青岛油样0888裂解难易评价.doc

沧州焦化原料热裂解性能评价 第 6 页沧州焦化原料热裂解性能评价一、背景高轻收、长周期及低能耗是延迟焦化装置优化操作的目标，100万吨年规模的延迟焦化装置轻收高1个百分点，意味着比较经济效益高出1000万元年以上；操作周期高出1天，比较经济效益在4258万元；能耗下降1kg标油/t原料，年经济效益大约在100150万元。延迟焦化是利用重油在热转化深度较低时结焦前体物（结焦母体）不易出现的现象，在焦化炉管内获得重油轻质化所需要的能量，在焦炭塔内完成生焦反应的工艺过程：焦化过程是一个热分解（吸热）和缩合（放热）反应的综合过程，焦炭塔焦化反应所需要的热量均来自于焦化炉，焦化炉生焦反应给热量大小，直接影响轻收焦炭产率，生焦反应给热量太小，焦化反应不完全，焦炭中低挥发份增加，将会生成沥青状油焦或软焦，严重影响液体收率；生焦反应给热量太大，则生成的焦炭太硬，给水力除焦带来困难，并使加热炉炉管及转油线结焦，严重影响开工周期。控制焦化炉炉管结焦速率是确保延迟焦化装置长周期运行的基础；尽量提高焦化炉对生焦反应给热量，确保生焦反应（吸热）所需要的热量，减少装置的焦炭产率，是该工艺过程获得经济效益的技术关键。减少炉管结焦与降低焦炭产率目标是相互矛盾的：较低的炉出口温度与炉管表面热强度，会降低介质与油膜的峰值温度（peak temperature），对减少炉管结焦有利，但同时减少了生焦反应焦化炉给热量，进而导致焦炭塔内生焦反应不完全，焦炭中低挥发分增多，严重影响液体产物收率。由于渣油组成复杂加上操作条件（如焦化炉进出口温度、介质停留时间、焦炭塔压力、循环比等）都对延迟焦化产品分布和质量有影响，目前尚不能定量预测延迟焦化产品分布和质量与原料特性之间的对应关系，基于此中国石油大学重质油国家重点实验室，开发了专门用于评价焦化原料结焦倾向、裂解难易程度及延迟焦化产品分布和质量的实验装置并建立了数据库与评价方法。二、油样采集及反应条件现场采集了沧州典型油样，利用zp-型重油热加工性能评价仪，针对提出的焦化原料二次评价概念，给定加热功率，确保实验过程中散热损失相同，进行油样裂解难易程度实验。参见图-1，设定油样反应的初始温度为350，反应终温为500，加热系数为0.4，对应加热器加热功率大小为1.2kw，每次控制油样量、反应初始温度、反应终温以及加热功率相同，考察不同重油从350升温到反应终温所用的时间，结合实验结束得到的产品分布，表征油样的裂解难易程度。图-1 典型温度曲线图三、裂解性能数据库不同产地焦化原料定温实验所用时间及产品分布参见表-1，建立了不同产地焦化原料的裂解性能数据库，详细内容参见“油样裂解难易程度数据库建立”。表-1 不同产地重油定温实验所用时间和产品分布油样名称时间/min瓦斯气收率%馏出油收率%残渣油收率%富海减渣114.08.259357.125233.5160大港减渣110.87.618060.896830.6657上海减渣101.48.381856.358933.6477atb96.38.725754.051734.8350稠油厂减渣102.48.547155.463534.0378长岭减渣111.89.331356.798532.4775管输减渣116.59.545552.720735.1428乌拉尔减渣100.610.620443.330541.4430沙中减渣110.99.366852.006436.4133沙轻减渣103.19.780349.462538.3260开工时黄岛123.47.511467.250825.6193东明减渣134.48.226363.945427.8283沧州减渣165.98.677860.471030.85138月8日黄岛93.98.057050.464739.9087四、实验结果及分析沧州焦化原料定温评价结果参见图-2，定温产品分布参见图-35，实验结果表明：沧州焦化原料较难裂解，确保装置开工安全的前提下，应尽量提高炉出口温度与生焦反应给热。 图-2