延迟焦化课件

延迟焦化

(Delayedcoking)

焦化是将贫氢的重质原料（减压渣油、催化裂化油浆等），在高温下进行深度热裂化反应。将渣油部分转化为焦化气体、汽油、柴油和蜡油，部分转化为石油焦。

第一节概述◆焦化的原料:减压渣油●焦化的原料与产品◆焦化的产品：焦化干气、焦化汽油、焦化柴油焦化蜡油、焦炭

●焦化方法釜式焦化，平炉焦化，流化焦化，灵活焦化延迟焦化◆投资省◆可以加工残炭值及金属含量很高的原料◆减压渣油经焦化过程可得到70%-80%的馏分油

◆焦炭产率高（20%左右），低价值产品◆液体产物的质量差，均需要精制◆半连续化操作●焦化工艺的特点●流化焦化●灵活焦化

生产焦化气体、液体和水煤气●延迟焦化★加热和焦炭化分开进行，控制原料油在焦化加热炉管内的反应深度、尽量减少炉管内的结焦，使反应主要在焦炭塔内进行★在加热炉管中温度很高，为了防止原料油在炉管中结焦，必须向炉管中注水提高原料油在炉管中的线速度，减少原料油在炉管中的停留时间（一般仅为几秒钟），从而避免炉管结焦，而将结焦过程延迟在焦炭塔中进行。

★加热炉的出口温度一般控制在490～500℃，由于焦化反应属于热反应过程，是吸热反应，因而在焦炭塔中的温度有所降低，一般为415～460℃。★原料在焦炭塔中的停留时间较长，延迟焦化装置一般有两个焦炭塔，当一个焦炭塔中的焦炭堆积到一定高度时在切换至另外一个焦炭塔，切换时间为24小时。●烷烃的主要热反应◆C-C键断裂生成较小的烷烃和烯烃；◆C-H键断裂生成碳原子数不变的烯烃及氢

第二节石油烃类的热反应1．烷烃◆C-H键的键能大于C-C键，因此C-C键更容易断裂；◆长链烷烃中，越靠近中间处，其C-C键能越小，也就越容易断裂；◆随着分子量的增大，烷烃中的C-C键及C-H键的键能都呈减小的趋势，也就是说分子的热稳定性随分子量的增大而逐渐减小；

●烷烃的热分解反应遵循的规律◆异构烷烃中的C-C键及C-H键的键能都小于正构烷烃，异构烷烃更容易断链和脱氢；◆烷烃分子中叔碳上的氢最容易脱除，其次是仲碳上的，而伯碳上的氢最难脱除●烷基侧链的断裂生成较小分子的烯烃或烷烃环烷环的断裂生成较小分子的烯烃及二烯烃(700-800℃)2．环烷烃●环烷烃脱氢反应单环环烷烃在600℃以上发生脱氢反应，双环环烷烃在500℃发生脱氢反应，生成环烯烃

3．芳香烃●带烷基侧链的芳烃在受热条件下主要是发生断侧链或脱烷基反应脱氢缩合继续脱氢生成焦碳●脱氢缩合反应4．环烷芳香烃环烷芳香烃应按照环烷环和芳香环之间的连接方式不同而有所区别：

中间断裂，环烯烃开环或脱氢生成芳烃1.环烷烃断裂2.环烷烃脱氢3.缩合生成焦碳●烯烃在低温、高压下，主要的反应是叠合反应

nCnH2n(CnH2n)n●当温度升高到400℃以上时，开始裂解反应，碳链断裂的位置一般在烯烃双键的β位置

5．烯烃●当温度超过600℃时，烯烃缩合成芳香烃、环烷烃和环烯烃除了经缩合反应生成焦炭外，还会发生断侧链断链桥等反应，生成较小的分子6．胶质和沥青质7.渣油热反应的特点●渣油的热反应比单体烃更明显地表现出平行-顺序反应的特征

◆汽油和中间馏分油的产率会出现最大值

◆气体和焦炭随着反应深度的增大而单调的增大

●渣油热反应时容易生焦除了由于渣油含有较多的胶质和沥青质外，不同族的烃类之间的相互作用也促进了生焦反应

●渣油在加热过程中可发生相分离

渣油是一种胶体分散体系

●延迟焦化装置一般由加热炉、焦炭塔、水力除焦系统和分馏塔等组成。●按照加热炉和焦炭塔的数量不同分：

一炉两塔流程和两炉四塔流程●焦化装置为连续操作，除焦为间歇操作，整个装置的生产过程为连续操作第四节延迟焦化工艺流程●反应温度---加热炉出口温度

影响焦炭塔内温度和反应深度,495-505℃●反应压力---焦炭塔顶的压力影响油品在焦炭塔内的停留时间,0.15-0.17MPa●循环比----分馏塔中比焦化蜡油重的塔底循环油与新鲜原料油的比值第四节影响延迟焦化的主要工艺参数◆循环比影响装置加工量、产量、产品分布和性质★循环比增加：汽、柴油、焦炭和焦化气体收率增加，蜡油减少★循环比减少：汽、柴油、焦炭和焦化气体收率减少，蜡油增加，增加催化裂化和加氢裂化原料●减压渣油●二次加工渣油（脱油沥青、热裂解焦油、催化裂化油浆等）第五节焦化原料及产品1.焦化原料

产品产品收率，m%

焦化气体7-10%

焦化汽油8-15%

焦化柴油26-36%

焦化蜡油20-30%

焦炭16-23%2.延迟焦化产品及分布3.延迟焦化产品的特点焦化气体含有较多的甲烷、乙烷以及少量的丙烯、丁烯，可用作燃料或制氢原料；焦化汽油和柴油中不饱和烃含量高，辛烷值低。且硫、氮等非烃化合物的含量也高，必须经过加氢精制后做二次加工原料（裂解生产乙烯或重整原料）或少量用于调和汽油或进一步分馏精制做溶剂油。焦化蜡油主要是作为催化裂化或加氢裂化装置的原料。焦炭（石油焦）是焦化