延遲焦化技術(shù)發(fā)展簡介-焦化高級技師培訓(xùn)班課件

延遲焦化技術(shù)發(fā)展簡介荊門分公司張傳義2006年6月延遲焦化技術(shù)發(fā)展簡介1延遲焦化技術(shù)發(fā)展

一、世界焦化的發(fā)展

二、我國焦化的發(fā)展?fàn)顩r

三、焦化操作參數(shù)

四、延遲焦化產(chǎn)品

五、焦化環(huán)保

六、流程比較延遲焦化技術(shù)發(fā)展一、2一、世界焦化發(fā)展簡介一、世界焦化發(fā)展簡介3一、世界延遲焦化發(fā)展全世界焦化裝置總加工能力為2.44億t/a占原油蒸餾總加工能力的5.93%美國居世界首位，加工能力為1.29億t/a，占世界52.7%中國（不包括臺灣?。┚邮澜绲诙?加工能為14.63Mt/a其次依次為印度、墨西哥、委內(nèi)瑞拉和阿根廷等全世界共有674個(gè)煉廠，其中147個(gè)煉廠設(shè)有焦化裝置一、世界延遲焦化發(fā)展全世界焦化裝置總加工能力為2.44億t42004年世界焦化裝置排名前十位的國家,Mt/a2004年世界焦化裝置排名前十位的國家,Mt/a5世界焦化種類

延遲焦化流化焦化靈活焦化釜式焦化世界焦化種類延遲焦化6世界焦化種類延遲焦化是發(fā)展最快的重油加工裝置流化焦化和靈活焦化世界上只有幾套釜式焦化因其工藝落后，已不采用世界焦化種類延遲焦化是發(fā)展最快的重油加工裝置7延遲焦化在美國的發(fā)展1929年第1套延遲焦化裝置由印地安那標(biāo)準(zhǔn)油公司建于Whiting。1930年殼牌公司發(fā)展了水力除焦技術(shù)。1955年前美國焦化裝置建得很少。1955-1975美國的焦化裝置以每年6%速度建設(shè)。1965-1970增長速度11%。54年建第1套流化焦化。20世紀(jì)末，延遲焦化技術(shù)已成熟，現(xiàn)美國有49套延遲焦化裝置在運(yùn)行，流化焦化/靈活焦化只有6套。延遲焦化在美國的發(fā)展1929年第1套延遲焦化裝置由印地安那標(biāo)8二、我國焦化的發(fā)展現(xiàn)狀二、我國焦化的發(fā)展現(xiàn)狀9我國延遲焦化的發(fā)展我國延遲焦化的發(fā)展10我國延遲焦化的發(fā)展■以焦炭塔發(fā)展為代表的我國焦化的發(fā)展▲2000年以前，我國延遲焦化焦炭塔最大直徑僅為6.1m▲2000年我國第1套直徑為8.4m的焦炭塔在上海石化投產(chǎn)▲2004年后，我國有24臺直徑在8.4m以上的焦炭塔投產(chǎn)▲2004年底，揚(yáng)子石化1.60Mt/a延遲焦化裝置投產(chǎn)，焦炭塔直徑為9.4m▲焦炭塔雖大型化，但加熱爐-焦炭塔-分餾塔主流程沒有變化我國延遲焦化的發(fā)展■以焦炭塔發(fā)展為代表的我國焦化的發(fā)展11中國石化延遲焦化技術(shù)交流暨

第二屆焦化年會(huì)

延遲焦化技術(shù)交流暨第二屆年會(huì)”于2005年10月19日至21日在長嶺分公司舉行中國石化集團(tuán)公司科技委副主任張德義作了題為“提高延遲焦化裝置工藝技術(shù)水平、進(jìn)一步發(fā)揮在重油加工中的作用”的大會(huì)報(bào)告

中國工程院院士侯芙生作了題為“發(fā)揮延遲焦化深度加工中的重要作用”的總結(jié)講話中國石化股份有限公司煉油事業(yè)部副主任王樹德和科技開發(fā)部副主任徐惠主持了會(huì)議

會(huì)議主題：原料劣質(zhì)化、裝置高負(fù)荷、長周期

中國石化延遲焦化技術(shù)交流暨

第二屆焦化年會(huì)延遲焦化技術(shù)交流12年會(huì)形成的紀(jì)要一、延遲焦化已經(jīng)成為重油加工的主要裝置二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步三、延遲焦化裝置存在的問題和不足四、進(jìn)一步提高延遲焦化生產(chǎn)技術(shù)水平的意見五、下一年度的工作安排

年會(huì)形成的紀(jì)要一、延遲焦化已經(jīng)成為重油加工的主要裝置13一、延遲焦化已經(jīng)成為重油加工的主要裝置

裝置2004年全國中國石化萬噸/年套加工能力萬噸/年套加工能力(萬噸/年)實(shí)際加工(萬噸/年)占原油加工能力%占重油加工能力%延遲焦化383725242245187213.6646催化裂化1324(折減渣)33重油加氫248(扣餾分油)6溶劑脫瀝青42510減粘裂化2025一、延遲焦化已經(jīng)成為重油加工的主要裝置裝置全國中國石化套加14二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步1、掌握了裝置大型化成套設(shè)計(jì)技術(shù)繼上海石化一爐兩塔100萬噸/年延遲焦化裝置順利投產(chǎn)后，由兩大設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的一爐兩塔160萬噸/年（揚(yáng)子、金陵）和140萬噸/年（高橋、齊魯）的大型焦化裝置順利建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我們已經(jīng)掌握了延遲焦化大型化成套設(shè)計(jì)技術(shù)。二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步1、掌握了裝置大型化成套15二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步2、原料范圍擴(kuò)大，加工原料趨于劣質(zhì)化2004年，中國石化延遲焦化裝置中加工原料的殘?zhí)孔罡叩倪_(dá)到19%（鎮(zhèn)海），硫含量最高的達(dá)到4.8%（茂名），密度最高達(dá)到998kg/m3（茂名)，瀝青質(zhì)最高含量達(dá)到13%（塔河），加工原料的性質(zhì)趨于劣質(zhì)化。

二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步2、原料范圍擴(kuò)大，加工原16二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步3、裝置運(yùn)行水平明顯提高（1）裝置平均負(fù)荷率已由1998年的86.07％提高到2004年的94.79%，有一半企業(yè)的延遲焦化裝置加工量超過了設(shè)計(jì)值。（2）裝置平均開工天數(shù)已由2002年的292天延長到2004年的326天，延長了34天。（3）裝置能耗有所降低，2004年裝置平均能耗達(dá)到27.76千克標(biāo)油/噸，比1999年降低了7.9%。

二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步3、裝置運(yùn)行水平明顯提高17二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步4、裝置清潔化生產(chǎn)水平有所提高近年來，中國石化延遲焦化的環(huán)境保護(hù)問題日益受到重視，各企業(yè)正逐步推行焦炭塔吹氣密閉放空、冷焦水密閉循環(huán)處理等環(huán)境保護(hù)技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的延遲焦化形象。其中冷焦水密閉循環(huán)處理技術(shù)經(jīng)過鎮(zhèn)海煉化公司的成功應(yīng)用，冷焦水除油效果和溫度都達(dá)到了要求，空氣中臭氣濃度由原來的2000μg/m3降至20μg/m3。目前中國石化已有14套裝置采用冷焦水密閉循環(huán)處理技術(shù)，生產(chǎn)過程清潔化水平明顯提高。

二、延遲焦化技術(shù)發(fā)展取得了長足進(jìn)步4、裝置清潔化生產(chǎn)水平有所18三、延遲焦化裝置存在的問題和不足1、生焦循環(huán)周期長。國外多數(shù)焦化裝置已采用16～18小時(shí)生焦循環(huán)周期，我們多數(shù)裝置仍采用24小時(shí)生焦循環(huán)周期，同樣的裝置，處理量比國外低約25％。2、循環(huán)比偏高。國外延遲焦化裝置循環(huán)比一般在0.1以下，而我們大部分企業(yè)焦化裝置采用0.2-0.3的較高循環(huán)比操作，還有10套裝置循環(huán)比超過了0.3，造成生焦量高，裝置處理能力下降，能耗增加。3、焦炭塔容積利用率低。少數(shù)裝置的焦碳塔尚未安裝中子料位計(jì)，憑經(jīng)驗(yàn)判斷焦層和泡沫層高度，注入消泡劑的部位、時(shí)間也不規(guī)范，影響焦炭塔容積利用率的提高。三、延遲焦化裝置存在的問題和不足1、生焦循環(huán)周期長。國外多數(shù)19三、延遲焦化裝置存在的問題和不足4、裝置能耗偏高，同類裝置間能耗相差很大。2004年，中國石化焦化裝置平均能耗為27.78千克標(biāo)油/噸，最高為38.40千克標(biāo)油/噸，最低為18.35千克標(biāo)油/噸，相差20.05千克標(biāo)油/噸，裝置節(jié)能有較大潛力。5、設(shè)備與管線腐蝕問題仍然存在。由于延遲焦化原料不斷劣質(zhì)化，部分裝置生產(chǎn)中出現(xiàn)了設(shè)備、管線的腐蝕問題，甚至因此導(dǎo)致非計(jì)劃停工事故，應(yīng)引起高度重視。6、部分裝置設(shè)備和系統(tǒng)不配套。受建設(shè)時(shí)間和當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，仍有一半以上的焦化裝置加熱爐采用單面輻射，表面熱強(qiáng)度低，不均勻系數(shù)低，不能在線清焦或燒焦，加熱爐熱效率較低，影響長周期運(yùn)轉(zhuǎn)和降低能耗。還有近半數(shù)裝置沒有配套或完整的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，影響液化氣的收率；大直徑焦炭塔的冷焦問題還需要進(jìn)一步完善。還有保證安全配套降低勞動(dòng)強(qiáng)度的頭蓋自動(dòng)卸蓋機(jī)等設(shè)備僅在個(gè)別裝置上試用，絕大多數(shù)裝置處于手動(dòng)操作狀態(tài)。

三、延遲焦化裝置存在的問題和不足4、裝置能耗偏高，同類裝置間20三、延遲焦化裝置存在的問題和不足7、裝置運(yùn)行及管理水平有待進(jìn)一步提高。在原料及產(chǎn)品的化驗(yàn)分析方面，多數(shù)企業(yè)重視不夠，這種情況不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還帶來安全隱患。在生產(chǎn)管理方面，部分企業(yè)存在著管理粗放、“三基”工作不扎實(shí)、缺乏嚴(yán)細(xì)化的管理等問題，操作記錄數(shù)據(jù)不全、設(shè)備故障率高、儀表自控率低、計(jì)量誤差大等問題；部分企業(yè)職工培訓(xùn)力度不夠，技術(shù)素質(zhì)有下滑的趨勢。8、清潔化生產(chǎn)與國際先進(jìn)水平相比仍有一定差距。雖然絕大多數(shù)延遲焦化裝置的焦碳塔吹氣、冷焦放空已采用了全密封塔式接觸冷卻系統(tǒng)，但仍有少數(shù)企業(yè)沒有設(shè)置密閉放空塔，對周圍環(huán)境造成一定影響；部分企業(yè)的冷焦水仍然采用露天逐級沉降方式，不僅占地面積大，而且造成油氣揮發(fā)和焦粉飛揚(yáng)，對周圍環(huán)境形成污染；少數(shù)企業(yè)切焦水和冷焦水還未做到全部循環(huán)使用。三、延遲焦化裝置存在的問題和不足7、裝置運(yùn)行及管理水平有待進(jìn)21四、延遲焦化今后發(fā)展方向

與會(huì)代表通過討論認(rèn)為，延遲焦化工藝在技術(shù)、管理水平方面還有較大的發(fā)展和提高的空間，需要認(rèn)真研究落實(shí)提高延遲焦化生產(chǎn)技術(shù)和管理水平的措施，以進(jìn)一步發(fā)揮延遲焦化在我國重油加工中的作用。四、延遲焦化今后發(fā)展方向與會(huì)代表通過討22三、延遲焦化操作參數(shù)三、延遲焦化操作參數(shù)23延遲焦化操作參數(shù)影響延遲焦化過程的有關(guān)參數(shù)包括原料參數(shù)，工藝參數(shù)和工程參數(shù)原料參數(shù)是影響裝置設(shè)計(jì)和操作條件的主要參數(shù)，主要包括有原料的特性因素，減壓蒸餾程度、殘?zhí)俊⒑蛄?、酸值和金屬含量等。原料因素往往是事先確定的客觀先決條件，但對焦化過程有很大的影響。

延遲焦化操作參數(shù)影響延遲焦化過程的有關(guān)參數(shù)包括原料參數(shù)，工藝24延遲焦化操作參數(shù)

延遲焦化作為一種重要的重油加工工藝，其原料主要是各種重質(zhì)油。重質(zhì)油是石油中相對分子質(zhì)量最大、組成和結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的部分，要充分地、合理地利用它，必須對它的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)有清楚的認(rèn)識。對于重質(zhì)油族組成的研究，目前最廣泛采用的是四組分分離法。重油的四組分是飽和分、芳香分、膠質(zhì)及瀝青質(zhì)。重質(zhì)油四組分的比例決定了重質(zhì)油在熱轉(zhuǎn)化過程中裂解和縮合反應(yīng)的程度。

延遲焦化操作參數(shù)延遲焦化作為一種重要的重25減壓渣油的生焦過程減壓渣油的生焦過程26延遲焦化操作參數(shù)

延遲焦化三個(gè)主要工藝參數(shù)為操作溫度，操作壓力和循環(huán)比，對產(chǎn)品分布、產(chǎn)率和產(chǎn)品性質(zhì)有重要影響。

延遲焦化操作參數(shù)延遲焦化三個(gè)主要工藝參數(shù)27操作溫度1、操作溫度：一般是指焦化加熱爐出口溫度或焦炭塔溫度。2、當(dāng)操作壓力和循環(huán)比固定后，提高焦炭塔溫度將使氣體和石腦油收率增加，瓦斯油收率降低，焦炭產(chǎn)率將下降，并將使焦炭中揮發(fā)分下降。3、在壓力和循環(huán)比一定時(shí)，焦化溫度每增加5.5℃，瓦斯油收率增加1.1％，適當(dāng)增加反應(yīng)溫度對焦化是有利的。4、焦炭塔溫度過高，容易造成泡沫夾帶和促進(jìn)彈丸焦的生成。5、焦炭塔溫度過高，焦炭硬度增大，造成除焦困難。6、溫度過高還會(huì)使加熱爐爐管和轉(zhuǎn)油線的結(jié)焦傾向增大，影響操作周期。7、在操作中用加熱爐出口溫度來控制焦炭的揮發(fā)分含量。8、延遲焦化裝置加熱爐出口溫度一般均控制在490～500℃范圍之內(nèi)。

操作溫度1、操作溫度：一般是指焦化加熱爐出口溫度或焦炭塔溫度28操作壓力1、操作壓力是指焦炭塔頂壓力。2、焦炭塔頂壓力下限值是為克服焦化主分餾塔及后繼系統(tǒng)壓降所需的壓力。3、裝置的操作壓力對產(chǎn)品的分布有一定的影響。操作溫度和循環(huán)比固定之后，提高操作壓力將使塔內(nèi)焦炭中滯留的重質(zhì)烴類增多，氣體產(chǎn)物在塔內(nèi)停留時(shí)間延長，增加了二次裂化反應(yīng)的機(jī)會(huì)、從而使焦炭的產(chǎn)率增加，氣體產(chǎn)率也略有增加，C5以上的液體產(chǎn)品產(chǎn)率下降。4、焦炭的揮發(fā)分含量略有增加。5、延遲焦化工藝的發(fā)展趨勢是降低操作壓力，以提高液體產(chǎn)品的收率。6、我國焦化裝置的操作壓力在0.15～0.20MPa之間。

操作壓力1、操作壓力是指焦炭塔頂壓力。29操作壓力焦炭塔壓力對焦化餾出油產(chǎn)率的影響

操作壓力焦炭塔壓力對焦化餾出油產(chǎn)率的影響30循環(huán)比◆循環(huán)比定義（1）循環(huán)比＝循環(huán)油量/新鮮原料油量。（2）聯(lián)合循環(huán)比（CFR）=（新鮮原料油量+循環(huán)油量）/新鮮原料油量=（1+循環(huán)比）。（3）通量循環(huán)比（TPR），和聯(lián)合循環(huán)比（CFR）相同。（4）通量循環(huán)比（TPR）=輻射油量/新鮮原料油量?！粞h(huán)比是對裝置處理能力、產(chǎn)品性質(zhì)及其分布都有影響的重要操作參數(shù)。循環(huán)比◆循環(huán)比定義31焦化裝置循環(huán)油來源■注入的急冷油（通常是焦化蠟油），可減少焦炭塔頂大油氣管線內(nèi)結(jié)焦?！鼋固克敶笥蜌夤芫€熱量損失產(chǎn)生的冷凝液?！龇逐s塔下部內(nèi)回流，最好是焦化蠟油返塔的洗滌油?！鲚椛浔米⑷氲臎_洗油（蠟油或柴油）。焦化裝置循環(huán)油來源■注入的急冷油（通常是焦化蠟油），可減少焦32循環(huán)比對裝置處理能力、產(chǎn)品性質(zhì)及其分布的影響循環(huán)比大小直接影響焦化蠟油的干點(diǎn)循環(huán)比降低后，焦化加熱爐輻射段進(jìn)料性質(zhì)將發(fā)生變化，表現(xiàn)為密度增加，殘?zhí)浚–CR）增加，瀝青質(zhì)增加，更接近焦化新鮮原料的性質(zhì)

實(shí)踐證明，當(dāng)循環(huán)比<0.25時(shí),主分餾塔底溫度可能升至400℃以上。此時(shí)將有裂化、縮合反應(yīng)發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塔底結(jié)焦，進(jìn)而可能影響裝置的操作周期

循環(huán)比降低后，可以降低焦炭產(chǎn)率

，增加液體產(chǎn)品收率，減少氣體產(chǎn)量降低循環(huán)比，可以提高裝置處理能力循環(huán)比對裝置處理能力、產(chǎn)品性質(zhì)及其分布的影響循環(huán)比大小直接影33聯(lián)合循環(huán)比（TPR）對焦化液體產(chǎn)品收率的影響

（大慶減壓渣油）

聯(lián)合循環(huán)比（TPR）對焦化液體產(chǎn)品收率的影響

（大慶減壓渣油34聯(lián)合循環(huán)比對大慶減壓渣油焦化產(chǎn)品收率的影響

聯(lián)合循環(huán)比對大慶減壓渣油焦化產(chǎn)品收率的影響35四、延遲焦化產(chǎn)品四、延遲焦化產(chǎn)品36延遲焦化產(chǎn)品★延遲焦化工藝生產(chǎn)五種產(chǎn)品：焦化氣體[干氣和液化石油氣（LPG）]石腦油(或焦化汽油)焦化柴油焦化蠟油焦炭延遲焦化產(chǎn)品★延遲焦化工藝生產(chǎn)五種產(chǎn)品：37延遲焦化產(chǎn)品的特性延遲焦化產(chǎn)品分布（包括焦化氣體、石腦油、柴油、蠟油和焦炭）與原料油性質(zhì)有很大關(guān)系。延遲焦化原料主要是原油的減壓渣油、常壓渣油或二次加工后得到的重質(zhì)油，如減粘渣油、催化裂化澄清油、加氫處理重油、添加脫油瀝青的減壓渣油和油砂瀝青等，有時(shí)特重原油直接用作焦化原料。焦化原料往往有較高的分子量，較高的硫、氮、重金屬等雜質(zhì)含量和較低的氫碳比。在延遲焦化過程中，當(dāng)溫度升高到一定程度后，原料中的烴類分子開始斷裂，導(dǎo)致了自由基的生成，發(fā)生了復(fù)雜的反應(yīng)，因此產(chǎn)生分子量較小的烴分子，同時(shí)由于存在疊合和縮合反應(yīng)，相應(yīng)產(chǎn)生分子量大、氫碳比低的重質(zhì)烴分子，甚至生成焦炭。延遲焦化產(chǎn)品的特性延遲焦化產(chǎn)品分布（包括焦化氣體、石腦油、柴38延遲焦化產(chǎn)品的特性原料油中所含硫、氮等雜質(zhì)在延遲焦化過程中進(jìn)行分解或濃縮，在產(chǎn)品中重新分配，硫含量向氣體和焦炭兩個(gè)方向轉(zhuǎn)化，氮向蠟油、焦炭富集。延遲焦化也是一個(gè)為其液體產(chǎn)物脫除雜質(zhì)的過程，為下游催化加工的催化劑排除毒物。相比原料而言，焦化液體產(chǎn)物中的硫、氮含量減少，重金屬則大多集中到焦炭中。延遲焦化產(chǎn)品的特性原料油中所含硫、氮等雜質(zhì)在延遲焦化過程中進(jìn)39碳?xì)淞虻徒饘僭诮够a(chǎn)品中的分布碳?xì)淞虻徒饘僭诮够a(chǎn)品中的分布40碳?xì)淞虻徒饘僭诮够a(chǎn)品中的分布渣油延遲焦化和催化裂化雖均是煉油工藝中的脫碳過程，但焦化脫碳程度要高，因此焦化的焦炭產(chǎn)率高。焦化反應(yīng)中，裂化與脫碳、縮合與脫氫同時(shí)發(fā)生。當(dāng)渣油焦化時(shí)，生成焦炭的烴類所釋放出的氫轉(zhuǎn)化到蠟油、柴油、石腦油和氣體產(chǎn)物中，從而使焦化氣體和液體產(chǎn)物的氫含量比原料增高，即增氫，唯有焦炭中的氫含量比原料中的氫減少，即減氫。焦化液體產(chǎn)物中輕組分含氫量比重組分高。焦化產(chǎn)品的脫碳程度與原料的化學(xué)組成和采用的操作條件有關(guān)。一般來說，原料的殘?zhí)?、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)高，脫出碳的量就大。碳?xì)淞虻徒饘僭诮够a(chǎn)品中的分布渣油延遲焦化和催化裂化雖均是41延遲焦化氣體產(chǎn)品

延遲焦化氣體產(chǎn)率一般占延遲焦化原料的7w%～9w%，其組成隨著所處理原料及所用工藝條件的不同而變化延遲焦化氣體產(chǎn)品延遲焦化氣體產(chǎn)率一般占延遲焦化原42延遲焦化氣體的組成和特點(diǎn)延遲焦化氣體的組成和特點(diǎn)43延遲焦化氣體的組成和特點(diǎn)◆延遲焦化的富氣有以下幾個(gè)特點(diǎn):▲焦化富氣中甲烷含量比較高?！够粴獾腃2、C3、C4烷烴含量比相同碳數(shù)的烯烴含量高。▲在焦化氣體C4烷烴中，正構(gòu)C4烷烴含量比異構(gòu)C4烷烴含量高?！鴱暮驕p壓渣油得到的焦化富氣H2S含量很高。延遲焦化氣體的組成和特點(diǎn)◆延遲焦化的富氣有以下幾個(gè)特點(diǎn):44延遲焦化氣體的加工和應(yīng)用延遲焦化氣體用作燃料氣焦化氣體的主要用途是作為煉油廠自用燃料氣。一般經(jīng)過濕法脫硫后，進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)供全廠加熱爐使用。由于近年來新建延遲焦化裝置采用多火嘴的雙面輻射加熱爐，焦化干氣大部分供應(yīng)本裝置加熱爐需要，外排燃料氣很少。延遲焦化氣體制氫目前煉油廠工業(yè)氫氣生產(chǎn)多采用以石腦油為原料的水蒸汽轉(zhuǎn)化工藝。石腦油現(xiàn)主要用于蒸汽裂解制乙烯，它作為石油化工的重要基礎(chǔ)原料供應(yīng)緊缺，焦化氣體的價(jià)格不足石腦油的一半，用它制氫的氫氣產(chǎn)率比石腦油制氫高6～7個(gè)百分點(diǎn)，可以明顯降低工業(yè)氫氣成本。延遲焦化氣體的加工和應(yīng)用延遲焦化氣體用作燃料氣45延遲焦化氣體的加工和應(yīng)用延遲焦化氣體制氫焦化氣體與煉油廠其它烴類氣體相比，由于甲烷含量高，氫/碳比高，所制得的氫氣產(chǎn)率高，是較好的制氫原料。由于焦化氣體含有較多的硫化物等雜質(zhì)，致使其預(yù)處理工序相對復(fù)雜。焦化氣體除采用水蒸汽轉(zhuǎn)化工藝制氫外，還正在開發(fā)選擇氧化法制氫工藝。延遲焦化氣體的加工和應(yīng)用延遲焦化氣體制氫46延遲焦化液體產(chǎn)品

延遲焦化液體產(chǎn)品是延遲焦化裝置所得各種液體產(chǎn)品的總稱，一般常切割為焦化石腦油(或稱焦化汽油)、焦化柴油和焦化蠟油。延遲焦化液體產(chǎn)品延遲焦化液體產(chǎn)品是延遲焦化裝置所47延遲焦化石腦油的加工和應(yīng)用延遲焦化中很少有異構(gòu)化、芳構(gòu)化等反應(yīng)，所以焦化石腦油產(chǎn)物中有一定的烷烴含量，其中正構(gòu)烴含量比催化裂化汽油、加氫裂化石腦油都高，異構(gòu)烷烴及芳烴含量相應(yīng)稍低，因此焦化汽油抗爆性能較差，辛烷值較低。國外輕焦化石腦油一般用作C5、C6異構(gòu)化原料。重焦化石腦油加氫后大多摻入重整料。延遲焦化石腦油的加工和應(yīng)用延遲焦化中很少有異構(gòu)化、芳構(gòu)化等反48焦化石腦油用作裂解制乙烯原料乙烯是石化工業(yè)重要基礎(chǔ)原料之一。據(jù)預(yù)測，由于下游產(chǎn)品，主要是聚烯烴生產(chǎn)的快速增長，世界乙烯需求量將每年增長4.7%。2003年我國乙烯總產(chǎn)量達(dá)到6.1Mt/a，預(yù)計(jì)2005年可達(dá)7.7Mt/a，2010年乙烯產(chǎn)量將超過10Mt/a。焦化石腦油用作裂解制乙烯原料乙烯是石化工業(yè)重要基礎(chǔ)原料之一。49焦化石腦油用作催化重整原料焦化石腦油與相應(yīng)直餾石腦油相比，硫、氮等雜質(zhì)含量要高許多。為達(dá)到重整原料雜質(zhì)限量的嚴(yán)格要求，需采用如下措施：在摻入直餾石腦油之前，焦化石腦油自身先經(jīng)過加氫精制；因芳烴潛含量低，加氫后焦化石腦油摻入到直餾石腦油的比例要受到限制，一般為<30%；直餾石腦油與加氫焦化石腦油的混合油有時(shí)因硫、氮含量仍然超標(biāo)，還需按原來加工直餾石腦油的方法再次進(jìn)行重整預(yù)加氫。焦化石腦油用作催化重整原料焦化石腦油與相應(yīng)直餾石腦油相比，硫50延遲焦化柴油的加工和應(yīng)用焦化柴油烷烴含量、十六烷值均高于催化裂化柴油，但低于加氫裂化柴油，加氫后是較好的車用柴油組分。從柴油族組成看，焦化柴油烷烴含量居中；加氫裂化柴油的烷烴含量最高，十六烷指數(shù)也最高；催化柴油芳烴含量高，十六烷指數(shù)最低。從烷烴含量和十六烷指數(shù)看，焦化柴油的質(zhì)量都要優(yōu)于催化柴油，但雜質(zhì)含量高，需要加氫精制。延遲焦化柴油的加工和應(yīng)用焦化柴油烷烴含量、十六烷值均高于催化51延遲焦化蠟油的加工和應(yīng)用焦化蠟油主要用作催化裂化、加氫裂化和延遲焦化循環(huán)的原料，以生產(chǎn)輕質(zhì)石油產(chǎn)品。焦化蠟油是減壓渣油的熱加工產(chǎn)物，其組成和性質(zhì)與直餾蠟油存在差異。催化裂化和加氫裂化加工焦化蠟油時(shí)，一般與直餾蠟油摻煉。延遲焦化蠟油的加工和應(yīng)用焦化蠟油主要用作催化裂化、加氫裂化和52焦化蠟油中焦粉的影響焦化蠟油中常會(huì)攜帶微小的焦粉顆粒，含量通常在200～300μg/g。據(jù)估算，如果800kt/a加氫裂化裝置直接摻煉10%焦化蠟油，則每年累計(jì)帶入焦粉達(dá)16～24t，它們被截留在精制催化劑床層頂部。此外焦化蠟油中含有烯烴等雜質(zhì)，在儲(chǔ)罐中與空氣接觸后，也容易縮合為膠質(zhì)。這些都會(huì)造成加氫反應(yīng)器壓降上升，影響裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)。焦化蠟油中焦粉的影響焦化蠟油中常會(huì)攜帶微小的焦粉顆粒，含量通53解決措施在焦化分餾塔進(jìn)料段加洗滌措施；在加氫反應(yīng)器上部裝填活性支撐物，使烯烴在縮合前先被加氫飽和；設(shè)置有反沖洗機(jī)構(gòu)的過濾設(shè)備；貯罐加惰性氣體保護(hù)措施。

解決措施在焦化分餾塔進(jìn)料段加洗滌措施；54延遲焦化石油焦延遲焦化的固態(tài)產(chǎn)品是石油焦，外觀為形狀不規(guī)則、具有金屬光澤、黑色或暗灰色固體,有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。石油焦的主要成分是炭青質(zhì)，并含有一定量的揮發(fā)份、灰分。石油焦的元素組成為碳90％～97％，氫1.5％～8.0％，此外還含有硫、氮、氧和金屬等。延遲焦化石油焦延遲焦化的固態(tài)產(chǎn)品是石油焦，外觀為形狀不規(guī)則、55延遲焦化石油焦石油焦具有獨(dú)特的理化性能和機(jī)械性能氧化燃燒及發(fā)熱性能在腐蝕性介質(zhì)中的化學(xué)安定性和熱安定性較低的熱膨脹系數(shù)足夠高的機(jī)械強(qiáng)度較高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率良好的彈塑特性較強(qiáng)的核輻射安定性等

延遲焦化石油焦石油焦具有獨(dú)特的理化性能和機(jī)械性能56延遲焦化石油焦延遲焦化生產(chǎn)的石油焦按物理結(jié)構(gòu)大體可分為海綿焦、針狀焦和彈丸焦三類。大部分延遲焦化裝置原料含低到中等濃度的瀝青質(zhì)，生產(chǎn)的是海綿焦。用高芳烴原料生產(chǎn)的石油焦具有由中間相小球體形成的纖維狀或針狀紋理走向的晶態(tài)結(jié)構(gòu)，稱為針狀焦。彈丸焦為高瀝青質(zhì)、高金屬含量原料焦化形成的焦炭。延遲焦化石油焦延遲焦化生產(chǎn)的石油焦按物理結(jié)構(gòu)大體可分為海綿焦57石油焦分類普通焦（海綿焦）電極焦低硫渣油和蠟油原料。用于生產(chǎn)電爐煉鋼的普通功率電極。低硫渣油原料。用于生產(chǎn)煉鋁陽極。燃料焦高硫、高金屬原料。鍋爐燃料等。針狀焦催化裂化澄清油、潤滑油抽出油、乙烯焦油、蠟油等低硫，富含三、四環(huán)芳烴芳烴的原料。用于生產(chǎn)電爐煉鋼的高功率和超高功率電極。彈丸焦高瀝青質(zhì)、高金屬含量原料，高油氣線速；非正常操作。滾珠大小到籃球大小。造成操作問題，無市場需求。盡量避免。石油焦分類普通焦（海綿焦）58海綿焦海綿焦59針狀焦針狀焦60彈丸焦彈丸焦61普通焦和針狀焦的晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征比較普通焦和針狀焦的晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征比較62石油焦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)石油焦沒有國際統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及測試方法。我國現(xiàn)用普通石油焦的標(biāo)準(zhǔn)名稱為延遲石油焦(生焦)，屬于中華人民共和國石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號為SH0527-92。該標(biāo)準(zhǔn)中的一級品和合格品中的1A和1B焦適用于煉鋼工業(yè)中制作普通功率石墨電極，也適用于煉鋁工業(yè)中制作鋁用炭素。合格品中2A和2B焦炭用于煉鋁工業(yè)中制作鋁用炭素。合格品中3A和3B焦炭用于化學(xué)工業(yè)中制作碳化物或作燃料。石油焦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)石油焦沒有國際統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及測試方法。我國63我國延遲石油焦(生焦)的石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)我國延遲石油焦(生焦)的石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)64我國石油焦用途分布我國石油焦用途分布65延遲焦化裝置環(huán)境保護(hù)延遲焦化裝置環(huán)境保護(hù)66污染大戶冷切焦水用量序號裝置規(guī)模萬噸/年原油品種冷焦水量t/次切焦水量t/次1140阿曼、韋杜里150028802120吐哈、青海、南疆、北疆180011603120荊門分公司33001350污染大戶冷切焦水用量序號裝置規(guī)模萬噸/年原油品種冷焦水量67污染大戶加熱爐煙氣排放量序號裝置規(guī)模萬噸/年原油品種煙氣排量(x104Nm3/h)煙囪高度(m)1140勝利5.6692120吐哈、青海、南疆、北疆5.669350混合原油1.6污染大戶加熱爐煙氣排放量序號裝置規(guī)模萬噸/年原油品種煙氣68排放大量污染物的原因1．工藝過程（1）因?yàn)楣に囈笤显谳^高的溫度（490℃－500℃）下進(jìn)行裂化和縮合反應(yīng)，所以原料進(jìn)焦炭塔前需要經(jīng)受高熱強(qiáng)度的加熱過程。（2）原料油在焦炭塔中經(jīng)過約24小時(shí)的生焦過程，焦炭在焦炭塔中生成后，經(jīng)過吹汽、冷焦、切焦過程。（3）噪聲：加工過程中使用的各種轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備如機(jī)泵、壓縮機(jī)、風(fēng)動(dòng)馬達(dá)、高壓水泵及加熱爐會(huì)產(chǎn)生工業(yè)噪聲。排放大量污染物的原因1．工藝過程69排放大量污染物的原因2．原料的性質(zhì)（1）原料重油：常壓渣油、減壓渣油、催化油漿、乙烯裂解焦油及回收的污油等，重油中的含硫化物、含氮化物、含氧化合物、膠質(zhì)等含量均較高。原料經(jīng)過高溫深度裂化和縮合，在生成氣體化合物、輕餾分油、中間餾分油和焦炭的同時(shí)，也將含硫化物、含氮化物、含氧化合物分解為硫化氫、氨、酚等低分子量的化合物，以及少量的硫醇、硫醚等惡臭物質(zhì)。這些低分子量化合物存在于氣態(tài)產(chǎn)品中。（2）原料油中含有的多環(huán)化合物，在生焦的縮合過程中可產(chǎn)生多環(huán)芳烴等危害人體健康，甚至使人致癌的毒性化合物。它們會(huì)在吹汽過程中被蒸氣帶出焦炭塔。排放大量污染物的原因2．原料的性質(zhì)70污染物毒性及對環(huán)境的危害

三廢中污染物的種類三廢類別污染物種類廢氣硫化氫二氧化硫多環(huán)芳烴二氧化氮硫醇、硫醚干燥的焦粉廢水石油類等有機(jī)物懸浮物氨氮（NH3-N）

噪聲機(jī)泵壓縮機(jī)高壓水泵風(fēng)動(dòng)馬達(dá)空冷器加熱爐污染物毒性及對環(huán)境的危害

三廢中污染物的種類三廢類別污染物種71大氣污染物危害★硫化氫：在加工含硫或高硫原油的煉油廠中硫化氫存在于加氫、催化、焦化、氣體脫硫、硫磺回收等裝置中，幾乎無處不在?！锒趸颍杭訜釥t燃料中的含硫化合物經(jīng)過燃燒可轉(zhuǎn)化為二氧化硫。★多環(huán)芳烴：焦化原料的組分復(fù)雜，其中含有的多環(huán)芳烴。★氮氧化物：由含氮化合物或空氣中的氮經(jīng)過燃燒可轉(zhuǎn)化為氮氧化物?！锓蹓m：塵即焦炭的顆粒?！锪虼剂蛎眩河珊?、含氮、含氧的烴類化合物在加工過程中生成多種硫醇、硫醚類有機(jī)硫化合物。大氣污染物危害★硫化氫：在加工含硫或高硫原油的煉油廠中硫化氫72水污染物危害★石油類有機(jī)物：有機(jī)物在水中分解需消耗水中的溶解氧?！飸腋∥铮褐杆兄睆叫∮?00μm的懸浮顆粒物。★氨氮（NH3-N）：氨氮在水中分解時(shí)會(huì)消耗水中的溶解氧。水污染物危害★石油類有機(jī)物：有機(jī)物在水中分解需消耗水中的溶解73噪聲污染危害★人的聽覺器官適應(yīng)是有一定限度的，長期在強(qiáng)噪聲作業(yè)環(huán)境條件下工作，會(huì)引起聽覺器官疲勞，聽力下降。若長期反復(fù)接觸，會(huì)造成聽覺器官損傷，內(nèi)耳發(fā)生器質(zhì)性改變，導(dǎo)致噪聲性耳聾噪聲污染危害★人的聽覺器官適應(yīng)是有一定限度的，長期在強(qiáng)噪聲作74國內(nèi)環(huán)保技術(shù)的發(fā)展▲隨著國內(nèi)近幾年延遲焦化裝置的大量建設(shè)，焦炭生產(chǎn)過程對環(huán)境產(chǎn)生的污染問題也越來越引起人們的重視，在借鑒國外治理技術(shù)的基礎(chǔ)上，國內(nèi)治理技術(shù)發(fā)展很快。冷切焦水的密閉循環(huán)治理技術(shù)、焦炭塔吹汽放空氣體密閉冷卻治理技術(shù)、加熱爐的低氮氧化物燃燒器、噪聲和焦粉污染治理技術(shù)等都已成功地利用到新建裝置和改建裝置的生產(chǎn)實(shí)踐中。▲通過多年的發(fā)展，針對焦化生產(chǎn)工藝帶來的污染問題，如延遲焦化的加工工藝使分餾塔頂排出的含硫污水的氨氮不易除凈、冷切焦水處理系統(tǒng)還存在惡臭污染、裝置排出的污油量較大如何進(jìn)行回?zé)?、如何利用焦炭塔的熱量來處理煉油廠的浮渣等方面都相繼開發(fā)了污染治理技術(shù)。國內(nèi)環(huán)保技術(shù)的發(fā)展▲隨著國內(nèi)近幾年延遲焦化裝置的大量建設(shè)，75污水處理的發(fā)展過程①冷、切焦水合并處理：冷焦水經(jīng)過隔油冷卻處理后，作為切焦水使用，切焦后的切焦水經(jīng)過沉降處理后再作為冷焦水使用。②分開單獨(dú)處理：冷切焦水各自處理和回用。③敞開式處理的隔油、除粉焦處理設(shè)備為隔油池，冷卻降溫設(shè)備為涼水塔，粉焦分離設(shè)備為粉焦沉淀池。④半敞開式處理的隔油、除粉焦處理設(shè)備為隔油罐，冷卻降溫設(shè)備為涼水塔，粉焦分離設(shè)備為粉焦沉淀池。⑤密閉式處理的隔油、除粉焦處理設(shè)備為隔油罐、旋流分離器，冷卻降溫設(shè)備為空冷器，粉焦分離設(shè)備為粉焦沉淀池。目前，冷、切焦水已經(jīng)分開處理，處理后廢水不外排，形成各自的密閉自循環(huán)系統(tǒng)。污水處理的發(fā)展過程①冷、切焦水合并處理：冷焦水經(jīng)過隔油冷卻處76含硫污水治理技術(shù)

含硫污水中的氨除了以硫氫化銨、碳酸銨的形態(tài)存在外，還以銨的其他化合物形式存在，如亞硫酸銨、硫代硫酸銨、亞硫酸氫銨、醋酸銨、氰氫酸銨等。只有硫化銨可在中性或微堿性介質(zhì)中可發(fā)生水解生成硫化氫和氨，氨在蒸汽汽提作用下離開水溶液。只有通過注堿、調(diào)節(jié)水的PH至堿性，其它的銨鹽才可發(fā)生水解。實(shí)踐證明采用注堿汽提工藝，含硫污水中氨氮含量最終可降至30mg/L以下。含硫污水治理技術(shù)含硫污水中的氨除了以硫77放空污油回?zé)捈夹g(shù)▲

延遲焦化裝置排出的污油較多，約占加工量的1.5-2.5%，其中絕大部分為焦炭塔凝縮油和放空污油。由于含水和含焦粉較高，如果摻入全廠污油，會(huì)影響污油質(zhì)量，目前放空污油的出路很成問題。某煉油廠通過熱量平衡計(jì)算，將放空污油作為分餾塔二層回流進(jìn)行回?zé)挕Ｒ蚍趴瘴塾徒M分較輕，幾乎都?xì)饣练逐s塔上部，所以它對塔低液面幾乎沒有影響，也不會(huì)影響裝置的加工量。由于這部分放空污油相當(dāng)于蠟油冷回流，對蠟油溫控和蠟油箱溫度影響較大；同時(shí)由于回?zé)捰秃瘦^高，將影響分餾塔頂壓力，使它上升較快，嚴(yán)重時(shí)將造成系統(tǒng)超壓；所以，應(yīng)加強(qiáng)回?zé)捰凸薜拿撍?，?yán)格控制其含水率在5%以下。

▲放空污油:焦炭塔急冷油、原料緩沖罐、分餾塔等處回?zé)挕７趴瘴塾突責(zé)捈夹g(shù)▲延遲焦化裝置排出的污油較多，約占加工量的78利用焦炭塔的熱量處理煉廠浮渣污染治理技術(shù)

▲當(dāng)焦炭塔完成生焦后，將污水處理場的浮渣由焦炭塔底注入，塔底350℃的高溫可將浮渣中93%的水分和輕烴氣化，形成氣流將浮渣中300℃以上的重?zé)N及灰分沿焦床中直徑約240mm的油氣孔道迅速上升。在塔頂浮渣中的固體灰分及難氣化的重?zé)N沉降入焦炭塔頂約400℃的泡沫焦層中，重?zé)N在泡沫層中繼續(xù)反應(yīng)，最終形成松軟的泡沫層。固體灰分被焦炭塔頂泡沫層吸附，固定在泡沫層。氣化的油氣隨同焦炭塔吹汽放空氣進(jìn)入放空塔處理。由于老塔的余熱是浮渣中烴類氣化、分解、參與焦化反應(yīng)的唯一熱源，選擇適當(dāng)?shù)淖⑷霑r(shí)機(jī)是非常重要的。實(shí)踐證明，當(dāng)大吹汽后注入浮渣是處理浮渣的最佳時(shí)機(jī)，這時(shí)塔頂一般可維持400-415℃，可以使浮渣中的水分和烴類得到充分的汽化和分解，又能保證焦炭的質(zhì)量。利用焦炭塔的熱量處理煉廠浮渣污染治理技術(shù)

▲當(dāng)焦炭塔完成生焦79惡臭污染治理技術(shù)▲冷焦水隔油罐出口