延遲焦化技術(shù)發(fā)展

1、延遲焦化技術(shù)發(fā)展 一、延遲焦化發(fā)展1、國(guó)外延遲焦化發(fā)展l 全世界焦化裝置總加工能力為全世界焦化裝置總加工能力為 2.442.44億億t/at/al 全世界共有全世界共有 674674個(gè)煉廠，其中個(gè)煉廠，其中147147個(gè)煉廠設(shè)有焦化裝置個(gè)煉廠設(shè)有焦化裝置l 全世界焦化裝置總加工能力為全世界焦化裝置總加工能力為 2.442.44億億t/at/al 占原油蒸餾總加工能力的占原油蒸餾總加工能力的 5.93 %5.93 %l 美國(guó)居世界首位美國(guó)居世界首位, , 加工能力為加工能力為1.29 1.29 億億t/at/al 中國(guó)（不包括臺(tái)灣?。┚邮澜绲诙恢袊?guó)（不包括臺(tái)灣?。┚邮澜绲诙? ,加工能為加工

2、能為14.63Mt/a14.63Mt/al 其次依次為印度、墨西哥、委內(nèi)瑞拉和阿根廷等其次依次為印度、墨西哥、委內(nèi)瑞拉和阿根廷等世界焦化裝置加工能力世界焦化裝置加工能力 150160170180190200210220199019921994199619982000200220042006年Mt/a2. 2. 延遲焦化工程技術(shù)進(jìn)展延遲焦化工程技術(shù)進(jìn)展l 大型化大型化n 裝置規(guī)模大型化裝置規(guī)模大型化n 焦炭塔的大型化焦炭塔的大型化l 靈活性靈活性n 原料原料n 產(chǎn)品產(chǎn)品l 操作性操作性n 美國(guó)美國(guó)LummusLummus公司的操作條件公司的操作條件n 美國(guó)美國(guó)URSURS公司的優(yōu)化焦化技術(shù)公司的

3、優(yōu)化焦化技術(shù)n 美國(guó)美國(guó)CokertechCokertech公司的最大焦化公司的最大焦化技術(shù)技術(shù) n 循環(huán)周期循環(huán)周期l 安全性安全性2.1 2.1 大型化大型化l 19301930年年, , 焦炭塔直徑焦炭塔直徑 3000mm3000mml 8080年代后年代后, , 一般一般 8200mm8200mm左右左右l 目前，焦炭塔的標(biāo)準(zhǔn)直徑為目前，焦炭塔的標(biāo)準(zhǔn)直徑為 8,200mm8,200mm 8,500mm8,500mml 某些某些 9,2009,20036,600mm36,600mm的焦炭塔已在運(yùn)轉(zhuǎn)的焦炭塔已在運(yùn)轉(zhuǎn)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油砂加工廠的延遲焦化裝置的焦炭塔油砂加工廠的延遲焦化裝置的焦炭塔 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 延遲焦化裝置，有延遲焦化裝置，有8 8個(gè)直徑為個(gè)直徑為 8,840mm8,840mm的焦炭的焦炭塔塔FWFW公司已完成公司已完成5 5套裝置套裝置18 18 座座 8,530mm8,530mm的焦炭塔設(shè)計(jì)，相繼在的焦炭塔設(shè)計(jì)，相繼在20022002年前后投年前后投產(chǎn)產(chǎn)美國(guó)美國(guó)BechtelBechtel公司承包，采用公司承包，采用ConocoConoco公司技術(shù)建設(shè)的公司技術(shù)建設(shè)的SweenyS

5、weeny煉廠的延遲焦化煉廠的延遲焦化裝置為二爐四塔，每個(gè)焦炭塔為裝置為二爐四塔，每個(gè)焦炭塔為 9,000mm9,000mm39,000mm39,000mm，重，重476t 476t 美國(guó)美國(guó)FWFW公司公司將要設(shè)計(jì)將要設(shè)計(jì) 9,750mm9,750mm42, 672mm42, 672mm（總高）的焦炭塔（總高）的焦炭塔美國(guó)美國(guó)FWFW公司公司有可能設(shè)計(jì)有可能設(shè)計(jì) 12,192mm12,192mm 的焦炭塔的焦炭塔2.2靈活性靈活性2.2.1 原料原料能處理包括直餾（減粘、加氫裂化）渣油、能處理包括直餾（減粘、加氫裂化）渣油、裂解焦油和循環(huán)油、焦油砂、瀝青、脫瀝裂解焦油和循環(huán)油、焦油砂、瀝青、

6、脫瀝青焦油、澄清油、溶劑精制后的煤以及煤青焦油、澄清油、溶劑精制后的煤以及煤的衍生物、催化裂化油漿、煉廠污油（泥）的衍生物、催化裂化油漿、煉廠污油（泥）等等6060余種原料余種原料處理原料油的處理原料油的康氏殘?zhí)繛榭凳蠚執(zhí)繛?.8w%3.8w%45w%.45w%.2.2.2 2.2.2 產(chǎn)品產(chǎn)品延遲焦化工藝生產(chǎn)延遲焦化工藝生產(chǎn)LPGLPG、石腦油、中間餾分油和焦炭。根據(jù)原料性質(zhì)、石腦油、中間餾分油和焦炭。根據(jù)原料性質(zhì)不同，生產(chǎn)的焦炭可以為燃料焦或電極焦不同，生產(chǎn)的焦炭可以為燃料焦或電極焦延遲焦化工藝生產(chǎn)的石腦油、柴油餾分和蠟油餾分必須進(jìn)一步加氫處延遲焦化工藝生產(chǎn)的石腦油、柴油餾分和蠟油餾分必須

7、進(jìn)一步加氫處理才可作為下游裝置原料或作為產(chǎn)品（柴油）出廠理才可作為下游裝置原料或作為產(chǎn)品（柴油）出廠在延遲焦化工藝中產(chǎn)品種類和產(chǎn)品產(chǎn)率都可以通過(guò)調(diào)節(jié)操作參數(shù)進(jìn)行在延遲焦化工藝中產(chǎn)品種類和產(chǎn)品產(chǎn)率都可以通過(guò)調(diào)節(jié)操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整調(diào)整在產(chǎn)率中尤以中間餾分油產(chǎn)率占總產(chǎn)率的在產(chǎn)率中尤以中間餾分油產(chǎn)率占總產(chǎn)率的30w%30w%65w%65w%左右，在當(dāng)今多左右，在當(dāng)今多產(chǎn)中間餾分油需求下顯得尤為重要產(chǎn)中間餾分油需求下顯得尤為重要延遲焦化工藝流程延遲焦化工藝流程 美國(guó)美國(guó) Foster Wheeler/UOPLLCFoster Wheeler/UOPLLC公司公司SYDECTM的原料性質(zhì)和產(chǎn)品產(chǎn)率的原料性質(zhì)

8、和產(chǎn)品產(chǎn)率原原料料， 來(lái)來(lái)源源 委委內(nèi)內(nèi)瑞瑞拉拉 南南非非 類類型型 減減壓壓渣渣油油 減減壓壓渣渣油油 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 最最大大餾餾分分油油 陽(yáng)陽(yáng)極極焦焦 針針焦焦 產(chǎn)產(chǎn)品品產(chǎn)產(chǎn)率率，wt% 氣氣體體 8.7 7.7 9.8 石石腦腦油油 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 美國(guó)美國(guó)Foster wheelerFoster wheeler公司公司/Conoco/Conoco公司公

9、司美國(guó)美國(guó)Foster wheeler公司和公司和Conoco公司為了提高液收，降低焦炭產(chǎn)率，在公司為了提高液收，降低焦炭產(chǎn)率，在新設(shè)計(jì)的裝置上通常采用低壓（新設(shè)計(jì)的裝置上通常采用低壓（0.103MPa表壓）、低循環(huán)（而不是零循環(huán)）表壓）、低循環(huán)（而不是零循環(huán)）的工藝設(shè)計(jì)。因?yàn)檎嬲牧阊h(huán)雖然可進(jìn)一步減少焦炭產(chǎn)率，稍微增加液收，的工藝設(shè)計(jì)。因?yàn)檎嬲牧阊h(huán)雖然可進(jìn)一步減少焦炭產(chǎn)率，稍微增加液收，但增收的但增收的HCGO質(zhì)量?jī)r(jià)值不高。在考慮用哪種循環(huán)操作時(shí)應(yīng)考慮下游接受質(zhì)量?jī)r(jià)值不高。在考慮用哪種循環(huán)操作時(shí)應(yīng)考慮下游接受HCGO的加工裝置要求。特別對(duì)于加氫裂化型的煉廠，由于加氫裂化對(duì)原料的加工裝置

10、要求。特別對(duì)于加氫裂化型的煉廠，由于加氫裂化對(duì)原料有嚴(yán)格的要求，如有嚴(yán)格的要求，如CCR1m%，Ni+V 9 90 0 9 90 0 9 95 5 8 80 0 8 85 5 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 燃燃 燒燒 效效 率率 高高 ， 熱熱 利利 用用率率 高高 ， 設(shè)設(shè) 備備 腐腐 蝕蝕 少少 ，脫脫 硫硫 效效 果果 好好 產(chǎn)產(chǎn) 品品 利利 用用 面面 較較 廣廣 ， 環(huán)環(huán)保保 效效 果果 好好 投投 資資 小小 ， 成成 本本 低低 缺缺 點(diǎn)點(diǎn) 石石 灰灰 石石 用用 量量 大大 , , 需需 設(shè)設(shè)專專 門門 處處 理理 系系 統(tǒng)統(tǒng) ； 占占 地地面面 積積 大大 ， 投投 資資 較較 高高 ，機(jī)機(jī)

11、械械 磨磨 損損 大大 設(shè)設(shè) 備備 投投 資資 高高 ， 不不 宜宜 在在較較 小小 規(guī)規(guī) 模模 下下 應(yīng)應(yīng) 用用 規(guī)規(guī) 模模 小小 ， 地地 區(qū)區(qū) 分分 散散 ，需需 與與 煤煤 配配 合合 使使 用用 ， 脫脫硫硫 較較 差差 二、國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展概況1、工藝 工藝技術(shù)1、 工藝流程現(xiàn)狀： 目前，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)流程、改進(jìn)流程和可靈活調(diào)節(jié)循環(huán)比流程。 可調(diào)循環(huán)比流程 可靈活調(diào)循環(huán)比流程特點(diǎn) 可實(shí)現(xiàn)低循環(huán)比和餾分油循環(huán) 分餾塔底介質(zhì)為循環(huán)油，降低了塔底結(jié)焦 蠟油的質(zhì)量（殘?zhí)恐笜?biāo)）較好 輻射進(jìn)料泵溫度為295330，降低了泵操作的苛刻度 對(duì)已有裝置改造可提高裝置處理能力“可調(diào)循環(huán)比焦化工藝流程可調(diào)循環(huán)比焦

12、化工藝流程”的循環(huán)比是通過(guò)循環(huán)油泵抽出分餾塔底循環(huán)油，的循環(huán)比是通過(guò)循環(huán)油泵抽出分餾塔底循環(huán)油，在流量控制下混入加熱爐進(jìn)料緩沖罐后實(shí)現(xiàn)的，這種流程的特點(diǎn)是：在流量控制下混入加熱爐進(jìn)料緩沖罐后實(shí)現(xiàn)的，這種流程的特點(diǎn)是：采用分餾塔底循環(huán)油（相當(dāng)于重蠟油餾份）代替國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)流程中的新鮮原料渣油在分采用分餾塔底循環(huán)油（相當(dāng)于重蠟油餾份）代替國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)流程中的新鮮原料渣油在分餾塔底部換熱段與來(lái)自焦碳塔的高溫油氣間進(jìn)行換熱餾塔底部換熱段與來(lái)自焦碳塔的高溫油氣間進(jìn)行換熱循環(huán)油不僅可以用在分餾塔洗滌換熱段的換熱、洗滌，冷凝來(lái)自焦炭塔高溫油氣中的循環(huán)油不僅可以用在分餾塔洗滌換熱段的換熱、洗滌，冷凝來(lái)自焦炭塔高溫油氣

13、中的循環(huán)油，作為爐輻射進(jìn)料，調(diào)節(jié)循環(huán)比，也可用蠟油、或柴油餾份，實(shí)現(xiàn)選擇性餾份循環(huán)油，作為爐輻射進(jìn)料，調(diào)節(jié)循環(huán)比，也可用蠟油、或柴油餾份，實(shí)現(xiàn)選擇性餾份油循環(huán)油循環(huán) 由于采用塔底循環(huán)油經(jīng)塔外換熱器循環(huán)回流取熱，可控制塔底溫度不至于太高，減緩由于采用塔底循環(huán)油經(jīng)塔外換熱器循環(huán)回流取熱，可控制塔底溫度不至于太高，減緩了塔底結(jié)焦和塔底泵抽空現(xiàn)象了塔底結(jié)焦和塔底泵抽空現(xiàn)象 由于受到換熱流程中熱流溫位的限制，使加熱爐進(jìn)料溫度最高由于受到換熱流程中熱流溫位的限制，使加熱爐進(jìn)料溫度最高330330，這樣降低了加，這樣降低了加熱爐進(jìn)料泵苛刻度熱爐進(jìn)料泵苛刻度焦化新鮮原料渣油不進(jìn)入分餾塔內(nèi)與高溫油氣接觸換熱，對(duì)

14、穩(wěn)定和提高蠟油產(chǎn)品質(zhì)量焦化新鮮原料渣油不進(jìn)入分餾塔內(nèi)與高溫油氣接觸換熱，對(duì)穩(wěn)定和提高蠟油產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有一定的好處會(huì)有一定的好處該流程相應(yīng)的欠缺之處：該流程相應(yīng)的欠缺之處：循環(huán)油通過(guò)循環(huán)油泵來(lái)傳送，而不是在分餾塔內(nèi)經(jīng)與原料油和或蠟油餾份循環(huán)油通過(guò)循環(huán)油泵來(lái)傳送，而不是在分餾塔內(nèi)經(jīng)與原料油和或蠟油餾份與來(lái)自焦碳塔頂?shù)母邷赜蜌庵苯咏佑|后冷凝流入塔底，然后一步用加熱爐進(jìn)與來(lái)自焦碳塔頂?shù)母邷赜蜌庵苯咏佑|后冷凝流入塔底，然后一步用加熱爐進(jìn)料泵抽出，泵送流程經(jīng)加熱爐快速加到所需溫度料泵抽出，泵送流程經(jīng)加熱爐快速加到所需溫度由于分餾塔內(nèi)蠟油或重蠟油集油箱以下的換熱洗滌段取熱是通過(guò)泵送循環(huán)油由于分餾塔內(nèi)蠟油或重蠟

15、油集油箱以下的換熱洗滌段取熱是通過(guò)泵送循環(huán)油在塔外流經(jīng)原料換熱器或蒸汽發(fā)生器后取走的，不是在塔內(nèi)用蠟油餾份與高在塔外流經(jīng)原料換熱器或蒸汽發(fā)生器后取走的，不是在塔內(nèi)用蠟油餾份與高溫油氣直接接觸取熱，勢(shì)必傳熱效果要差，導(dǎo)致加熱爐進(jìn)料溫度較低，增加溫油氣直接接觸取熱，勢(shì)必傳熱效果要差，導(dǎo)致加熱爐進(jìn)料溫度較低，增加了加熱爐的所需熱負(fù)荷了加熱爐的所需熱負(fù)荷用分餾塔底含有焦粉的循環(huán)油作為分餾塔下沖洗滌換熱段換熱洗滌油使用，用分餾塔底含有焦粉的循環(huán)油作為分餾塔下沖洗滌換熱段換熱洗滌油使用，在同樣操作負(fù)荷下會(huì)增加焦粉隨上升油氣夾帶入柴、蠟油餾份中的份量在同樣操作負(fù)荷下會(huì)增加焦粉隨上升油氣夾帶入柴、蠟油餾份中的

16、份量 含有大量焦粉的塔底循環(huán)油，若外送出裝置，會(huì)對(duì)換熱和冷卻設(shè)備的正常使含有大量焦粉的塔底循環(huán)油，若外送出裝置，會(huì)對(duì)換熱和冷卻設(shè)備的正常使用和循環(huán)油的利用帶來(lái)令人麻煩的問(wèn)題用和循環(huán)油的利用帶來(lái)令人麻煩的問(wèn)題若分餾塔底含焦粉的循環(huán)油不外送，從焦粉平衡的角度看，會(huì)增加塔底焦粉若分餾塔底含焦粉的循環(huán)油不外送，從焦粉平衡的角度看，會(huì)增加塔底焦粉的沉積速率，并且會(huì)造成瀝青態(tài)和焦態(tài)固體物的積聚，影響分餾塔和過(guò)濾器的沉積速率，并且會(huì)造成瀝青態(tài)和焦態(tài)固體物的積聚，影響分餾塔和過(guò)濾器的正常運(yùn)行的正常運(yùn)行增產(chǎn)柴油措施 設(shè)置了蠟油汽提塔，利用過(guò)熱蒸汽降低油氣分壓，將蠟油中的柴油汽提出來(lái) 增加柴油和蠟油之間的塔盤數(shù)，提高柴油和蠟油的分餾精度 冷焦水密閉處理技術(shù) 采用旋流除油器關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)現(xiàn)冷焦水密閉處理，改善了環(huán)境大型化焦炭塔的壓控技術(shù)設(shè)備 裙座頂部與塔體的連接結(jié)構(gòu)一般對(duì)接型式搭接型式對(duì)接改進(jìn)型整體鍛焊型式加熱時(shí)的應(yīng)力(MPa)459503375326冷卻時(shí)的應(yīng)力(MPa)28630415195疲勞計(jì)算應(yīng)力集中系數(shù)1.51.511計(jì)算疲勞壽命(次)598478550310704保溫結(jié)構(gòu)a) 采用“背帶”式結(jié)構(gòu)：將保溫支持圈和保溫釘固定在“背帶”上而不直接焊接在塔壁上，以解決垂直方向的熱膨脹差，并避免在塔體上產(chǎn)生應(yīng)力集中。b) 外保護(hù)層采用波紋鐵