延迟焦化工艺参数优化及操作控制.ppt

石油化工过程系统概论 延迟焦化装置工艺参数优化及操作控制 第一节 延迟焦化工艺参数 一、焦化工艺流程 3.原料油和循环油一起从分馏塔底抽出，用热油泵打进加热炉辐射段，加热到焦化反应所需的温度（500 ℃ 左右），再通过四通阀由下部进入焦炭塔，进行焦化反应。 为防止油在炉管内反应结焦，需向炉管内注水，以加大管内流速（一般为2m/s以上），缩短油在管内的停留时间，注水量约为原料油的2%左右。 进入焦炭塔的高压渣油，需在塔内停留足够时间，以便进行充分反应。 4.原料在焦炭塔内反应生成焦炭，聚积在焦炭塔内，油气从焦炭塔顶出来进入分馏塔，与原料油换热后，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔底循环油和原料一起再进行焦化反应。 焦化生成的焦炭留在焦炭塔内，通过水力除焦从塔内排出。 延迟焦化装置所产气体、汽油，分别用气体压缩机和泵送入吸收稳定部分进行分离得到干气及液化气，并使汽油的蒸汽压合格；柴油需要加氢精制；蜡油可作为催化裂化原料或燃料油。 　　　延迟焦化装置的生产工艺分为焦化和除焦两部分，焦化为连续操作，除焦为间隙操作。由于工业装置一般设有两个或四个焦炭塔，所以整个生产过程仍为连续操作。 　　　延迟焦化装置的工艺流程有不同的类型，就生产规模而言，有一炉两塔（焦炭塔）流程、两炉四塔流程等。 一炉两塔流程 两炉四塔流程 延迟焦化装置放空系统流程图 1.原油预热阶段：焦化原料(减压渣油)先进入原料缓冲罐，再用泵送入加热炉对流段升温至340~350 ℃ 左右。 2.经预热后的原油进入分馏塔底，与焦炭塔产出的油气在分馏塔内（塔底温度不超过400℃）换热。 作用：一方面把原料中的轻质油蒸出来，同时又加热了原料（至390~395 ℃ 左右）。 二、主要工艺参数 焦化装置的工艺参数包括加热炉、焦炭塔温度、压力、循环比以及分馏、吸收、放空系统操作温度、压力等。 主要控制指标是加热炉、焦炭塔温度与压力及循环比。 焦化装置操作温度一般指加热炉出口温度或焦炭塔温度，一般控制在493-502℃。 提高焦炭塔温度，气体、汽油收率增加、馏分油与焦炭产率下降，并且焦炭中挥发分(VCM)含量下降。 压力与循环比确定后，每升温5.5℃，馏分油收率平均增加1.1% 温度过高，易造成焦炭塔内泡沫夹带，促进弹丸焦的生成。同时由于含量降低，焦炭硬度增加，除焦困难。 温度过低，焦化反应不完全，可能生成软焦或沥青。 一般挥发分控制在6-8%范围内，操作中以焦炭塔温度来调整。 操作温度 2. 操作压力 操作压力是指焦炭塔顶压力。其下限值是为了克服焦化分馏塔及后续系统压降所需的压力。 操作温度与循环比确定后，增压将使塔内焦炭中重组分增加，气体产生在塔内停留时间延长，二次裂化反应加剧，焦炭与气体产率增加，液体收率下降，焦炭中挥发分增加。 目前均势：降低操作压力，增加液体收率。压力每降低0.05MPa，液体收率平均增加1.3%，焦炭产率下降1%。国内典型操作压力为0.15-0.2MPa，目前新设计的装置设计压力为0.1MPa。 如果生产针状焦，应采用高压：1.03MPa以上。 2.4 2.4 硫含量/% 16.5 16.1 干气与LPG收率/% 37.8 34.6 焦炭收率/% 0.24 0.1055 焦炭塔操作压力/MPa 1.8 1.8 硫含量/% 硫含量：2.4% 0.9352 0.9402 相对密度(15.6℃) 康氏残炭：20.6% 33.3 37.3 柴油收率/% 相对密度(15.6℃)：1.0536 1.3 1.4 硫含量/% 实沸点切割温度：552℃ 1.3 1.4 相对密度(15.6℃) 原油：威尔明顿原油 12.4 12.0 汽油收率/% 焦化原料 操作压力对产品收率的影响 3. 循环比 循环油是焦炭塔分离出来的高沸点组分，富含硫、氮、残炭、沥青质与重金属。 循环比=循环油量/新鲜原料量 为了提高液体收率、降低单位投资与操作费用，延迟焦化工艺总趋势是降低循环比，新建装置已经降到0.05以下。 个别炼厂采用大循环比，可增加焦化汽、柴油收率，减少蜡油收率，但焦炭与焦化气收率也会少量增加。 特殊要求时可增加循环比： ①下游二次加工能力较小，需要减少焦化蜡油产量； ②为了生产针状焦与高质量电极焦，以改善焦炭质量； ③下游装置不能加工高残炭、劣质原料时，需要增大循环比以降低蜡油残炭与重金属(常规焦化蜡油残炭为0.3%，超低循环比蜡油中残炭为0.65--.8%)； ④加工高沥青质渣油时，为了减少弹丸焦(shot-coke)的生成； ⑤加热炉燃烧工况不佳，需增加循环比，减缓炉管结焦。 * *