525.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-福斯特惠勒公司（福斯特惠勒公司（F.WF.W）超低循环比方案）超低循环比方案 焦化装置循环油来自以下三部分：焦化装置循环油来自以下三部分：注入的急冷油（通常是焦化蜡油），可减少焦炭塔顶大油气管线内结焦注入的急冷油（通常是焦化蜡油），可减少焦炭塔顶大油气管线内结焦焦炭

39、塔顶大油气管线热量损失产生的冷凝液焦炭塔顶大油气管线热量损失产生的冷凝液分馏塔下部内回流，最好是焦化蜡油返塔的洗涤油分馏塔下部内回流，最好是焦化蜡油返塔的洗涤油 三.延迟焦化基本参数第52页/共124页535.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-福斯特惠勒公司（福斯特惠勒公司（F.WF.W）超低循环比方案）超低循环比方案 超低循环比的焦化分馏塔下部设计超低循环比的焦化分馏塔下部设计 三.延迟焦化基本参数第53页/共124页545.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-福斯特惠勒公司（福斯特惠勒公司（F.WF.W）最新技术零循环比方）最新技术零循环比方案案 投资最小的零循环比改造流程投资最小的

40、零循环比改造流程 三.延迟焦化基本参数第54页/共124页555.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-福斯特惠勒公司（福斯特惠勒公司（F.WF.W）最新技术零循环比方）最新技术零循环比方案案 零循环比方案和超低循环比方案焦化收率比较零循环比方案和超低循环比方案焦化收率比较 三.延迟焦化基本参数第55页/共124页565.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-福斯特惠勒公司（福斯特惠勒公司（F.WF.W）最新技术零循环比方）最新技术零循环比方案案零循环比方案和超低循环比方案焦化蜡油性质比较零循环比方案和超低循环比方案焦化蜡油性质比较 三.延迟焦化基本参数第56页/共124页575.5.焦化工艺

41、参数优化焦化工艺参数优化-福斯特惠勒公司（福斯特惠勒公司（F.WF.W）最新技术零循环比）最新技术零循环比方案方案超重焦化蜡油（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加氢氢精精制制装装置的过滤器来解决置的过滤器来解决XHCGO

42、XHCGO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得到到缓和缓和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常有吸引力的有吸引力的 三.延迟焦化基本参数第57页/共124页585.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-Conocophillips Conocophillips 公司的低循环比馏分油循环方案下表是常规的自然循环（循

43、环比下表是常规的自然循环（循环比1.051.05）和）和ConocophillipsConocophillips的零循环的零循环2020LCGOLCGO（168168343343）馏分油循环的经济效益比较）馏分油循环的经济效益比较由表可以看出，在本案例中，效益是非常好由表可以看出，在本案例中，效益是非常好 年增效益年增效益13501350万美元，万美元，投资回收率投资回收率3 36 6个月内个月内三.延迟焦化基本参数第58页/共124页595.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-Conocophillips Conocophillips 公司的低循环比馏分油循环方案常规自然循环和常规自然循环

44、和ConocophillipsConocophillips零循环零循环2020LCGOLCGO馏分油循环效益比较馏分油循环效益比较 三.延迟焦化基本参数第59页/共124页605.5.焦化工艺参数优化焦化工艺参数优化-多产轻油的大循环比方案多产轻油的大循环比方案 三种焦化原料多产汽油时的物料平衡三种焦化原料多产汽油时的物料平衡 三.延迟焦化基本参数第60页/共124页61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加热炉进料和燃烧系统的联锁控制及缓和结加热炉进料和燃烧系统的联锁控制及缓和结焦的工艺措施焦的工艺措施良好的加热炉工艺和结构设计良好的加热炉

45、工艺和结构设计 四.加热炉长周期运行考虑第61页/共124页62影响加热炉长周期运行的因素归纳起来主要有以下三方面：影响加热炉长周期运行的因素归纳起来主要有以下三方面：焦化原料、特别是加热炉进料的性质焦化原料、特别是加热炉进料的性质加加热热炉炉进进料料和和燃燃烧烧系系统统的的“本本安安型型”工工艺艺联联锁锁控控制制及及缓缓和和结焦的工艺措施结焦的工艺措施良好的加热炉工艺和结构设计良好的加热炉工艺和结构设计 四.加热炉长周期运行考虑1.影响加热炉长周期运行的因素第62页/共124页63焦化原料的性质变化不仅会影响到焦化产品的分布和性焦化原料的性质变化不仅会影响到焦化产品的分布和性质变化，而且会要

46、求主要操作参数如：炉出口温度进行调质变化，而且会要求主要操作参数如：炉出口温度进行调整，并且影响加热炉连续运行时间，使之被迫炉管烧焦整，并且影响加热炉连续运行时间，使之被迫炉管烧焦 四.加热炉长周期运行考虑2.焦化原料性质的影响第63页/共124页64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常减减压压装装置置有有良好电脱盐设施，使脱盐率在良好电脱盐设施

47、，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，务需注意这一点，否则不化澄清油，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进行静电除尘或自动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。希望催化剂粉末反冲洗的机械过滤除去催化剂粉末。

48、希望催化剂粉末100ppm。四.加热炉长周期运行考虑2.焦化原料性质的影响-原料含盐和固体杂质 第64页/共124页65临界分解范围临界分解范围四.加热炉长周期运行考虑2.焦化原料性质的影响-原料的特性因数第65页/共124页66四.加热炉长周期运行考虑稳定因子与三组成的残炭的关系式是:SF=A+R/SCR.(4.1)A芳烃 R胶质 S饱和烃 CR残炭 而沥青与残炭的关系式是：As=ACR+BC.(4.2)As沥青质 A、B不同渣油修正系数 2.焦化原料性质的影响-原料的特性因数第66页/共124页67四.加热炉长周期运行考虑稳定蜡性因子是反映蜡含量对热稳定性影响的重要指标之一 WF=（H21

49、03/）-（n/100）.（4.3）H2氢含量 密度 n500馏份之含量%WF蜡性因子 2.焦化原料性质的影响-原料的特性因数第67页/共124页68四.加热炉长周期运行考虑残炭与焦炭收率的关系 2.焦化原料性质的影响-原料的特性因数第68页/共124页69四.加热炉长周期运行考虑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，但小的注汽（或水）量每管程多点注汽

50、，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。四.加热炉长周期运行考虑4.良好的加热炉工艺和结构设计 第76页/共124页77四.加热炉长周期运行考虑4.良好的加热炉工艺和结构设计 典型加热炉炉管的分析 第77页/共124页78内膜温度与结焦速度关系内膜温度与结焦速度关系四.加热炉长周期运行考虑4.良好的加热炉工艺和结构设计-多点注汽 第78页/共124页79比表面积与管径的关系比表面积与管径的关系四.加热炉长周期运行考虑4.良好的加热炉工