延遲焦化裝置(改)

1、相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程2目目 錄錄0 延遲焦化工藝的基本概念延遲焦化工藝的基本概念0 國(guó)內(nèi)外延遲焦化發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外延遲焦化發(fā)展現(xiàn)狀0 延遲焦化裝置的原料及產(chǎn)品延遲焦化裝置的原料及產(chǎn)品0 延遲焦化工藝流程延遲焦化工藝流程0 焦化工藝技術(shù)及特點(diǎn)焦化工藝技術(shù)及特點(diǎn)0 焦化工藝設(shè)備及特點(diǎn)焦化工藝設(shè)備及特點(diǎn)0 焦化裝置環(huán)保情況焦化裝置環(huán)保情況0 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)0 焦化裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)焦化裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)0 焦化裝置的開(kāi)工焦化裝

2、置的開(kāi)工相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程3 焦化是以渣油或類似渣油的污油、原油為原料，通過(guò)加熱爐快速加熱到一定的溫度（大約500OC）后進(jìn)入焦炭塔，在塔內(nèi)適宜的溫度、壓力條件下發(fā)生裂解、縮合等一系列反應(yīng)，生成氣體、汽油、柴油、蠟油、循環(huán)油組分和焦炭的工藝過(guò)程。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程4 處理煉油廠過(guò)剩而無(wú)出路的減壓渣油； 減少重油催化裂化的摻煉比例，提高催化汽油、柴油的質(zhì) 量； 提高作為優(yōu)質(zhì)乙烯裂解原料-焦化石腦油的產(chǎn)量； 增產(chǎn)高十六烷值柴油，提高煉油廠的柴汽比；

3、 增加中間餾分焦化蠟油，為催化裂化及加氫裂化提供原料； 利用焦化干氣或石油焦作為制氫裝置的原料。 提供冶金行業(yè)使用的石油焦。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程5加熱爐焦炭塔A焦炭塔B 左圖為延遲焦化工藝的主要反應(yīng)部分流程，原料在加熱爐加熱后在焦炭塔反應(yīng)，焦炭塔兩個(gè)并聯(lián)間斷操作，一個(gè)在生焦，另一個(gè)則在除焦，一般1824小時(shí)切換一次。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程6焦化熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)是自由的、無(wú)選擇性的熱裂化反應(yīng),不同于催化裂化、加氫裂化在催化劑的作用下發(fā)生的選擇性裂化反應(yīng),因此

4、焦化熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量只和原料性質(zhì)及操作條件有關(guān)。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程7 焦化原料油是以碳、氫、硫、氮、氧為主要元素的大分子（分子量約為5001000）烴類混合物，是大分子轉(zhuǎn)化為小分子的裂化反應(yīng)（吸熱反應(yīng)）和小分子轉(zhuǎn)化為大分子的縮合反應(yīng)（放熱反應(yīng)）。 渣油熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一種非常復(fù)雜的裂化和縮合相平衡的順序反應(yīng)，很難用化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)表達(dá)。 通常把渣油分為四組分：飽和烴、芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程8渣油熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)視圖如下：相關(guān)

5、專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程9 焦化熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)產(chǎn)品分布和四組分的含量有密切的關(guān)系，通常采用渣油的殘?zhí)恐岛退慕M分的含量來(lái)判斷原料的好壞及產(chǎn)品分布情況,瀝青質(zhì)含量高或渣油殘?zhí)恐蹈叩脑腿菀捉Y(jié)焦，生焦率較高，輕油收率較低。幾種國(guó)內(nèi)外焦化原料油的性質(zhì)見(jiàn)表1-1.幾種減壓渣油焦化的產(chǎn)品分布見(jiàn)表1-2.產(chǎn)品分布和渣油中的殘?zhí)康拇蟾抨P(guān)系為: 氣體,% =7.8 + 0.144X殘?zhí)恐?汽油,% =11.29 + 0.343X殘?zhí)恐?焦炭,% =1.6X殘?zhí)恐?柴油+蠟油,% =100-氣體%-汽油%-焦炭% 相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講

6、座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程10幾種國(guó)內(nèi)外焦化原料油性質(zhì)名 稱沙輕減渣勝利減渣遼河減渣管輸減渣遼河稠油塔河常渣大慶減渣中原減渣伊朗減渣科威特減渣20 g/cm31.00310.96980.97170.96951.00141.01410.92930.94240.99991.0148100 mm2/s406.5861.7549.9305700.71290106717.5康殘 m%18.213.914.014.014.119.88.813.316.218.8C/H85.0/10.3985.5/11.687.54/11.5585.6/11.186.03/10.7186.77

7、/12.8185.62/10.1285.62/10.4583.97/10.12S/N3.68/0.351.35/0.850.31/0.600.98/0.610.41/0.663.12/0.16/0.381.13/0.533.22/0.495.05/0.31金屬ppmNi/V16.4/1.4446/2.283/1.538.1/5.051/3.6510/0.1510.3/7.056.2/18227.3/95.3氫碳分子比1.441.621.61.551.4941.771.651.451.43四組成m%飽和烴21.021.429.221.824.326.236.734.523.315.7芳香烴54.

8、731.336.431.025.135.633.438.951.255.6膠 質(zhì)18.545.734.446.246.721.629.926.621.122.6瀝青質(zhì)5.81.601.063.916.6045w%，API重度220API。焦化裝置對(duì)原料的要求不太苛刻,通常要求焦化進(jìn)料的含鹽量1015ppm，含水量0.1%,小于500度的組分5%(V),重金屬含量不能太高,以保證焦炭的灰分合格。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程352 2 焦化產(chǎn)品焦化產(chǎn)品焦化裝置的產(chǎn)品主要有焦化富氣、汽油、柴油、蠟油、燃料油和焦炭,焦化裝置的產(chǎn)品均為半

9、成品。焦化汽油和柴油的溴值比較高,汽油在4080gBr/100g之間，柴油在3560gBr/100g之間,其安定性都不好,容易變色，是較好的乙烯裂解原料，乙烯收率可達(dá)28%。焦化蠟油屬于焦化中間餾分油，干點(diǎn)一般為：450500oC,其芳烴含量較高，并含有硫氮和金屬，一般做加氫裂化原料或催化裂化原料。在產(chǎn)率中，中間餾分油產(chǎn)率占總產(chǎn)率的30w%65w%左右，在當(dāng)今多產(chǎn)中間餾分油需求下顯得尤為重要。延遲焦化生產(chǎn)的焦炭為普焦，且為生焦，含有812%的揮發(fā)份，經(jīng)過(guò)煅燒后成為熟焦，揮發(fā)份降到0。5%以下。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程36 焦

10、化產(chǎn)品中的硫和氮的估算見(jiàn)下表： 產(chǎn) 品硫 W%氮 W%氣 體30汽 油51柴 油6蠟 油3518焦 炭3075合 計(jì)100100 硫主要分布在氣體焦炭中，而氮大部分分布在焦炭中。因焦硫主要分布在氣體焦炭中，而氮大部分分布在焦炭中。因焦化裝置對(duì)其產(chǎn)品而言，也具有一定的脫硫和脫氮作用?；b置對(duì)其產(chǎn)品而言，也具有一定的脫硫和脫氮作用。 相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程37表表3-1 3-1 焦化的原料來(lái)源和產(chǎn)品去向焦化的原料來(lái)源和產(chǎn)品去向序號(hào) 名 稱來(lái)源和去向1原 料熱減壓渣油冷減壓渣油油漿瀝青污油來(lái)自常減壓裝置，來(lái)自渣油罐區(qū)，來(lái)自催化裝

11、置來(lái)自溶劑脫瀝青裝置來(lái)自全廠的污油罐區(qū)2焦化富氣經(jīng)壓縮回收液化氣， 干氣脫硫后去制氫做原料或進(jìn)燃料氣管網(wǎng)。液化氣脫硫后外銷 3焦化汽油（石腦油）經(jīng)加氫處理后，去乙烯做裂解原料，或去重整做原料，或去催化裝置做終止劑。 4焦化柴油經(jīng)加氫處理后，做為高十六烷值柴油外銷 5焦化蠟油去加氫裂化或催化裂化裝置做原料， 進(jìn)一步裂化生產(chǎn)汽油煤油柴油等產(chǎn)品。6焦炭經(jīng)過(guò)煅燒后，做煉鋁電極，針壯焦做煉鋼電極直接做燃料或汽化后做燃料做制氫原料高硫石油焦與石灰石分別經(jīng)破碎、篩分后送入CFB 循環(huán)流化床進(jìn)行燃燒反應(yīng)發(fā)生高壓蒸汽， 可汽電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲

12、焦化工藝技術(shù)與工程38國(guó)內(nèi)典型的焦化原料性質(zhì)見(jiàn)下表國(guó)內(nèi)典型的焦化原料性質(zhì)見(jiàn)下表項(xiàng)目單位渣油半瀝青混合原料密度(20)g/cm30.96770.95610.9654粘度 50mm2/s 100mm2/s284.014176.82250130mm2/s83.7698.27135.5含硫量w%1.202.051.37氮含量ppm477452304865殘?zhí)縲%13.622.4115.36C/H%85.3/11.486/10.685.4/11.24凝固點(diǎn)365145飽和烴w% 20.93芳烴w% 41.63膠質(zhì)瀝青質(zhì)w% 41 54 37.44重金屬含量：NiPpm 31VPpm 4.0NaPpm 1

13、0.3CaPpm 流程 0C初餾點(diǎn)3954063982%4894684855000C 含量%3.55.03.8相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程39國(guó)內(nèi)典型的焦化產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)下表國(guó)內(nèi)典型的焦化產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)下表項(xiàng)目單位汽油柴油蠟油備注密度(20)g/cm30.73450.82160.8718餾程：HK45165228107822135030111243378501342643957015129641690174346435KK180360480溴價(jià)gBr/100g73.5759.1總硫w%0.230.470.58堿性氮w% 凝點(diǎn)-8+28閃

14、點(diǎn)28168殘?zhí)縲%0.04十六烷值55總氮w% 粘度 80mm2/s0.482.304.861000.431.353.29誘導(dǎo)期MIN4851.35 相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程40試驗(yàn)編號(hào)焦炭分析方法真密度， g/cm31.394SH/T0033揮發(fā)分，m7.1SH/T0026硫含量，m2.22RIPP106-90灰分， m0.10SH/T0029金屬分析,g/gASTM D5708Al68.7Ca122Cu0.5Fe232Mg20.9Na38.9Ni68.4Pb0.7V378國(guó)內(nèi)典型的焦炭性質(zhì)見(jiàn)下表國(guó)內(nèi)典型的焦炭性質(zhì)見(jiàn)下表

15、相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程41延遲焦化的工藝流程共分延遲焦化的工藝流程共分7個(gè)部分，主要包括：個(gè)部分，主要包括：（1）原料換熱部分，（2）加熱爐部分，（3）焦碳塔部分，（4）分餾塔部分，（5）焦碳塔的吹汽放空部分，（6）冷切焦水處理部分，（7）焦化富氣的壓縮吸收部分。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程421 1 原料換熱部分原料換熱部分 焦化原料直接來(lái)自常減壓蒸餾裝置或罐區(qū)，進(jìn)裝置界區(qū)后首先與焦化柴油換熱，入原料油緩沖罐，然后由原料泵抽出，先后送經(jīng)原料中段回流換熱器、

16、蠟油原料油換熱器，被換熱到290后進(jìn)入分餾塔下段換熱區(qū)，在此與來(lái)自焦炭塔的熱油氣(420)接觸換熱，原料油中蠟油以上重餾分與熱油氣(420)中的被冷凝的循環(huán)油一起流入塔底。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程43圖31 原料預(yù)熱流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程442 2 加熱爐部分加熱爐部分 分餾塔底油，焦化油或聯(lián)合油在340下，用加熱爐進(jìn)料泵抽出打入加熱爐的對(duì)流段，流經(jīng)輻射段被快速升溫到495505，然后經(jīng)四通閥入焦炭塔底部。3 3 焦炭塔部分焦炭塔部分 循環(huán)油和原料減

17、渣中蠟油以上餾分，在焦炭塔內(nèi)由于高溫長(zhǎng)停留時(shí)間，產(chǎn)生裂解、縮合等一系列反應(yīng)，最后生成富氣、汽油、柴油、蠟油、等產(chǎn)品和石油焦。焦炭結(jié)聚在塔內(nèi)。高溫油氣經(jīng)急冷油急冷后(420)，流入分餾塔換熱板下。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程45圖32 加熱爐及焦炭塔部分流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程464 4 分餾塔部分分餾塔部分從焦炭塔頂流出的熱油氣入分餾塔換熱段(420)，與原料油直接換熱后冷凝出循環(huán)油落入塔底，其余大量油氣升經(jīng)五層換熱板，進(jìn)入集油箱以上分餾段。從下往上分餾出

18、重蠟油、蠟油、柴油、汽油和富氣。 蠟油集油箱之蠟油由蠟油泵抽出，送經(jīng)蠟油原料油換熱器，換熱后去穩(wěn)定塔底和脫吸塔底重沸器做熱源，再經(jīng)蠟油蒸汽發(fā)生器降溫到210再分成二股物流；一股返回分餾塔作回流，另一股經(jīng)蠟油脫氧水換熱、蠟油空冷器冷到90送出裝置。中段回流從分餾塔抽出(305)，由中段回流泵抽送經(jīng)中段回流原料換熱器、蒸汽發(fā)生器，換熱到210后返回分餾塔作回流。柴油從分餾塔由柴油泵抽出，送經(jīng)柴油原料油換熱器，柴油蒸汽發(fā)生器，又經(jīng)柴油脫氧水換熱，柴油富吸收油換熱器，降到110，再經(jīng)柴油空冷器冷到55后分二股；一部分為柴油產(chǎn)品出裝置去加氫精制，另一部分由吸收柴油泵經(jīng)吸收柴油冷卻器冷到40打入柴油吸收塔

19、作為吸收劑用。自柴油吸收塔底返回的富吸收柴油經(jīng)與柴油換熱后和較高溫度的柴油一起，作為分餾塔柴油回流。 為了保證來(lái)自系統(tǒng)的脫硫燃料氣入加熱爐火嘴前不帶凝液，燃料氣與自分餾塔來(lái)的頂回流(155)經(jīng)換熱器換熱。頂回流與燃料氣換熱后，再由泵送出經(jīng)頂回流空冷器，冷卻到60返回到分餾塔，控制分餾塔頂溫度。分餾塔頂油氣經(jīng)塔頂空冷器，后冷器冷卻到40流入分餾塔頂油氣分離罐，汽油由泵送出裝置，焦化富氣經(jīng)壓縮機(jī)入口分液罐分液后進(jìn)入富氣壓縮機(jī)。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程47圖33 分餾塔部分流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲

20、焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程485 5 焦炭塔的吹汽放空部分焦炭塔的吹汽放空部分 焦炭塔吹汽、冷焦產(chǎn)生的大量高溫(180)蒸汽及少量油氣進(jìn)入放空塔，從頂部打入蠟油餾分，洗滌下油氣中的重油餾分。塔底重油用泵抽出，送經(jīng)水箱冷卻器冷卻后，一部分作為塔頂回流，控制頂部氣相溫度190左右，另一部分在液面控制下送出裝置或回?zé)?。塔頂油氣及大量蒸汽直接進(jìn)入空冷器。 當(dāng)來(lái)自焦炭塔的氣相溫度低于180時(shí)，切換到放空塔頂空冷器入口，水蒸汽及少量輕烴經(jīng)空冷器、后冷器冷到40進(jìn)入塔頂汽液分離罐，分出的污水由泵送入冷焦水池，也可送往酸性水汽提單元處理，不凝氣排入瓦斯放火炬系統(tǒng)。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)

21、知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程49圖34 焦炭塔的吹汽放空部分流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程506 6 冷切焦水處理部分冷切焦水處理部分焦炭塔運(yùn)行至冷焦時(shí)，開(kāi)啟冷焦冷水泵，從冷焦冷水儲(chǔ)罐將冷焦水送往焦炭塔進(jìn)行冷焦，冷卻溢流水排入溢流水儲(chǔ)罐，放空水排入放空水儲(chǔ)罐。罐內(nèi)的浮油浮至水面，通過(guò)罐內(nèi)周邊環(huán)形集油槽排出，排至污油罐，脫水后，再由污油泵送至全廠污油罐。焦粉沉至罐底，通過(guò)排泥閥排至貯焦池。冷焦溢流水儲(chǔ)罐和放空水儲(chǔ)罐出水經(jīng)冷焦熱水泵加壓，經(jīng)過(guò)濾器后送入水力旋流分離器，利用液體在旋流管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生

22、離心力將油滴從水中分離出來(lái)除油后的冷焦水進(jìn)入空冷器冷卻降溫。被冷卻后的冷焦水利用余壓進(jìn)入冷焦冷水儲(chǔ)罐。冷焦冷水儲(chǔ)罐中浮起來(lái)的污油通過(guò)罐內(nèi)周邊環(huán)形集油槽排到系統(tǒng)含油污水管道。從焦炭塔排出的焦炭和切焦水進(jìn)入貯焦池后，切焦水先進(jìn)入一次沉淀池，大顆粒粉焦沉淀下來(lái)，再進(jìn)入二次沉淀池。沉淀池內(nèi)設(shè)三道格網(wǎng)，攔截粉焦。沉淀池出水經(jīng)切焦水提升泵加壓送至過(guò)濾罐進(jìn)一步去除粉焦后，送入切焦水儲(chǔ)罐貯存，供高壓水泵切焦用。微細(xì)粉焦在罐內(nèi)繼續(xù)沉淀，切焦水儲(chǔ)罐沉積的微小粉焦，可以定期清掃排入二次沉淀池。當(dāng)發(fā)現(xiàn)液面有油時(shí)，可使罐內(nèi)水位上升后，污油經(jīng)集油槽至含油污水立管，排入含油污水系統(tǒng)。焦炭由橋式抓斗吊車(chē)抓到火車(chē)或汽車(chē)上外運(yùn)銷

23、售。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程51圖35 冷切焦水處理部分流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程527 7 焦化富氣的壓縮吸收部分焦化富氣的壓縮吸收部分焦化富氣經(jīng)分液后進(jìn)入焦化富氣壓縮機(jī)，在此壓縮到1。3MPa(g)進(jìn)入焦化富氣空冷器冷卻到60，和自吸收塔來(lái)的富吸收油、自解吸塔來(lái)的解吸氣混合后再經(jīng)飽和吸收油水冷器冷卻至40進(jìn)入吸收塔入口分液罐，在此平衡分離。氣體進(jìn)入吸收塔下部，并自下向上流動(dòng)，和自上向下的吸收劑接觸，氣體中的C3，C4被吸收，未被吸收的貧氣自塔頂流出至

24、再吸收塔，在再吸收塔)由柴油進(jìn)一步吸收，未被吸收的干氣至脫硫部分。吸收塔設(shè)二個(gè)中段回流以降低吸收溫度提高吸收率。凝縮油由脫吸塔進(jìn)料泵抽出或自流經(jīng)過(guò)脫吸塔進(jìn)料穩(wěn)定汽油換熱器換熱后進(jìn)入解吸塔頂。在解吸塔由塔底重沸器提供熱源，脫除C2組分。脫乙烷汽油由穩(wěn)定塔進(jìn)料泵抽出經(jīng)穩(wěn)定塔進(jìn)料穩(wěn)定汽油換熱器換熱后進(jìn)入穩(wěn)定塔第24層。在穩(wěn)定塔由塔底重沸器提供熱源、塔頂冷凝器提供冷回流，使汽油和液化氣分離。塔頂油氣經(jīng)冷凝器冷凝冷卻后進(jìn)入穩(wěn)定塔頂回流罐，未凝氣進(jìn)壓縮機(jī)入口，冷凝液(液化氣)由泵抽出，部分作為回流打到穩(wěn)定塔頂50層，部分作為產(chǎn)品至液化氣脫硫部分。塔底穩(wěn)定汽油自壓至換熱器、空冷器、水冷器冷卻到40，部分由補(bǔ)

25、充吸收劑泵升壓后至吸收塔頂作為補(bǔ)充吸收劑，部分作為產(chǎn)品送出裝置。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程53圖36 焦化富氣的壓縮吸收部分流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程54 8 8 關(guān)鍵的生產(chǎn)工序說(shuō)明關(guān)鍵的生產(chǎn)工序說(shuō)明 本裝置關(guān)鍵的生產(chǎn)工序主要是加熱爐、焦炭塔部分的工藝操作。 （1） 焦化加熱爐 焦化加熱爐是焦化裝置的核心設(shè)備，采用多點(diǎn)注汽、在線除焦、雙向燒焦技術(shù)。多點(diǎn)注汽是每路爐管，根據(jù)工藝計(jì)算對(duì)結(jié)焦臨界點(diǎn)注入中壓蒸汽，一般設(shè)三個(gè)點(diǎn)或更多的點(diǎn)，中壓蒸汽自管網(wǎng)來(lái)，在流量控制

26、下自動(dòng)注入爐管，每點(diǎn)的注入量不同，這比在爐入口一點(diǎn)注汽相比具有節(jié)省蒸汽、降吐苧沽檔撓諾恪諳叱是在不停爐的條件下，爐管內(nèi)通入蒸汽，通過(guò)控制爐管溫度，使焦炭脫落并由蒸汽吹出進(jìn)入焦炭塔。雙向燒焦主要是在燒焦時(shí)大塊焦粉使?fàn)t管堵室的情況下采用返向吹汽的措施，這佯可以使燒焦更完善。燒焦時(shí)的煙氣排入燒焦罐，通入水急冷后排至煙囟。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程55 8 8 關(guān)鍵的生產(chǎn)工序說(shuō)明關(guān)鍵的生產(chǎn)工序說(shuō)明 本裝置關(guān)鍵的生產(chǎn)工序主要是加熱爐、焦炭塔部分的工藝操作。 （2） 焦炭塔 焦炭塔是間歇操作的設(shè)備，當(dāng)一個(gè)塔在進(jìn)料時(shí)，另一個(gè)塔在處理。焦炭塔

27、生產(chǎn)操作的工序主要有：向焦炭塔內(nèi)少量吹汽，把油氣吹入分餾塔；向焦炭塔內(nèi)大量吹汽，該吹汽汽提至吹汽放空塔，并在放空系統(tǒng)冷凝冷卻回收污油；向焦炭塔內(nèi)少量給水，給水汽化的蒸汽及油氣至放空塔；芟蚪固克大量給水，水溢流到冷焦水系統(tǒng)的熱水罐；排放焦炭塔內(nèi)的水至冷焦水熱水罐；拆卸塔頂、塔底出焦口法蘭；采用高壓水切除焦炭塔內(nèi)的焦炭；安裝塔頂、塔底法蘭；對(duì)焦炭塔進(jìn)行氣體試壓檢查塔頂、底蓋的密封性；引另一個(gè)焦炭塔的油氣對(duì)該塔預(yù)熱，油氣自塔引入至塔底再經(jīng)甩油罐返回到分餾塔。待焦炭塔的溫度達(dá)到要求后，切換四通閥，該閥正常進(jìn)料，另一個(gè)塔進(jìn)行上述過(guò)程的處理。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技

28、術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程56圖37 焦炭塔切換操作部分流程相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程57 焦炭塔不同操作周的操作情況焦炭塔不同操作周的操作情況 操作過(guò)程操作周期,h生焦h切換塔h小吹汽h大吹汽h小給水h大給水h排水h頂?shù)最^蓋拆卸h除焦h頂?shù)最^蓋安裝h試壓h塔 預(yù)熱 升溫h閑置h36180.50.51.51.03.52.00.53.50.50.53.50.548240.50.52.02.54.03.50.54.00.50.54.51.024120.20.31.00.82.52.00.22.50.20.32.0072360.

29、50.52.03.05.54.50.54.00.50.56.58.0相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程589 9 主要操作條件主要操作條件9.1 9.1 焦化部分焦化部分項(xiàng) 目溫度壓力Mpa(g)備注焦塔頂急冷后油氣4154200.18炭進(jìn)料油4950.45急冷油2100.80塔汽封蒸汽2501.1焦化油入口3203402.45注汽溫度 390加.焦化油出口4905050.50注汽壓力 3.5MPa蒸汽入口1901.2執(zhí)蒸汽出口2501.1爐加熱爐膛65070025mmH20負(fù)壓循環(huán)比0208塔頂油氣1250.10頂循抽出155返回

30、60柴油抽出255回流 120中段回流抽出315返回 210蠟油抽出345回流 210重蠟油抽出365回流 210下回流 365油氣入塔4200.17分餾塔底320340重蠟油集油箱下3750.16換熱塔板上305分餾塔換熱塔板下415相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程59項(xiàng)目溫度壓力 MPa(g)備注壓縮機(jī)入口400.045壓縮機(jī)出口1.3吸收塔頂431.2解吸塔頂781.28解吸塔底1551.32穩(wěn)定塔頂671.2穩(wěn)定塔底1751.25再吸收塔頂451.10再吸收塔底511.159 9 主要操作條件主要操作條件9.2 9.2 吸收

31、穩(wěn)定部分吸收穩(wěn)定部分相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程60 1 1 國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn)國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn) 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(lái)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，常規(guī)設(shè)計(jì)焦炭塔操作壓力為0.175MPa(g)，低壓設(shè)計(jì)操作壓力為0

32、.11 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。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程61 1 1 國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn)國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn) 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

33、質(zhì)量。在焦化原料中摻煉FCC澄清油來(lái)降低石油焦產(chǎn)率。焦化進(jìn)料爐前混氫來(lái)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(wàn)噸/年以上，焦炭塔的直徑一般在8.84米左右。最大直徑達(dá)12.2m。 相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程62 1 1 國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn)國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn) h)采用短的生焦時(shí)間，具資料介紹，美國(guó)焦化裝置焦炭塔的生焦時(shí)間一般為1024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

34、縮短裝置使用壽命為代價(jià)來(lái)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(guò)剩熱量處理煉油廠的含水污油技術(shù)。 相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程63 1 1 國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn)國(guó)外焦化工藝技術(shù)特點(diǎn) l)雙火焰雙

35、面輻射焦化加熱爐的設(shè)計(jì)技術(shù)，焦化加熱爐的在線除焦技術(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(guò)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。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程64 2 2 國(guó)內(nèi)焦化工藝技術(shù)

36、狀況國(guó)內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況 國(guó)內(nèi)的延遲焦化裝置自1957年第一套試驗(yàn)裝置在撫順石油二廠建成以來(lái)，至今已相繼建設(shè)了近四十套，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)熱由有堵焦閥預(yù)熱方式改為無(wú)堵焦閥油氣預(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)的凝縮油突沸現(xiàn)象。 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)采用底部注消泡劑技術(shù)，減少焦炭塔頂?shù)慕狗蹔A帶。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程65 2 2 國(guó)內(nèi)焦化工藝技

37、術(shù)狀況國(guó)內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況 d)焦炭塔的設(shè)計(jì)逐步實(shí)現(xiàn)了大型化，焦炭塔直徑由5.4米、6.0米、6.1米、6.4米逐步發(fā)展到8.4米、8.6米、8.8米和9.4米達(dá)到了單臺(tái)處理能力160萬(wàn)噸/年左右。焦炭塔的材質(zhì)早期的20G改為目前的15CrMoR 或1.25Cr0.5MoR等合金鋼材料。 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(wàn)噸/年提高140萬(wàn)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(wú)井架、全井架、半井架和單井加架等多種方式，目前較

38、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(lái)的人工手動(dòng)控制，電信號(hào)聯(lián)系的落后控制方式。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程66 2 2 國(guó)內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況國(guó)內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況 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。 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(lái)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)

39、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(kāi)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(guò)一段時(shí)間，由于國(guó)內(nèi)的倒班制度所限，沒(méi)有長(zhǎng)期執(zhí)行下去。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程67 延遲焦化裝置的主要設(shè)備有：加熱爐、焦炭塔、分餾塔和水力除焦機(jī)械。加熱爐是關(guān)鍵設(shè)備，焦炭塔是核心設(shè)備，水力除焦機(jī)械是特殊設(shè)備。相關(guān)

40、專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程681 1 加熱爐加熱爐相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程69 加熱爐是焦化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，它為整個(gè)裝置提供熱量，把焦化原料快速加熱到500OC，而加熱爐管內(nèi)不結(jié)焦。加熱爐的好壞直接影響裝置的“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”生產(chǎn)，對(duì)裝置的能耗也起關(guān)鍵作用。2000年以前，焦化加熱爐一般采用底燒的箱型立式加熱爐，爐管水平至于爐的兩側(cè)，爐底布置燃燒器，屬于單面輻射爐，每臺(tái)加熱爐的處理量為4060萬(wàn)噸/年，100萬(wàn)噸/年的裝置一般用兩臺(tái)加熱爐。爐管的規(guī)格一般為：

41、127X10，1215米長(zhǎng)。u雙面輻射爐型 雙面輻射焦化爐爐型基本分為兩種，一種為多室箱式爐，一種為多室階梯爐，兩種爐型均在爐頂設(shè)置一個(gè)公用的對(duì)流室（參見(jiàn)圖1、2）。與常規(guī)單面輻射加熱爐相比，雙面輻射焦化爐爐膛長(zhǎng)度較大、爐膛高度較小，這與其燃燒器數(shù)量較多、燃燒器發(fā)熱量較小有著直接的關(guān)系。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程70圖1. 多室箱式爐圖2. 多室階梯爐(單階梯)相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程71雙面輻射焦化爐輻射管水平布置在爐膛中間，接受布置在其兩側(cè)燃燒器產(chǎn)生的火

42、焰及爐墻的高溫輻射。管內(nèi)介質(zhì)一般采用自上向下流動(dòng)方式，但也有關(guān)于采用自下向上流動(dòng)方式的報(bào)道。與常規(guī)單面輻射焦化爐不同，雙面輻射焦化爐輻射管之間一般采用急彎彎管連接，并且布置在爐膛內(nèi)部而不設(shè)置彎頭箱，輻射管架可采用懸吊式結(jié)構(gòu)或下支撐式結(jié)構(gòu)。多室箱式爐采用垂直向上底燒式燃燒器，為保證爐膛溫度分布的均勻性，燃燒器火焰高度一般應(yīng)達(dá)到爐膛高度的1/3至1/2。處于同一輻射室的兩組盤(pán)管用中間火墻隔開(kāi)，以避免操作中相互干擾。而多室階梯爐采用附墻式底燒燃燒器，燃燒器產(chǎn)生的高溫火焰緊貼爐墻向上燃燒，將爐墻加熱成為高溫輻射體，再由爐墻將熱量輻射給爐管。該種爐型每組盤(pán)管均位于一個(gè)輻射室內(nèi)，可保證操作中不會(huì)出現(xiàn)相互干

43、擾。該加熱爐的設(shè)計(jì)屬于福斯特惠勒公司的專有技術(shù)。 雙面輻射爐型相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程72傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是選取合適的輻射管平均熱強(qiáng)度、管內(nèi)質(zhì)量流速及管程數(shù)，從而確定輻射管規(guī)格及排管面積。根據(jù)輻射傳熱理論可知，在管心距為爐管外徑兩倍情況下，單面輻射一面反射的爐管周向熱強(qiáng)度的不均勻系數(shù)（即周向最高熱強(qiáng)度與平均熱強(qiáng)度比值）約為1.78，而雙面輻射爐管約為1.2，這樣在周向最高熱強(qiáng)度相等的前提下，雙面輻射爐管的平均熱強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可以取單面輻射爐管平均熱強(qiáng)度的1.5倍，因此雙面輻射焦化爐輻射管面積可以比單面輻射焦化爐減少1/3，即單程爐

44、管總長(zhǎng)度減少1/3。在相同的管內(nèi)流速條件下，雙面輻射排管不僅減小了管內(nèi)壓降，并且縮短了油品在管內(nèi)的停留時(shí)間，從而可達(dá)到延緩管內(nèi)結(jié)焦，延長(zhǎng)加熱爐操作周期的目的。目前的工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是控制大于426C的油品在爐內(nèi)的停留時(shí)間不大于45秒，而爐管規(guī)格多在76127之間選擇。 設(shè)計(jì)參數(shù)選擇相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程73國(guó)內(nèi)目前絕大多數(shù)焦化爐爐管材料為Cr5Mo(A335 P5)，但由于爐出口介質(zhì)溫度高達(dá)500C，在管內(nèi)達(dá)到一定結(jié)焦厚度情況下，爐內(nèi)最高管壁溫度可達(dá)600C以上。由于Cr5Mo材質(zhì)爐管的最高使用溫度為600C，因此采用Cr5M

45、o材質(zhì)爐管的焦化爐多存在高溫區(qū)爐管?chē)?yán)重氧化爆皮的現(xiàn)象，均須定期更換，從而影響了焦化爐的長(zhǎng)周期操作。根據(jù)目前收集到的資料，國(guó)外延遲焦化爐均采用Cr9Mo爐管，國(guó)內(nèi)部分煉廠（如福建、上海金山、安慶等）也相繼采用Cr9Mo爐管。由于Cr5Mo材質(zhì)爐管的最高使用溫度可達(dá)650C，因此幾乎沒(méi)有發(fā)生氧化爆皮現(xiàn)象的報(bào)導(dǎo)。目前新設(shè)計(jì)的雙面輻射焦化爐一般均采用Cr9Mo爐管。 輻射管架可采用懸吊式或下支撐式結(jié)構(gòu)，通常懸吊式結(jié)構(gòu)管架從穩(wěn)定性、熱膨脹補(bǔ)償及經(jīng)濟(jì)性等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。由于焦化爐爐膛溫度可最高可達(dá)1000C左右，因此，無(wú)論采用何種結(jié)構(gòu)形式的管架，管架材料均須采用Cr25Ni20。 為減少散熱損失及減小

46、爐襯的蓄熱量，采用在線清焦技術(shù)的焦化爐應(yīng)采用纖維結(jié)構(gòu)爐襯為好，如耐火纖維模塊、噴涂纖維、纖維可塑料等。 爐管、管架及爐襯材料選擇相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程74 燃燒器類型及性能對(duì)焦化爐操作的好壞有著極其重要的作用。對(duì)于雙面輻射焦化爐來(lái)說(shuō)，要求爐膛內(nèi)沿爐管長(zhǎng)度及高度方向上管壁熱強(qiáng)度及煙氣溫度有著更高的均勻性，因此采用能產(chǎn)生一定高度穩(wěn)定扁平火焰的氣體燃燒器是較為合適的。燃燒器的布置應(yīng)與爐管及爐墻保持一定的距離，以避免火焰直接沖擊爐管和爐墻。 隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保意識(shí)及有關(guān)法律法規(guī)的加強(qiáng)，對(duì)煙氣中氧化氮含量的限制也將更為嚴(yán)格，低氧化氮燃燒器

47、將逐步占踞主導(dǎo)地位。燃燒器選型相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程75余熱回收設(shè)備選擇 余熱回收設(shè)備的類型較多，目前較為廣泛采用的有熱管式和列管式空氣預(yù)熱器。從傳熱效率上來(lái)說(shuō)，板式空氣預(yù)熱器具有更大的優(yōu)勢(shì)，但由于其煙氣側(cè)容易積灰造成堵塞，因而應(yīng)用較少。由于熱管式空氣預(yù)熱器可以在煙氣側(cè)和空氣側(cè)均采用擴(kuò)大表面，從而大大提高了換熱效率，其應(yīng)用也比列管式空氣預(yù)熱器更為普遍。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程76 采用多點(diǎn)注汽技術(shù)可明顯減少注汽量及管線壓降。焦化爐出口及爐管內(nèi)壓力的減小增

48、加了管內(nèi)油品的汽化及油膜的破裂，從而對(duì)延緩管內(nèi)結(jié)焦有著積極的作用。在線清焦技術(shù)是在焦化爐不停爐情況下對(duì)爐管內(nèi)結(jié)焦進(jìn)行清除的過(guò)程。采用在線清焦技術(shù)的焦化爐一般應(yīng)采用4管程，以避免對(duì)后續(xù)設(shè)備操作造成太大的影響。操作時(shí)對(duì)其中一管程通入蒸汽，其余三管程正常操作，在線清焦用蒸汽及清除的焦碳與其他三管程油品一同進(jìn)入焦碳塔。在線清焦的原理是利用爐管金屬與管內(nèi)焦垢層熱膨脹系數(shù)的不同，通過(guò)快速增加及降低爐管溫度，使得焦炭層與爐管剝離。根據(jù)國(guó)外資料報(bào)道，采用該技術(shù)后焦化爐操作周期可延長(zhǎng)至兩年以上。多點(diǎn)注汽及在線清焦技術(shù)相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程7

49、7 雙向燒焦是在加熱爐進(jìn)出口管線分別設(shè)置燒焦蒸汽及空氣接管，實(shí)際操作中可由入口至出口進(jìn)行正常燒焦。當(dāng)爐靠近爐入口部位管內(nèi)結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，采用正常方向燒焦不能有效清除時(shí)，還可由出口至入口進(jìn)行反向燒焦。雙向燒焦對(duì)具有在線清焦技術(shù)的雙面輻射焦化爐是十分必要的，這是因?yàn)樵诰€清焦操作不當(dāng)時(shí)，有可能使大塊焦炭剝離而造成爐管堵塞，此時(shí)應(yīng)停爐，用蒸汽正向及反向交替吹掃加熱爐盤(pán)管，以清除管內(nèi)堵塞的焦炭。 目前國(guó)際上廣泛應(yīng)用的機(jī)械清焦方法是一種與爐管規(guī)格匹配的專用清焦器，該清焦器放入爐管內(nèi)，以蒸汽為動(dòng)力使清焦器沿爐管向出口方向進(jìn)行螺旋運(yùn)動(dòng)，可以最大程度清除管內(nèi)結(jié)焦。雙向燒焦及機(jī)械清焦相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知

50、識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程78采用空氣燃料比例調(diào)節(jié)技術(shù)可最大程度降低過(guò)剩空氣系數(shù)以達(dá)到提高熱效率降低燃料消耗的目的?？煞謩e對(duì)燃料管線和空氣管道設(shè)置流量計(jì)，根據(jù)燃料組成可計(jì)算出理論空氣用量，從而可設(shè)定實(shí)際的空氣與燃料比例。加熱爐設(shè)自動(dòng)停爐聯(lián)鎖系統(tǒng)，聯(lián)鎖邏輯關(guān)系為： 煙氣出對(duì)流室的溫度高于500度，主火觜.長(zhǎng)明燈的燃料氣切斷,爐膛緊急滅火蒸汽打開(kāi).煙道擋板打開(kāi),停鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),切斷加熱爐進(jìn)料,停加熱爐進(jìn)料泵,打開(kāi)在線清焦蒸汽向所有爐管吹汽。 由于意外事故需要裝置緊急停工,采用手動(dòng)緊急停爐按鈕， 聯(lián)鎖關(guān)系同上。燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)

51、專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程79 下列情況下加熱爐局部停工下列情況下加熱爐局部停工加熱爐原料進(jìn)料流量低低時(shí),對(duì)應(yīng)爐管的主火嘴燃料氣切斷.長(zhǎng)明燈燃料氣不切斷.加熱爐爐膛溫度高高時(shí),對(duì)應(yīng)爐膛的主火嘴燃料氣切斷.長(zhǎng)明燈燃料氣不切斷.主火嘴的燃料氣壓力低低時(shí), 對(duì)應(yīng)爐膛的主火嘴燃料氣切斷.長(zhǎng)明燈燃料氣不切斷.長(zhǎng)明燈的燃料氣壓力低低時(shí), 對(duì)應(yīng)爐膛的主火嘴燃料氣切斷.長(zhǎng)明燈燃料氣切斷. 先主火嘴燃料氣切斷.后長(zhǎng)明燈燃料氣切斷.熱管空氣預(yù)熱器入口溫度大于420度或出口溫度大于240度時(shí), 聯(lián)鎖打開(kāi)煙道擋板， 打開(kāi)自然通風(fēng)門(mén)，停煙氣引風(fēng)機(jī)?？諝夤娘L(fēng)機(jī)出口壓力小于600帕?xí)r

52、， 聯(lián)鎖打開(kāi)煙道擋板， 打開(kāi)自然通風(fēng)門(mén)，停煙氣引風(fēng)機(jī)和空氣鼓風(fēng)機(jī)。煙氣出預(yù)熱器壓力大于600帕?xí)r， 在主控室手動(dòng)按鈕聯(lián)鎖打開(kāi)煙道擋板， 打開(kāi)自然通風(fēng)門(mén)，停煙氣引風(fēng)機(jī)和空氣鼓風(fēng)機(jī)。燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制及安全聯(lián)鎖相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程80（1）焦炭塔塔徑 1930年時(shí)，焦炭塔直徑為3000mm。70年代由于水力除焦能力和技術(shù)的限制，焦炭塔直徑一般在5,400mm7，900mm，操作較為平穩(wěn)。80年代后一般為8200mm左右。90年代初期，最大的焦炭塔是美國(guó)設(shè)計(jì)的，焦炭塔8,300mm33,500mm。隨后，美國(guó)Foster Whe

53、eler公司已設(shè)計(jì)和建設(shè)的一個(gè)延遲焦化裝置，采用二爐四塔，每個(gè)焦炭塔為8,534mm36,576mm。1998年，該公司為印度設(shè)計(jì)的6.70 Mt/a 延遲焦化裝置，有8個(gè)8840mm的焦炭塔。 目前，該公司已完成5套裝置18座8,530mm的焦炭塔設(shè)計(jì)，予計(jì)相繼在2002年前后投產(chǎn)。8,840mm36,576mm的焦炭塔也正在建設(shè)中，9,200mm36,600mm的焦炭塔已在運(yùn)轉(zhuǎn), 9,750mm42,980mm（總高）的焦炭塔正在設(shè)計(jì)當(dāng)中。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)和水力除焦技術(shù)的進(jìn)步，該公司有可能設(shè)計(jì)12,192mm（40） 的焦炭塔。由美國(guó)Bechtel公司承包，采用Conoco公司技術(shù)建設(shè)并投產(chǎn)的

54、Sweeny煉廠的延遲焦化裝置為二爐四塔，每座焦炭塔為9,00039,000mm，重476t。1 1 焦炭塔焦炭塔相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程81目前世界上最大的焦炭塔是加拿大的Syncor油砂加工廠的延遲焦化 裝 置 ， 焦 炭 塔 分 為 四 組 八 塔 ， 每 個(gè) 焦 炭 塔 為12,200mm30,000mm。雖然較大的焦炭塔的設(shè)計(jì)和操作能減少因配合特殊渣油加工所需要的焦炭塔個(gè)數(shù)，顯著提高投資效益，但其壽命受到限制。因此，美國(guó)的焦炭塔一般直徑為8,000mm左右，而美國(guó)Lummuns公司建議焦炭塔的直徑為8,200mm8

55、,500mm較為合適。5080年代,我國(guó)延遲焦化裝置的焦炭塔基本上為5,400mm左右，1989年錦州石化1.0Mt/a延遲焦化裝置的焦炭塔為6,100mm。2000年 上 海 金 山 石 化 1 . 0 M t / a 延 遲 焦 化 裝 置 的 焦 炭 塔 為8,400mm33881mm，2002年上海高橋石化1.40t/a延遲焦化裝置的焦炭塔達(dá)到8,800mm35387mm，是目前我國(guó)已投產(chǎn)的最大的焦炭塔。1 1 焦炭塔焦炭塔相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程82焦炭塔的直徑和高度主要取決于裝置的處理量、原料性質(zhì)、操作溫度、操作

56、壓力和循環(huán)比。裝置的處理量是決定焦炭塔大小的主要參數(shù)，目前國(guó)內(nèi)單塔處理量和焦炭塔規(guī)格的對(duì)應(yīng)如下：1 1 焦炭塔焦炭塔序號(hào)單塔處理量(萬(wàn)噸/年)焦炭塔規(guī)格（mm）建設(shè)時(shí)間操作循環(huán)比12030540018000 （切） 50 年代至 70 年代1.31.424050610021000 （切） 80 年代至 90 年代1.31.43100120840021000 （切） 90 年代以來(lái)1.151.354140160880023500 （切） 21 世紀(jì)初1.151.25相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程83焦炭塔的單塔處理量越大，要求的焦炭

57、塔直徑越大，這主要是由焦炭塔塔內(nèi)的允許氣速?zèng)Q定的。焦化原料渣油在加熱爐中被快速加熱到 500左右進(jìn)入焦炭塔，為防止加熱爐管結(jié)焦，爐出口的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率一般不大，大部分的反應(yīng)延遲到焦炭塔內(nèi)進(jìn)行，裂解的熱量除了來(lái)自原料渣油本身外還有一部分由縮合反應(yīng)提供，縮合反應(yīng)生成的焦炭停留在塔內(nèi)，并由塔壁向中心擴(kuò)展，中心形成進(jìn)料通道，在焦炭層以上為主要反應(yīng)區(qū)，即泡沫層。泡沫層分油相泡沫和氣相泡沫，氣相泡沫在上部，其密度約為 30100kg/m3，油相泡沫在焦層以上， 其密度約為 100700 kg/m3， 焦化反應(yīng)主要在泡沫層， 一般為 460480，并且生焦率越高，該反應(yīng)溫度越高。1 1 焦炭塔焦炭塔相關(guān)專業(yè)知識(shí)

58、講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程84隨著原料的不斷進(jìn)入，產(chǎn)生的焦炭量增加，焦炭層高度增加，泡沫層也隨之連續(xù)升高。塔內(nèi)反應(yīng)示意圖1 1 焦炭塔焦炭塔據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，國(guó)外在焦炭塔內(nèi)不注入消泡劑時(shí)，允許氣速 一 般 為 0 . 1 1 0.15m/s。在使用消泡劑時(shí)，正常的設(shè)計(jì)油氣速度應(yīng)低于0.120.17m/s。焦炭塔內(nèi)的料位測(cè)量一般采用中子料位計(jì)，或r-射線料位計(jì)，其輻射劑量要求1.3微希/時(shí)。相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程85（2）焦炭塔的高度根據(jù)焦炭產(chǎn)率、生焦時(shí)間、泡沫層高度來(lái)確定焦

59、炭塔的高度。大慶渣油為原料時(shí)，焦炭塔內(nèi)的泡沫層約為57米，管輸渣油和勝利渣油的泡沫層約為35米，遼河渣油和進(jìn)口重質(zhì)原油渣油的泡沫層約為34米。當(dāng)在焦炭塔內(nèi)注入消泡劑后，泡沫層的高度一般減少3050。目前國(guó)內(nèi)焦化裝置設(shè)計(jì)的生焦時(shí)間均為24小時(shí)，國(guó)外焦化生焦時(shí)間一般為1620小時(shí)，采用18小時(shí)的占大多數(shù)，采用短的生焦時(shí)間，可以提高焦炭塔的利用率，或者同等規(guī)模的焦炭塔的高度減少。在確定焦炭塔高度時(shí)應(yīng)留有一定的安全空高，安全空高一般為塔頂切線離泡沫層頂部的距離，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的焦炭塔一般安全空高大于等于5米，國(guó)外焦炭塔的安全空高一般為23米?？崭咴酱?，焦炭塔的利用率越低，但油氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)減少油

60、氣線和分餾塔內(nèi)結(jié)焦有利。1 1 焦炭塔焦炭塔相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程86（3）焦炭塔的材質(zhì) 過(guò)去國(guó)內(nèi)焦炭塔材質(zhì)都采用碳鋼，大多數(shù)是20g，在高溫條件下容易變形，視圖如下：1 1 焦炭塔焦炭塔相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六相關(guān)專業(yè)知識(shí)講座材料之六-延遲焦化工藝技術(shù)與工程延遲焦化工藝技術(shù)與工程87據(jù)美國(guó)石油學(xué)會(huì)（API）調(diào)查，19501959年，美國(guó)焦炭塔采用碳鋼和C-Mo鋼，1980年1997年大量使用Cr-Mo鋼。Cr-Mo鋼中經(jīng)常使用的是1Cr-0.5Mo、1.25Cr0.5Mo和2.25Cr-1.0Mo鋼。從1970年開(kāi)始，C