延遲焦化工藝手冊

1、1 / 84第一部分 工藝設計手冊第一章、延遲焦化裝置簡介（一）裝置概況延遲焦化技術是渣油熱破壞加工常用的手段， 其目的是從重質渣油中獲得較多的輕 質油品和石油焦。延遲焦化工藝是當今世界最常見的渣油加工技術之一，與其它渣油加 工工藝相比，延遲焦化工藝不僅技術簡單、操作方便、靈活性大、開工率高、運行周期 長，而且投資較低、回報較高，是目前煉油行業(yè)紛紛采用的渣油加工技術。勝利煉油廠第三延遲焦化裝置于 20072007 年 3 3 月開始打樁， 20072007 年 1212 月建成投產。本 裝置總體設計由北京設計院承擔，裝置處理量為 140140 萬噸/ / 年，系統(tǒng)配套及配管 （ 一爐兩 塔除外

2、 ） 由三維公司設計，由齊魯石化公司建設公司承擔施工任務。北面為北變電站， 南面為原油罐區(qū)， 西側為鐵路編組站， 東側為第二常減壓和低壓鍋爐房。 裝置南北長 240240 米，東西最寬 112112 米，東西最窄 100100 米，占地面積為 2.56922.5692 萬平方米。裝置布置分成 三個區(qū)域，分別用檢修馬路隔開。裝置的儲焦池布置在裝置的西側，南北向布置，沉淀 池在南端，焦炭采用管帶運輸，同時考慮了汽車運輸的位置。焦池西側的中間位置依次 為焦炭塔構架，焦化加熱爐。焦炭塔構架，焦化加熱爐南側布置了水處理部分及高壓水 泵房。焦炭塔、焦化加熱爐構架北側依次布置了放空部分、分餾部分、壓縮機廠房

3、、吸 收穩(wěn)定部分、液化氣脫硫脫硫醇部分。平面中各設備區(qū)按條形布置， 每個設備區(qū)的設備主要按流程順序布置。 裝置的管廊 為“T T”型布置，主管廊南北向布置。管廊下布置機泵，操作溫度高于或等于介質自燃 點及操作溫度高于或等于 250250C的可燃介質泵、液態(tài)烴泵布置在管廊外。在裝置東側設 有兩處管廊與系統(tǒng)管廊相接，原料、產品及公用管道均從此處進出裝置。壓縮機采用背 壓式，布置在半敞開的廠房內，廠房內設吊車進行檢修。高壓水泵布置在廠房內，廠房 內設手動單梁吊車進行檢修。其它機泵均采用露天布置。換熱器、回流罐等設備布置在 地面及框架二、 三層，空冷器布置在框架頂層及主管廊頂部。 為便于設備的檢修和消

4、防， 裝置外設有環(huán)形馬路，裝置內設有東西方向兩條檢修和消防通道與裝置外道路相連。為 便于吊裝空冷器等設備，在焦池的北側設置了檢修回車場地。裝置的高低壓配電間、控 制室及辦公樓布置在裝置外南側。儀表、電工槽架自焦池的南側管架進入裝置內。該裝置采用一臺加熱爐、 兩臺焦炭塔的工藝路線， 裝置設計循環(huán)比為 0.250.25 。設計年 開2 / 84工時間為 84008400 小時（連續(xù)運轉）。以孤島高硫高酸混合原油的減壓渣油為原料。主要 產品有：凈化干氣、凈化液化氣、穩(wěn)定汽油、柴油、蠟油、焦炭。其中，焦化干氣脫硫 后為凈化干氣去瓦斯管網；焦化穩(wěn)定汽油至石腦油加氫裝置；焦化柴油去新建 260260 萬噸

5、 / /年柴油加氫裝置；焦化蠟油作為 VRDSVRDS 裝置原料； 液化氣脫硫脫硫醇后為凈化液化氣去 儲罐； 焦炭外運至二化 CFCFB B爐作燃料或汽運外銷。裝置主要由焦化、穩(wěn)脫兩部分組成，焦化部分主要包括：原料預熱部分、加熱爐部 分、焦碳塔部分、分餾部分、吹汽放空部分、冷切焦水處理部分、水力除焦部分。穩(wěn)脫 部分主要包括：富氣的壓縮和吸收穩(wěn)定部分、焦化干氣和液化氣脫硫部分、液化氣脫硫 醇部分。本裝置共有268臺（座）設備。表 1-11-1 主要設備情況序號單位穩(wěn)脫部分1塔類臺72容器臺31253冷換設備臺48264空冷器臺3045臺57306壓縮機套/17電梯臺1/8加熱爐臺1/9烝汽發(fā)生器

6、臺1010有井架水力除焦設備套2/小計17593表 1-21-2 本裝置能耗情況序名稱小時消耗量能耗指標能耗3 / 84吸收穩(wěn)定部分脫醯硫醇部分單位數量單位數量104KJ/h新鮮水t/h2.5KJ/t71201.78循環(huán)水t/h203.2KJ/t419085.14除鹽水t/h5.82KJ/t9630056.05污水t/h12.0KJ/t3349040.19電kW2430.5KJ/kW.h118402877.71蒸汽3.5MPa(g)t/h2.4KJ/t3684000884.16蒸汽1.0MPa(g)t/h-1.19KJ/t3182000-378.66蒸汽凝結水t/h-1.0KJ/t320300

7、-32.03燃料氣kg/h3315KJ/kg4186813879.24熱輸出104Kca-1003.2KJ/ Kcal4.1868-4200.2l/h小計13213.383.5MPa蒸汽t/h30KJ/t368400011053.20產生1.0MPa蒸汽t/h-29.4KJ/t3182000-9355.08循環(huán)水t/h760KJ/t4190318.44電kw406.2KJ/Kw.h11840480.94熱輸入104Kca536.89KJ/Kcal4.18682247.85l/h熱輸出104Kca-83.55KJ/ Kcal4.1868-349.81l/h4395.541.0MPa蒸汽t/h0.

8、2KJ/t318200063.64蒸汽凝結水t/h-0.2KJ/t320300-6.41循環(huán)水t/h26KJ/t419010.89電kw163.2KJ/Kw.h11840193.23號焦化部分261.3617870.2825.26(104Kcal/t原料)4 / 845 / 84（二）工藝技術特點加熱爐加熱爐采用雙面輻射、多點注汽、在線清焦、高流速等新技術，以延長加熱爐開工 周期；同時采用空氣預熱器預熱空氣，提高加熱爐的熱效率；設置加熱爐的余熱回收系 統(tǒng)及加熱爐進料量和爐膛溫度檢測與燃料氣控制聯鎖控制，保證加熱爐系統(tǒng)的安全操 作；火嘴采用偏平焰低 NOxNOx 火嘴，以減少環(huán)境污染。焦炭塔采用

9、“一爐兩塔”的工藝技術，焦炭塔實現大型化，采用直徑 8800mm8800mm 焦炭塔頂 設計采用橢圓型封頭，在焦炭塔高度不變情況下，可增加塔的有效容積。焦炭塔錐體過 渡段采用整體鍛件設計，可以有效降低該部位冷熱變換頻繁及應力集中造成的疲勞損 傷，大大地延長焦炭塔使用壽命。焦炭塔采用 SEISEI 首先開發(fā)的上進下出工藝流程，縮短了焦炭塔油氣預熱時間，避免 過去由于焦炭塔中部開口預熱的老方式所造成局部應力集中而造成的焦炭塔開裂。 同時 配設甩油罐，避免堵焦閥式預熱甩油拿不凈，切換四通閥而引起突沸的問題。焦炭塔頂至分餾塔油氣管線注急冷油，減緩管線結焦、延長開工周期。 焦炭塔設注消泡劑設施，能夠從焦

10、炭塔頂或塔底向焦炭塔內注入消泡劑，降低泡沫 層高度減少焦粉夾帶，提高焦炭塔有效利用率。分餾塔分餾塔采用高效浮閥塔板，塔板操作彈性大，對液體流動具有導向作用，避免塔板 死區(qū)，能夠減少霧沫夾帶，優(yōu)化分餾塔操作工況。 蠟油下回流洗滌并與焦炭塔頂油氣直接換熱，以減少焦粉夾帶和靈活調節(jié)循環(huán)比。分餾 塔塔底采用特別設計以減少焦粉沉積。分餾塔底油部分熱循環(huán)，通過過濾器過濾除去焦粉，減緩管線結焦、延長開工周期。焦炭塔密閉放空技術采用 SEISEI 開發(fā)的塔式油吸收密閉放空技術， 減少焦炭塔吹汽對環(huán)境的污染， 以利于 油氣分離，污油回煉。冷焦水旋流分離技術。6 / 84冷焦水處理采用罐式隔油分離，過濾和水力旋流

11、分離，密閉冷卻工藝技術，減少占 地和環(huán)境污染，冷焦后熱水采用空冷器冷卻。切焦水采用一級二級沉淀、水力旋流分離、罐式貯存等技術，減少 占地和環(huán)境污染。全井架水力除焦技術（1 1） 焦炭塔采用雙塔單井架水力除焦技術，可節(jié)省約 20%20%的鋼材。（2 2）焦炭塔水力除焦系統(tǒng)采用先進的 PLCPLC 安全自保系統(tǒng)。該技術可以保障水力除 焦工作的順利進行和安全操作。焦化富氣壓縮吸收技術焦化富氣采用壓縮和雙塔吸收的工藝方案，為提高吸收效果，減少干氣中的C3C3 以上的含量，汽油吸收塔設一個中段回流；富氣壓縮機采用背壓蒸汽透平驅動。采用先進的脫硫技術采用 MDEAMDEA 高效脫硫劑，脫除干氣及液化氣中的

12、 HSHS。焦化液化氣采用技術先進的纖 維膜脫硫醇技術。安全本裝置采用分散控制系統(tǒng)（簡稱 DCSDCS 和 SISSIS 緊急停車系統(tǒng)。焦炭塔設置放射性料 位計，可準確測定塔內焦炭及泡沫層高度，水力除焦系統(tǒng)采用先進的PLCPLC 安全自保聯鎖控制系統(tǒng)，該技術可以有效地實現水力除焦工作順利進行和安全操作。（三）延遲焦化、吸收穩(wěn)定、脫硫（醇）工藝原理1.1. 延遲焦化工藝過程延遲焦化工藝是焦炭化過程（簡稱焦化）主要的工業(yè)化形式，由于延遲焦化工藝技術簡單，投資及操作費用較低，經濟效益較好，因此，世界上85%85%以上的焦化處理裝置 都采用延遲焦化工藝。也有部分國外煉油廠（如美國）采用流化焦化工藝，這

13、種工藝使 焦化過程連續(xù)化，解決了除焦問題，而且焦炭產率降低，液體產率提高；另外，由于該 工藝加熱爐7 / 84只起到預熱原料的作用，爐出口溫度較低，從而避免了加熱爐管結焦的問題， 所以該工藝在原料的選擇范圍上比延遲焦化有更大的靈活性，但是該工藝由于技術復 雜，投資和操作費用較高，且焦炭只能作為一般燃料利用，故流化焦化技術沒有得到太 廣泛的應用。近年來還有一種焦化工藝叫靈活焦化，這種工藝不生產石油焦，但是除了 生產焦化氣體、液體外，還副產難處理的空氣煤氣，加之其技術復雜、投資費用高，該 工藝也未被廣泛采用。而其它比較早的焦化工藝（如釜式焦化等）基本被淘汰。延遲焦化工藝基本原理就是以渣油為原料，經加熱爐加熱到高溫（500500C左右），迅速轉移到焦炭塔中進行深度熱裂化反應，即把焦化反應延遲到焦炭塔中進行，減輕爐管 結焦程度，延長裝置運行周期。焦化過程產生的油氣從焦炭塔頂部到分餾塔中進行分餾， 可獲得焦化干氣、汽油、柴油、蠟油、重蠟油產品；留在焦炭塔中的焦炭經除焦系統(tǒng)處 理，可獲得焦炭產品（也稱石油焦）。表 2-12-1 例舉了兩種減壓渣油進行焦化所得產物的產率分布。表 2-22-2 例舉了焦化氣體 的組成。表 1-31-3 延遲焦化的產率分布項目大慶減壓渣油勝利減壓渣油相對密度，20C0.92210.9698殘?zhí)迹ㄙ|量分數），%8.81