延迟焦化技术发展

1、延迟焦化技术发展 一、延迟焦化发展1、国外延迟焦化发展l 全世界焦化装置总加工能力为全世界焦化装置总加工能力为 2.442.44亿亿t/at/al 全世界共有全世界共有 674674个炼厂，其中个炼厂，其中147147个炼厂设有焦化装置个炼厂设有焦化装置l 全世界焦化装置总加工能力为全世界焦化装置总加工能力为 2.442.44亿亿t/at/al 占原油蒸馏总加工能力的占原油蒸馏总加工能力的 5.93 %5.93 %l 美国居世界首位美国居世界首位, , 加工能力为加工能力为1.29 1.29 亿亿t/at/al 中国（不包括台湾省）居世界第二位中国（不包括台湾省）居世界第二位, ,加工能为加工

2、能为14.63Mt/a14.63Mt/al 其次依次为印度、墨西哥、委内瑞拉和阿根廷等其次依次为印度、墨西哥、委内瑞拉和阿根廷等世界焦化装置加工能力世界焦化装置加工能力 150160170180190200210220199019921994199619982000200220042006年Mt/a2. 2. 延迟焦化工程技术进展延迟焦化工程技术进展l 大型化大型化n 装置规模大型化装置规模大型化n 焦炭塔的大型化焦炭塔的大型化l 灵活性灵活性n 原料原料n 产品产品l 操作性操作性n 美国美国LummusLummus公司的操作条件公司的操作条件n 美国美国URSURS公司的优化焦化技术公司的

3、优化焦化技术n 美国美国CokertechCokertech公司的最大焦化公司的最大焦化技术技术 n 循环周期循环周期l 安全性安全性2.1 2.1 大型化大型化l 19301930年年, , 焦炭塔直径焦炭塔直径 3000mm3000mml 8080年代后年代后, , 一般一般 8200mm8200mm左右左右l 目前，焦炭塔的标准直径为目前，焦炭塔的标准直径为 8,200mm8,200mm 8,500mm8,500mml 某些某些 9,2009,20036,600mm36,600mm的焦炭塔已在运转的焦炭塔已在运转世界上最大的焦炭塔是加拿大的世界上最大的焦炭塔是加拿大的SyncorSync

4、or油砂加工厂的延迟焦化装置的焦炭塔油砂加工厂的延迟焦化装置的焦炭塔 12,200mm12,200mm30,000mm30,000mm印度信任公司的印度信任公司的6.70 Mt/a 6.70 Mt/a 延迟焦化装置，有延迟焦化装置，有8 8个直径为个直径为 8,840mm8,840mm的焦炭的焦炭塔塔FWFW公司已完成公司已完成5 5套装置套装置18 18 座座 8,530mm8,530mm的焦炭塔设计，相继在的焦炭塔设计，相继在20022002年前后投年前后投产产美国美国BechtelBechtel公司承包，采用公司承包，采用ConocoConoco公司技术建设的公司技术建设的SweenyS

5、weeny炼厂的延迟焦化炼厂的延迟焦化装置为二炉四塔，每个焦炭塔为装置为二炉四塔，每个焦炭塔为 9,000mm9,000mm39,000mm39,000mm，重，重476t 476t 美国美国FWFW公司公司将要设计将要设计 9,750mm9,750mm42, 672mm42, 672mm（总高）的焦炭塔（总高）的焦炭塔美国美国FWFW公司公司有可能设计有可能设计 12,192mm12,192mm 的焦炭塔的焦炭塔2.2灵活性灵活性2.2.1 原料原料能处理包括直馏（减粘、加氢裂化）渣油、能处理包括直馏（减粘、加氢裂化）渣油、裂解焦油和循环油、焦油砂、沥青、脱沥裂解焦油和循环油、焦油砂、沥青、

6、脱沥青焦油、澄清油、溶剂精制后的煤以及煤青焦油、澄清油、溶剂精制后的煤以及煤的衍生物、催化裂化油浆、炼厂污油（泥）的衍生物、催化裂化油浆、炼厂污油（泥）等等6060余种原料余种原料处理原料油的处理原料油的康氏残炭为康氏残炭为3.8w%3.8w%45w%.45w%.2.2.2 2.2.2 产品产品延迟焦化工艺生产延迟焦化工艺生产LPGLPG、石脑油、中间馏分油和焦炭。根据原料性质、石脑油、中间馏分油和焦炭。根据原料性质不同，生产的焦炭可以为燃料焦或电极焦不同，生产的焦炭可以为燃料焦或电极焦延迟焦化工艺生产的石脑油、柴油馏分和蜡油馏分必须进一步加氢处延迟焦化工艺生产的石脑油、柴油馏分和蜡油馏分必须

7、进一步加氢处理才可作为下游装置原料或作为产品（柴油）出厂理才可作为下游装置原料或作为产品（柴油）出厂在延迟焦化工艺中产品种类和产品产率都可以通过调节操作参数进行在延迟焦化工艺中产品种类和产品产率都可以通过调节操作参数进行调整调整在产率中尤以中间馏分油产率占总产率的在产率中尤以中间馏分油产率占总产率的30w%30w%65w%65w%左右，在当今多左右，在当今多产中间馏分油需求下显得尤为重要产中间馏分油需求下显得尤为重要延迟焦化工艺流程延迟焦化工艺流程 美国美国 Foster Wheeler/UOPLLCFoster Wheeler/UOPLLC公司公司SYDECTM的原料性质和产品产率的原料性质

8、和产品产率原原料料， 来来源源 委委内内瑞瑞拉拉 南南非非 类类型型 减减压压渣渣油油 减减压压渣渣油油 澄澄清清油油 重重度度,API 2.6 15.2 -0.7 硫硫,wt% 4.4 0.7 0.5 CCR,wt% 23.3 16.7 / 操操作作方方案案 最最大大馏馏分分油油 阳阳极极焦焦 针针焦焦 产产品品产产率率，wt% 气气体体 8.7 7.7 9.8 石石脑脑油油 10.0 19.9 8.4 瓦瓦斯斯油油 50.3 46.0 41.6 焦焦炭炭 31.0 26.4 40.2 美国美国Foster wheelerFoster wheeler公司公司/Conoco/Conoco公司公

9、司美国美国Foster wheeler公司和公司和Conoco公司为了提高液收，降低焦炭产率，在公司为了提高液收，降低焦炭产率，在新设计的装置上通常采用低压（新设计的装置上通常采用低压（0.103MPa表压）、低循环（而不是零循环）表压）、低循环（而不是零循环）的工艺设计。因为真正的零循环虽然可进一步减少焦炭产率，稍微增加液收，的工艺设计。因为真正的零循环虽然可进一步减少焦炭产率，稍微增加液收，但增收的但增收的HCGO质量价值不高。在考虑用哪种循环操作时应考虑下游接受质量价值不高。在考虑用哪种循环操作时应考虑下游接受HCGO的加工装置要求。特别对于加氢裂化型的炼厂，由于加氢裂化对原料的加工装置

10、要求。特别对于加氢裂化型的炼厂，由于加氢裂化对原料有严格的要求，如有严格的要求，如CCR1m%，Ni+V 9 90 0 9 90 0 9 95 5 8 80 0 8 85 5 优优 点点 燃燃 烧烧 效效 率率 高高 ， 热热 利利 用用率率 高高 ， 设设 备备 腐腐 蚀蚀 少少 ，脱脱 硫硫 效效 果果 好好 产产 品品 利利 用用 面面 较较 广广 ， 环环保保 效效 果果 好好 投投 资资 小小 ， 成成 本本 低低 缺缺 点点 石石 灰灰 石石 用用 量量 大大 , , 需需 设设专专 门门 处处 理理 系系 统统 ； 占占 地地面面 积积 大大 ， 投投 资资 较较 高高 ，机机

11、械械 磨磨 损损 大大 设设 备备 投投 资资 高高 ， 不不 宜宜 在在较较 小小 规规 模模 下下 应应 用用 规规 模模 小小 ， 地地 区区 分分 散散 ，需需 与与 煤煤 配配 合合 使使 用用 ， 脱脱硫硫 较较 差差 二、国内技术发展概况1、工艺 工艺技术1、 工艺流程现状： 目前，国内传统流程、改进流程和可灵活调节循环比流程。 可调循环比流程 可灵活调循环比流程特点 可实现低循环比和馏分油循环 分馏塔底介质为循环油，降低了塔底结焦 蜡油的质量（残炭指标）较好 辐射进料泵温度为295330，降低了泵操作的苛刻度 对已有装置改造可提高装置处理能力“可调循环比焦化工艺流程可调循环比焦

12、化工艺流程”的循环比是通过循环油泵抽出分馏塔底循环油，的循环比是通过循环油泵抽出分馏塔底循环油，在流量控制下混入加热炉进料缓冲罐后实现的，这种流程的特点是：在流量控制下混入加热炉进料缓冲罐后实现的，这种流程的特点是：采用分馏塔底循环油（相当于重蜡油馏份）代替国内传统流程中的新鲜原料渣油在分采用分馏塔底循环油（相当于重蜡油馏份）代替国内传统流程中的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馏塔底部换热段与来自焦碳塔的高温油气间进行换热循环油不仅可以用在分馏塔洗涤换热段的换热、洗涤，冷凝来自焦炭塔高温油气中的循环油不仅可以用在分馏塔洗涤换热段的换热、洗涤，冷凝来自焦炭塔高温油气

13、中的循环油，作为炉辐射进料，调节循环比，也可用蜡油、或柴油馏份，实现选择性馏份循环油，作为炉辐射进料，调节循环比，也可用蜡油、或柴油馏份，实现选择性馏份油循环油循环 由于采用塔底循环油经塔外换热器循环回流取热，可控制塔底温度不至于太高，减缓由于采用塔底循环油经塔外换热器循环回流取热，可控制塔底温度不至于太高，减缓了塔底结焦和塔底泵抽空现象了塔底结焦和塔底泵抽空现象 由于受到换热流程中热流温位的限制，使加热炉进料温度最高由于受到换热流程中热流温位的限制，使加热炉进料温度最高330330，这样降低了加，这样降低了加热炉进料泵苛刻度热炉进料泵苛刻度焦化新鲜原料渣油不进入分馏塔内与高温油气接触换热，对

14、稳定和提高蜡油产品质量焦化新鲜原料渣油不进入分馏塔内与高温油气接触换热，对稳定和提高蜡油产品质量会有一定的好处会有一定的好处该流程相应的欠缺之处：该流程相应的欠缺之处：循环油通过循环油泵来传送，而不是在分馏塔内经与原料油和或蜡油馏份循环油通过循环油泵来传送，而不是在分馏塔内经与原料油和或蜡油馏份与来自焦碳塔顶的高温油气直接接触后冷凝流入塔底，然后一步用加热炉进与来自焦碳塔顶的高温油气直接接触后冷凝流入塔底，然后一步用加热炉进料泵抽出，泵送流程经加热炉快速加到所需温度料泵抽出，泵送流程经加热炉快速加到所需温度由于分馏塔内蜡油或重蜡油集油箱以下的换热洗涤段取热是通过泵送循环油由于分馏塔内蜡油或重蜡

15、油集油箱以下的换热洗涤段取热是通过泵送循环油在塔外流经原料换热器或蒸汽发生器后取走的，不是在塔内用蜡油馏份与高在塔外流经原料换热器或蒸汽发生器后取走的，不是在塔内用蜡油馏份与高温油气直接接触取热，势必传热效果要差，导致加热炉进料温度较低，增加温油气直接接触取热，势必传热效果要差，导致加热炉进料温度较低，增加了加热炉的所需热负荷了加热炉的所需热负荷用分馏塔底含有焦粉的循环油作为分馏塔下冲洗涤换热段换热洗涤油使用，用分馏塔底含有焦粉的循环油作为分馏塔下冲洗涤换热段换热洗涤油使用，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

16、份量 含有大量焦粉的塔底循环油，若外送出装置，会对换热和冷却设备的正常使含有大量焦粉的塔底循环油，若外送出装置，会对换热和冷却设备的正常使用和循环油的利用带来令人麻烦的问题用和循环油的利用带来令人麻烦的问题若分馏塔底含焦粉的循环油不外送，从焦粉平衡的角度看，会增加塔底焦粉若分馏塔底含焦粉的循环油不外送，从焦粉平衡的角度看，会增加塔底焦粉的沉积速率，并且会造成沥青态和焦态固体物的积聚，影响分馏塔和过滤器的沉积速率，并且会造成沥青态和焦态固体物的积聚，影响分馏塔和过滤器的正常运行的正常运行增产柴油措施 设置了蜡油汽提塔，利用过热蒸汽降低油气分压，将蜡油中的柴油汽提出来 增加柴油和蜡油之间的塔盘数，提高柴油和蜡油的分馏精度 冷焦水密闭处理技术 采用旋流除油器关键技术 实现冷焦水密闭处理，改善了环境大型化焦炭塔的压控技术设备 裙座顶部与塔体的连接结构一般对接型式搭接型式对接改进型整体锻焊型式加热时的应力(MPa)459503375326冷却时的应力(MPa)28630415195疲劳计算应力集中系数1.51.511计算疲劳寿命(次)598478550310704保温结构a) 采用“背带”式结构：将保温支持圈和保温钉固定在“背带”上而不直接焊接在塔壁上，以解决垂直方向的热膨胀差，并避免在塔体上产生应力集中。b) 外保护层采用波纹铁