延遲焦化專業(yè)知識講座

延遲焦化裝置

專業(yè)知識講座目錄1.國內(nèi)外延遲焦化裝置現(xiàn)狀2.延遲焦化工藝流程說明3.延遲焦化的主要反響條件4.焦化裝置的通用性知識5.我公司焦化裝置的情況，長周期運行措施6.焦化裝置防腐蝕措施7.焦化裝置節(jié)能措施

1、國內(nèi)外延遲焦化裝置現(xiàn)狀

1.1延遲焦化工藝1.2延遲焦化裝置的作用1.3延遲焦化反響視圖1.4國內(nèi)外焦化開展比照1.5國外焦化工藝技術(shù)特點1.6國內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況1.1延遲焦化工藝延遲焦化是以渣油或類似渣油的污油、原油為原料，可以加工的原料品種較廣泛，我們公司的380、250等等，但原料太輕加工難度很大，通過加熱爐快速加熱到一定的溫度〔500℃〕，焦化的結(jié)焦反響不在加熱爐中進行，而是使之延遲到焦炭塔中進行。同時在塔內(nèi)適宜的溫度、壓力條件下發(fā)生裂解、縮合反響，生成氣體、汽油、柴油、蠟油、循環(huán)油組分和焦炭的工藝過程。1.2延遲焦化裝置的作用處理煉油廠過剩而無出路的減壓渣油；減少重油催化裂化的摻煉比例，提高催化汽油、柴油的質(zhì)量；提高作為優(yōu)質(zhì)乙烯裂解原料-焦化石腦油的產(chǎn)量；增產(chǎn)高十六烷值柴油，提高煉油廠的柴汽比；增加中間餾分焦化蠟油，為催化裂化及加氫裂化提供原料；利用焦化干氣為制氫裝置的原料。提供冶金行業(yè)使用的石油焦。延遲焦化的原料來源和產(chǎn)品去向1.3延遲焦化反響視圖左圖為延遲焦化工藝的主要反響局部流程，原料在加熱爐加熱后在焦炭塔反響，焦炭塔兩個并聯(lián)間斷操作，一個在生焦，另一個那么在除焦，一般18~24小時切換一次。1.4國內(nèi)外焦化開展比照據(jù)統(tǒng)計，在焦化裝置總加工能力中，美國為1.23億t/a，約占世界焦化裝置總加工能力的54.07%，居世界首位，我國〔不包括臺灣省〕焦化裝置總加工能力為16.83Mt/a〔石化〕，占世界焦化裝置總加工能力的7.37%，僅次于美國，位于世界第二。其次依次為委內(nèi)瑞拉、墨西哥、和阿根廷等，其加工能力分別為7.97Mt/a、7.76Mt/a和6.08Mt/a。各自分別占世界焦化裝置總加工能力的3.49%、3.39%、和2.66%。下表表示2002年世界前十位國家的焦化裝置的加工能力。世界焦化裝置排名前十位的國家，Mt/a[1]1.5

國外焦化工藝技術(shù)特點國外的延遲焦化技術(shù)主要以美國的技術(shù)為代表，在二十世紀八十年代和九十年代開展較快，主要表達在工藝流程的合理性、操作的靈活性、設(shè)備的先進性、節(jié)能增效、減少環(huán)境污染等方面，歸納起來有如下幾點：a)提高焦化反響溫度增產(chǎn)液體產(chǎn)品，即在保證石油焦不太硬，爐管及轉(zhuǎn)油線結(jié)焦不嚴重的前提下，盡可能采用較高的爐出口溫度，以提高液體收率。b)降低焦炭塔的操作壓力以改善產(chǎn)品分布，常規(guī)設(shè)計焦炭塔操作壓力為0.175MPa(g)，低壓設(shè)計操作壓力為0.11MPa(g)。設(shè)計壓力的降低可減少焦炭收率，但分餾設(shè)備及壓縮機的投資將增加。c)降低循環(huán)比提高液體產(chǎn)品收率，目前國外裝置較多的傾向于低循環(huán)化，有的裝置接近“0〞循環(huán)化操作，即單程操作，最大限度的減少石油焦的產(chǎn)率。1.5

國外焦化工藝技術(shù)特點d)采用不同沸點范圍的餾分油替代全部或局部普通循環(huán)，由于餾分油的循環(huán)，可增加相臨餾分的產(chǎn)品收率，因此為改變產(chǎn)品分布提供了操作的靈活性。e)對焦化原料進行預處理，如原油的深度脫鹽、減壓深拔、減粘裂化加氫處理等，改善焦化裝置的產(chǎn)品質(zhì)量。在焦化原料中摻煉FCC澄清油來降低石油焦產(chǎn)率。焦化進料爐前混氫來改善產(chǎn)品分布和質(zhì)量。f)利用催化澄清油或其它重質(zhì)油生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的針狀焦技術(shù)，在國外已成熟的應用于工業(yè)化裝置。g)焦炭塔的大型化設(shè)計應用技術(shù)，采用一爐二塔單系列規(guī)模到達160萬噸/年以上，焦炭塔的直徑一般在8.84米左右。最大直徑達12.2m。1.5

國外焦化工藝技術(shù)特點

h)采用短的生焦時間，具資料介紹，美國焦化裝置焦炭塔的生焦時間一般為10～24小時，最常用的是18小時。采用短的生焦時間是以增加維護費用和縮短裝置使用壽命為代價來減少一次性投資。該技術(shù)對現(xiàn)有裝置擴能改造十分有用。i)焦炭塔采用注消泡劑措施，減少焦粉夾帶，改善焦化產(chǎn)品的質(zhì)量。焦炭塔采用中子料位計，檢測塔內(nèi)的焦層及泡沫層，實現(xiàn)焦炭塔的平安操作，提高塔的利用率。j)焦炭塔系統(tǒng)操作的自動化技術(shù)，主要包括吹汽、放空、給水、放水油氣預熱以及四通閥的切換工序的聯(lián)鎖自動控制。塔底蓋裝卸的自動化也在許多煉油廣泛應用。k)利用焦化裝置吹汽放空系統(tǒng)的過剩熱量處理煉油廠的含水污油技術(shù)。1.5國外焦化工藝技術(shù)特點l)雙火焰雙面輻射焦化加熱爐的設(shè)計技術(shù)，焦化加熱爐的在線除焦技術(shù)，加熱爐管的多點注汽技術(shù)以及雙向燒焦技術(shù)。上述技術(shù)可以進一步延長加熱爐的連續(xù)運行周期。m)先進控制技術(shù)，采用多參數(shù)的先進過程控制軟件包，適用不同的操作摸式，可隨原料性質(zhì)變化而自動調(diào)節(jié)操作條件，根據(jù)焦炭塔的操作自動調(diào)整分餾塔的操作參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)APC優(yōu)化操作。n)采用封閉式吹汽放空排放技術(shù)，封閉的除焦和焦炭輸送技術(shù)，冷、切焦水的密閉處理循環(huán)回用技術(shù)，加熱爐嘴采用低NOx偏平焰火嘴技術(shù)等，均有利于減少環(huán)境污染。1.6國內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況國內(nèi)的延遲焦化裝置自1957年第一套試驗裝置在撫順石油二廠建成以來，至今已相繼建設(shè)了近四十多套，我國的延遲焦化技術(shù)也有了長足的進步和開展，主要表達在如下幾個方面：a)焦炭塔的油氣預熱由有堵焦閥預熱方式改為無堵焦閥油氣預熱方式，該技術(shù)可以縮短焦炭塔的油氣預熱時間，防止焦炭塔甩油不凈，切換四通閥時引起的焦炭塔內(nèi)的凝縮油突沸現(xiàn)象。b)焦炭塔頂油氣管線采用注蠟油、中段油或柴油技術(shù)，防止管線結(jié)焦。c)焦炭塔內(nèi)采用底部注消泡劑技術(shù)，減少焦炭塔頂?shù)慕狗蹔A帶。d)焦炭塔的設(shè)計逐步實現(xiàn)了大型化，焦炭塔直徑由5.4米、6.0米、6.1米、6.4米逐步開展到8.4米、8.6米、8.8米和9.4米到達了單臺處理能力160萬噸/年左右。焦炭塔的材質(zhì)早期的20G改為目前的15CrMoR〔復合板處0Cr13Al〕或等合金鋼材料。1.6國內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況e)加熱爐的設(shè)計由單面輻射、低流速、低外表平均熱強度爐型，開展雙面輻射高流速、高外表平均熱強度爐型。單輻射室的加工能力由10萬噸/年提高70萬噸/年。1.6國內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況f)分餾塔采用蠟油下回流洗滌技術(shù)，減少蠟油中焦粉含量。分餾塔底油局部循環(huán)技術(shù)，減少塔結(jié)焦。g)水力除焦方式有無井架、全井架、半井架和單井架等多種方式，目前較多應用的是有井架水力除焦方式。

1.6國內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況

h)水力除焦系統(tǒng)采用PLC平安聯(lián)鎖邏輯控制，取代了原來的人工手動控制，電信號聯(lián)系的落后控制方式。i)低循環(huán)比及大循環(huán)比的設(shè)計已有成熟的經(jīng)驗，超低循環(huán)比和零循環(huán)化也已被局部煉廠采用。j)焦炭塔的吹汽放空采用油吸收接觸冷卻塔式密閉放空技術(shù)，逐步取代了原來的冷卻器冷卻或水冷卻塔急冷的吹汽放空方式，減少了對環(huán)境的污染。k)冷、切焦水處理根本都采用了密閉式分流處理循環(huán)回用的技術(shù)，減少了冷、切焦水的補水量。系統(tǒng)水中廢氣通過脫硫減少了對環(huán)境的污染。1.6國內(nèi)焦化工藝技術(shù)狀況l)除焦系統(tǒng)目前國內(nèi)大都采用敞開的貯焦池貯焦、抓斗抓焦裝焦，沉淀池進行水、焦別離的方式，對環(huán)境有一定的污染。m)儀表控制系統(tǒng)采用DCS控制。加熱爐局部、壓縮機局部采用ESD平安聯(lián)系控制系統(tǒng)。全裝置的APC優(yōu)化控制在國內(nèi)焦化裝置中還未應用。n)縮短生焦時間在國內(nèi)個別煉油廠焦化裝置中試用過一段時間，僅局部煉廠采用。2.延遲焦化工藝流程工藝流程說明：延遲焦化的工藝流程一般分4個局部，主要包括：2.1焦化局部〔加熱爐局部、焦炭塔局部及分餾塔局部〕2.2焦炭塔的吹汽放空局部2.3冷切焦水處理局部2.4焦化富氣壓縮回收局部2.5干氣液化氣脫硫局部2.6關(guān)鍵生產(chǎn)工序說明2.1焦化局部2.1.1原料換熱局部重油從裝置外來，進入原料油頂循環(huán)換熱器〔E1201AB〕、粗工業(yè)燃料油換熱器〔E1202A~D〕、重餾分油換熱器〔E1206AB〕、中段循環(huán)油換熱器〔E1204AB〕、重餾分油換熱器〔E1205A~D〕換熱至262℃進入焦化爐輻射爐〔F1101AB〕對流段加熱至320℃進入分餾塔〔T1201〕下端換熱區(qū)，與來自焦炭塔〔T1101〕頂?shù)母邷赜蜌膺M行接觸換熱，高溫油氣中的循環(huán)油餾分被冷凝，原料油與冷凝的循環(huán)油一起進入分餾塔底。2.1.2加熱爐局部分餾塔底油經(jīng)輻射進料泵〔P1201ABC〕升壓后進入輻射爐輻射室，加熱至500℃左右迅速離開加熱爐，經(jīng)過四通閥進入焦炭塔底部。2.1.3焦炭塔局部循環(huán)油和原料減渣中蠟油以上餾分，在焦炭塔內(nèi)由于高溫長停留時間，產(chǎn)生裂解、縮合等一系列反響，最后生成富氣、汽油、柴油、蠟油、等產(chǎn)品和石油焦。焦炭結(jié)聚在塔內(nèi)。高溫油氣經(jīng)急冷油急冷后(420℃)，流入分餾塔換熱板下。

2.1.4分餾塔局部進入分餾塔下段換熱區(qū)的高溫油氣與原料油進行接觸換熱，冷凝出的循環(huán)油流入分餾塔底，大量油氣經(jīng)過洗滌段后進入分餾段，經(jīng)過進一步分餾，從下往上分別分餾出重蠟油、重餾分油、粗工業(yè)燃料油、粗石腦油和富氣組分。分餾塔集油箱抽出的重蠟油組分經(jīng)泵〔P1203AB〕升壓后，一局部返回做下回流，另一局部經(jīng)蒸汽發(fā)生器〔SG1202〕換熱至200℃返塔做下回流和做急冷油，假設(shè)需抽出重蠟油組分時，那么進一步經(jīng)重蠟油后冷器〔WC1202〕冷卻至90℃后出裝置。重餾分油在塔下部集油箱抽出，經(jīng)重餾分油泵〔P1204AB〕升壓，一局部為內(nèi)回流返回集油箱下面；其余分四路，第一路經(jīng)解吸塔重沸器〔E1302〕換熱后，第二路經(jīng)穩(wěn)定塔重沸器〔E1304AB〕換熱后，第三路經(jīng)重餾分油發(fā)生器換熱后，第四路經(jīng)原料油〔E1205A~D〕換熱后，四路集合作一起，一局部經(jīng)作為上回流返回分餾塔內(nèi)，其余局部與原料油〔E1206AB〕、除氧水〔E1207〕、除鹽水〔E1210AB〕和空冷〔AC1204A~F〕冷卻至70℃出裝置。2.1.4分餾塔局部中段循環(huán)自分餾塔中部抽出，經(jīng)泵〔P1205AB〕提升后與原料油〔E1204AB〕換熱后返塔。粗工業(yè)燃料油自分餾塔中部集油箱抽出，經(jīng)泵〔P1206AB〕提升后，一局部作為下回流返回分餾塔內(nèi)，其余經(jīng)蒸汽發(fā)生器〔SG1201〕和原料油〔E1202A~D〕換熱后，一局部經(jīng)作為上回流返回分餾塔內(nèi)，其余局部與富吸收油換熱〔E1203AB〕和空冷〔AC1203A~D〕冷卻至60℃做再吸收劑、出裝置。分餾塔頂油氣經(jīng)空冷〔AC1201A~H〕、后冷器〔WC1201AB〕冷卻后進入氣液別離罐〔V1201〕進行氣液別離，液相粗石腦油組份經(jīng)泵〔P1301AB〕升壓后去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，氣相富氣經(jīng)富氣壓縮機〔C1301〕升壓后去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，含S污水出裝置。2.2焦炭塔的吹汽放空局部焦炭塔吹汽、冷焦產(chǎn)生的大量高溫(≥180℃)蒸汽及少量油氣進入放空塔，從頂部打入蠟油餾分，洗滌下油氣中的重油餾分。塔底重油用泵抽出，送經(jīng)水箱冷卻器冷卻后，一局部作為塔頂回流，控制頂部氣相溫度190℃左右，另一局部在液面控制下送出裝置或回煉。塔頂油氣及大量蒸汽直接進入空冷器。當來自焦炭塔的氣相溫度低于180℃時，切換到放空塔頂空冷器入口，水蒸汽及少量輕烴經(jīng)空冷器、后冷器冷到40℃進入塔頂汽液別離罐，分出的污水由泵送入冷焦水池，也可送往酸性水汽提單元處理，不凝氣排入瓦斯放火炬系統(tǒng)。2.3冷切焦水處理局部焦炭塔運行至冷焦時，開啟冷焦冷水泵，從冷焦冷水儲罐將冷焦水送往焦炭塔進行冷焦，冷卻溢流水排入溢流水儲罐，放空水排入放空水儲罐。罐內(nèi)的浮油浮至水面，通過罐內(nèi)周邊環(huán)形集油槽排出，排至污油罐，脫水后，再由污油泵送至全廠污油罐。焦粉沉至罐底，通過排泥閥排至貯焦池。冷焦溢流水儲罐和放空水儲罐出水經(jīng)冷焦熱水泵加壓，經(jīng)過濾器后送入水力旋流別離器，利用液體在旋流管內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力將油滴從水中別離出來除油后的冷焦水進入空冷器冷卻降溫。被冷卻后的冷焦水利用余壓進入冷焦冷水儲罐。冷焦冷水儲罐中浮起來的污油通過罐內(nèi)周邊環(huán)形集油槽排到系統(tǒng)含油污水管道。

2.3冷切焦水處理局部

從焦炭塔排出的焦炭和切焦水進入貯焦池后，切焦水先進入一次沉淀池，大顆粒粉焦沉淀下來，再進入二次沉淀池。沉淀池內(nèi)設(shè)三道格網(wǎng)，攔截粉焦。沉淀池出水經(jīng)切焦水提升泵加壓送至過濾罐進一步去除粉焦后，送入切焦水儲罐貯存，供高壓水泵切焦用。微細粉焦在罐內(nèi)繼續(xù)沉淀，切焦水儲罐沉積的微小粉焦，可以定期清掃排入二次沉淀池。當發(fā)現(xiàn)液面有油時，可使罐內(nèi)水位上升后，污油經(jīng)集油槽至含油污水立管，排入含油污水系統(tǒng)。焦炭由橋式抓斗吊車抓到火車或汽車上外運銷售。切焦水由高壓水泵自切焦水罐抽出，加壓到28~33MPA，經(jīng)高壓水線膠管鉆桿到切焦器，在塔內(nèi)切焦。2.4焦化富氣的壓縮吸收穩(wěn)定局部從分餾系統(tǒng)來的富氣經(jīng)富氣壓縮機〔C1201〕壓縮，再經(jīng)富氣冷卻器〔WC1301AB〕冷卻后與餾分油加氫裝置來加氫干氣進入富氣分液罐〔V1304〕，分液后的富氣進吸收塔〔T1301A〕的下部，來自分餾系統(tǒng)的粗石腦油作為吸收劑進入吸收塔的上部，吸收塔頂?shù)臍怏w經(jīng)水冷〔WC1302〕進入再吸收塔〔T1302〕底部，經(jīng)粗工業(yè)燃料油吸收后，再經(jīng)含硫富氣冷卻器〔WC1304AB〕冷卻進入脫硫再生系統(tǒng)；再吸收塔底部吸收下來的再吸收油與粗工業(yè)燃料油〔E1203AB〕換熱后返回分餾塔進行分餾。吸收塔底油經(jīng)吸收塔底泵〔P1307〕升壓后進入吸收塔底油冷卻器〔WC1305〕冷卻進入富氣分液罐〔V1304〕；富氣分液罐的液體經(jīng)凝縮油泵〔P1303AB〕升壓、解吸塔進料換熱器〔E1301AB〕換熱后進入解吸塔〔T1301B〕下部，解吸氣從解吸塔頂出來，經(jīng)除鹽水水洗滌、解吸冷卻器〔WC1306AB〕冷卻后返回富氣分液罐，解吸塔底油那么經(jīng)穩(wěn)定塔進料泵〔P1309AB〕升壓、穩(wěn)定塔進料換熱器〔E1303〕換熱后進入穩(wěn)定塔〔T1303〕中部。為了增加吸收效果，吸收塔設(shè)二個中段回流取熱。2.4焦化富氣的壓縮吸收穩(wěn)定局部解吸塔底油從穩(wěn)定塔的中部進入，經(jīng)過進一步精餾，穩(wěn)定塔頂出液化氣，經(jīng)空冷〔AC1301A~F〕和后冷器〔WC1310〕冷凝冷卻后進入塔頂氣液平衡罐〔V1305〕，一局部經(jīng)泵〔P1310AB〕升壓返回塔頂作回流，其余至脫硫再生系統(tǒng)進行脫硫。穩(wěn)定塔底出來的裂解石腦油經(jīng)換熱器〔E1303〕、換熱器〔E1301AB〕、石腦油空冷器〔AC1302A~D〕、后冷器〔WC1309AB〕冷卻后，一局部作為產(chǎn)品出裝置，另一局部那么經(jīng)泵〔P1304AB〕升壓作為吸收塔的頂回流。2.5干氣、液化氣脫硫局部從吸收-穩(wěn)定系統(tǒng)吸收塔頂來的干氣經(jīng)干氣分液罐(V1401下)分液后，進入干氣脫硫塔〔T1401〕的下部，溶劑那么從干氣脫硫塔的上部進入，脫硫后干氣從干氣脫硫塔的頂部出來，經(jīng)旋風別離器〔X1401〕除去攜帶的胺液，再經(jīng)燃料氣分液罐〔V1401上〕后，去燃料氣管網(wǎng)。從穩(wěn)定塔頂來的裂解液化氣與餾分油加氫裝置來的液化氣混合進入液化氣分液罐〔V1411〕，經(jīng)泵〔P1407AB〕升壓后進入液化氣脫硫塔〔T1402〕的下部，溶劑那么從液化氣脫硫塔的上部進入，脫硫后的液化氣進入溶劑沉降罐〔V1408〕，液化氣脫除攜帶的少量胺液后，進入胺液聚結(jié)別離器〔J1401〕進一步脫除胺液后，從別離器頂出來后經(jīng)液化氣纖維過濾器〔FI1407〕與注堿泵〔P1404AB〕來的30%NaOH溶液一起通過溶劑靜態(tài)混合器〔M1402〕，進入預堿洗罐〔V1409〕進行預洗，預堿洗罐底的堿液回至堿液貯罐〔V1407AB〕循環(huán)使用，直至有大量堿渣析出，預堿洗效果明顯下降時，將堿渣不定期地送至焦碳塔處理，液化氣從預堿洗罐頂部逸出，進入液摸脫硫塔，脫除絕大局部硫醇，液化氣和堿液在液膜脫硫塔〔T1404〕下部的別離罐中別離，液化氣從別離罐頂部出來，并作為產(chǎn)品送出裝置。堿液從別離罐底部出，回到堿液貯罐，堿液在循環(huán)過程中，堿液吸收液化氣中的硫醇后，局部堿液轉(zhuǎn)化硫醇鈉，有效堿濃度不斷降低，脫硫能力不斷降低，一般當其中的游離堿濃度降低到17%左右時，脫硫效率明顯下降，進行堿液更換。2.5干氣、液化氣脫硫局部從干氣脫硫塔、液化氣脫硫塔底部出來的富液與餾分油加氫裝置來富液經(jīng)貧液富液換熱〔E1401ABC〕、富液閃蒸罐〔V1402〕閃蒸后進入溶劑再生塔〔T1403〕的上部，酸性氣從溶劑再生塔塔頂出來，經(jīng)空冷器〔AC1401A~F〕、后冷器〔WC1402〕冷卻后進入酸性氣分液罐〔V1403〕，酸性氣從酸性氣分液罐頂部出來，送至硫磺回收裝置；酸性氣分液罐出來的酸性水，經(jīng)回流泵〔P1401AB〕升壓后作為頂回流返回再生塔頂部。溶劑再生塔底出來的貧液經(jīng)貧富液換熱器換熱后進入溶劑循環(huán)泵〔P1403AB〕升壓后入貧液空冷器〔AC1402A~D〕冷卻到45℃進入溶劑儲罐〔V1406〕，一局部經(jīng)貧液泵〔P1402AB〕升壓后與貧液后冷器〔WC1401AB〕冷卻至40℃打入各脫硫塔的上部，其余經(jīng)加氫脫S溶劑泵〔P1405AB〕升壓后返回餾分油加氫裝置。2.6關(guān)鍵的生產(chǎn)工序說明

本裝置關(guān)鍵的生產(chǎn)工序主要是加熱爐、焦炭塔局部的工藝操作。〔1〕焦化加熱爐焦化加熱爐是焦化裝置的核心設(shè)備，采用多點注汽技術(shù)。多點注汽是每路爐管，根據(jù)工藝計算對結(jié)焦臨界點注入中壓蒸汽，一般設(shè)三個點或更多的點，中壓蒸汽自管網(wǎng)來，在流量控制下自動注入爐管，每點的注入量不同，這比在爐入口一點注汽相比具有節(jié)省蒸汽、降低壓降、減少結(jié)焦的優(yōu)點。2.6關(guān)鍵的生產(chǎn)工序說明

〔2〕焦炭塔焦炭塔是間歇操作的設(shè)備，當一個塔在進料時，另一個塔在處理。焦炭塔生產(chǎn)操作的工序主要有：①向焦炭塔內(nèi)少量吹汽(1~2小時)，把油氣吹入分餾塔；②向焦炭塔內(nèi)大量吹汽(2~3小時)，該吹汽汽提油氣至吹汽放空塔;并在放空系統(tǒng)冷凝冷卻回收污油；③向焦炭塔內(nèi)少量給水(1~2小時)，給水汽化的蒸汽及油氣至放空塔；④向焦炭塔內(nèi)大量給水(3~4小時)，水溢流到冷焦水系統(tǒng)的熱水罐；⑤排放焦炭塔內(nèi)的水至冷焦水熱水罐(2~4小時)；⑥拆卸塔頂、塔底出焦口法蘭(0.5~1小時)；⑦采用高壓水切除焦炭塔內(nèi)的焦炭(2~4小時)；⑧安裝塔頂、塔底法蘭(0.5~1小時)；⑨對焦炭塔進行蒸汽試壓檢查塔頂、底蓋的密封性(0.5~1小時)；⑩引另一個焦炭塔的油氣對該塔預熱(4~6小時)，油氣自塔引入至塔底再經(jīng)甩油罐返回到分餾塔。待焦炭塔的溫度到達要求后，切換四通閥，該閥正常進料，另一個塔進行上述過程的處理。焦炭塔的操作周期一般為24～72小時。3．延遲焦化的主要反響條件焦化熱轉(zhuǎn)化反響是自由的、無選擇性的熱裂化反響，不同于催化裂化、加氫裂化在催化劑的作用下發(fā)生的選擇性裂化反響，因此焦化熱轉(zhuǎn)化反響的產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量只和原料性質(zhì)及操作條件有關(guān)。3.1原料性質(zhì)3.2循環(huán)比3.3反響壓力3.4反響溫度3.1原料性質(zhì)焦化原料油是以碳、氫、硫、氮、氧為主要元素的大分子〔分子量約為500~1000〕烴類混合物，熱轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生的化學反響是：大分子轉(zhuǎn)化為小分子的吸熱的裂化反響，小分子轉(zhuǎn)化為大分子的放熱的縮合反響，裂化反響的活化能約為:167KJ/MOL，縮合反響的活化能約為:209KJ/MOL，當原料被加熱時，裂化反響比縮合反響優(yōu)先發(fā)生，開始裂化反響占主導地位，隨著溫度的升高裂化反響逐漸由主導地位轉(zhuǎn)化為次要地位，縮合反響占主導地位，隨著渣油轉(zhuǎn)化反響的不斷進行，渣油中的局部物質(zhì)轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品，局部物質(zhì)轉(zhuǎn)化為焦碳。渣油熱轉(zhuǎn)化反響是一種非常復雜的裂化和縮合相平衡的順序反響，很難用化學反響方程式來表達。3.1原料性質(zhì)通常把渣油分為四組分：飽和烴、芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。飽和烴包括烷烴和環(huán)烷烴，烷烴較易裂化，斷鏈生成烷烴、烯烴和氫氣；環(huán)烷烴的熱反響主要是斷側(cè)鏈生成烯烴或烷烴，斷環(huán)鏈生成烯烴和二烯烴。芳烴較穩(wěn)定，一般條件下芳環(huán)不會斷裂，一般發(fā)生側(cè)鏈斷裂或脫烷基反響，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)主要是多環(huán)及稠環(huán)化合物，在熱轉(zhuǎn)化反響中，除了縮合反響生成焦碳外，還斷側(cè)鏈生成較小分子的烴。3.1原料性質(zhì)

在四組分共存的情況下，發(fā)生混合反響，可歸納為：a.飽和烴斷側(cè)鏈產(chǎn)生裂化產(chǎn)物；b.芳烴斷側(cè)鏈產(chǎn)生裂化產(chǎn)物和飽和烴，芳烴縮合產(chǎn)生膠質(zhì);膠質(zhì)斷側(cè)鏈產(chǎn)生裂化產(chǎn)物和芳烴，膠質(zhì)縮合產(chǎn)生瀝青質(zhì)；c.瀝青質(zhì)斷側(cè)鏈產(chǎn)生裂化產(chǎn)物，瀝青質(zhì)縮合產(chǎn)生苯不溶物，苯不溶物逐漸再縮合生成喹啉不容物或碳質(zhì)瀝青，喹啉不容物縮合最后生成焦碳。另外在焦化原料流經(jīng)焦化加熱爐和焦炭塔過程中，在給定的循環(huán)比下，隨著溫度和停留時間增加，隨著反響中烴分壓的變化，導致焦化料的四組成比例結(jié)構(gòu)也發(fā)生迅速變化，影響并決定著加熱爐和焦炭塔內(nèi)的熱轉(zhuǎn)化反響。加熱爐的設(shè)計要求在渣油的裂化反響開始而縮合反響還未大量開始時，把渣油加熱到500℃并使之離開。渣油熱轉(zhuǎn)化反響視圖如下：3.1原料性質(zhì)

焦化熱轉(zhuǎn)化反響產(chǎn)品分布和四組分的含量有密切的關(guān)系，通常采用渣油的殘?zhí)恐岛退慕M分的含量來判斷原料的好壞及產(chǎn)品分布情況，瀝青質(zhì)含量高或渣油殘?zhí)恐蹈叩脑腿菀捉Y(jié)焦，生焦率較高，輕油收率較低。產(chǎn)品分布和渣油中的殘?zhí)康拇蟾抨P(guān)系為:(1)硫化氫收率：W%:H2S=0.25*Sf(2)干氣收率：W%:RG=3.5+0.1*CCR(3)LPG收率：W%:LPG=3.0+0.044*CCR(4)焦炭收率：W%:COK=1.6*CCR(5)石腦油收率：W%:Nao=11.38+0.335*CCR(6)瓦斯油收率：W%:TGO=100-(H2S+RG+LPG+COK+Nao)(7)柴油收率/瓦斯油收率：R=0.38+0.011*CCR-0.00031*CCR(8)柴油收率：W%:LCGO=R*TGO(9)蠟油收率：W%:HCGO=TGO-LCGO注：CCR為渣油的康氏殘?zhí)縲t%。Sf為渣油中的硫含量wt%。3.2

循環(huán)比循環(huán)比的概念在各種文獻上不太統(tǒng)一，通常有兩種不同的表示方法:一種是進加熱爐的總流量(或輻射進料量)，和新鮮原料量的比值(或?qū)α鬟M料量)，公式為:聯(lián)合循環(huán)比=(新鮮原料量+循環(huán)油量)/新鮮原料量。該種方法表示的循環(huán)比大于1.0，另一種是進加熱爐的循環(huán)油流量，和新鮮原料量的比值(或?qū)α鬟M料量)，公式為:循環(huán)比=循環(huán)油量/新鮮原料量。該種方法表示的循環(huán)比小于1.0，當無循環(huán)油量時，循環(huán)比為零，有時叫單程操作。兩種方法都能顯示加熱爐中循環(huán)油或回煉油所占的比例。在新鮮原料中摻入焦化裝置反響自產(chǎn)的反復循環(huán)的循環(huán)油，改變了原料的性質(zhì)，聯(lián)合油的四組分比例結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使熱轉(zhuǎn)化反響發(fā)生變化.循環(huán)油相當于重蠟油或蠟油，在加熱爐和焦炭塔也產(chǎn)生局部熱裂化反響。3.2

循環(huán)比循環(huán)比對焦化裝置的處理量，產(chǎn)品分布及產(chǎn)品性質(zhì)都有較大的影響。在原料相同的條件下，一般是：循環(huán)比增加，汽油柴油的收率隨著提高，蠟油收率那么隨著下降，焦炭和氣體的收率也少有增加。通常循環(huán)比的選擇是以下游加工裝置的要求為原那么，例如焦化蠟油作為加氫裂化原料時，調(diào)整循環(huán)比的目的是控制蠟油HCGO的殘?zhí)恐?，終餾點等。通常如果產(chǎn)品質(zhì)量和裝置操作允許，都采用盡可能低的循環(huán)比操作。循環(huán)比減少，生焦率一般減少，同時焦化蠟油收率增加，氣體、汽油、柴油收率下降。當需要提高裝置的液體收率時一般采用降低循環(huán)比〔0.15～0.25〕或零循環(huán)比操作；當需要多產(chǎn)焦化石腦油和柴油時一般采用較大循環(huán)比〔0.25～0.45〕操作；當焦化蠟油無出路或需要最大可能地生產(chǎn)乙烯原料時一般采用大循環(huán)比〔0.4～1.0〕操作。當采用減壓深拔后，焦化原料變差，殘?zhí)考盀r青值升高，為延長開工周期和防止彈丸焦產(chǎn)生，一般也采用較大循環(huán)比。單程和低循環(huán)比操作對蠟油和爐進料油的影響見下表：3.2.1降低循環(huán)比操作單程和低循環(huán)比對蠟油和爐進料油影響(原料為沙輕減壓渣油>535℃〕3.2.1降低循環(huán)比操作從上表可看出：單程和低循環(huán)比下液收高，焦炭收率低，蠟油收率高，但柴油收率低、汽油收率略低；單程和低循環(huán)比下蠟油變重、變稠；低循環(huán)比下焦化爐進料油性質(zhì)變差，特別是康殘和瀝青質(zhì)含量提高，必然會影響到焦化爐運行周期。3.2.2大循環(huán)比〔0.60～1.0〕操作大循環(huán)比〔0.60～1.0〕操作，盡量提高焦炭塔進料中芳香烴含量和降低瀝青質(zhì)含量，降低殘?zhí)?。當要求多產(chǎn)汽柴油和焦化蠟油無去路或原料中瀝青質(zhì)含量太高時，那么應全循環(huán)或大循環(huán)比操作。由下表可見，大循環(huán)比操作時，蠟油收率下降較大，蠟油產(chǎn)品和加熱爐進料均得到改善。大循環(huán)比對蠟油和爐進料油影響

3.3反響壓力反響壓力一般是指焦炭塔頂?shù)膲毫?，反響壓力對焦化產(chǎn)品分布有一定影響，壓力升高，反響的深度增加，氣體和焦炭的收率增加，液體收率減少，焦炭的揮發(fā)份提高.反之壓力降低，反響的深度減少，氣體和焦炭的收率減少，液體收率增加，焦炭的揮發(fā)份降低.為了提高裝置的經(jīng)濟效益，通常采用低壓設(shè)計和操作.采用低壓操作可改善焦化產(chǎn)品分布，在國內(nèi)外已普遍認可，國內(nèi)焦炭塔頂操作壓力一般為0.15～0.20MPa，國外最低的到達0.1～0.15MPa。壓力降低一般可提高蠟油的收率，但是壓力太低焦炭塔內(nèi)泡沫層升高，焦粉易攜帶并易產(chǎn)生彈丸焦，另外增大了焦炭塔的氣體體積流量，勢必使焦炭塔的塔徑加大，使分餾塔的塔徑加大，使壓縮機和塔頂冷凝系統(tǒng)的負荷增加，裝置的投資增加，因此應綜合設(shè)備投資、操作費用和產(chǎn)品分布等因素確定適宜的操作壓力。操作壓力對焦化蠟油收率和質(zhì)量影響有上表可以看出：當焦炭塔操作壓力降低，雖然石油焦收率下降，蠟油收率增加，但是蠟油變重，蠟油殘?zhí)亢椭亟饘俸烤黾?。因此，降壓操作時還應考慮蠟油質(zhì)量。3.4反響溫度反響溫度一般是指加熱爐輻射爐管的出口溫度，這一溫度的變化直接影響著焦炭塔內(nèi)的反響溫度和反響深度，從而影響到產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量。溫度低，焦化反響深度缺乏，產(chǎn)品收率低，焦炭揮發(fā)份高。溫度太高反響過深，使汽油和柴油繼續(xù)裂化，降低汽油和柴油的收率，增加氣體收率，焦炭變硬，使除焦困難。反響溫度確實定一般和原料性質(zhì)有關(guān)。提高焦化溫度可增產(chǎn)液體產(chǎn)品收率，但基于焦化反響的特點，反響溫度〔爐出口溫度控制〕調(diào)整的幅度是很窄的，溫度過高會導致提前結(jié)焦，堵塞爐管、轉(zhuǎn)油線結(jié)焦，影響開工周期，同時易生成硬質(zhì)石油焦，使除焦困難；溫度過低導致熱量缺乏反響深度不夠，輕油收率降低，焦炭揮發(fā)分增大或產(chǎn)生焦油。焦炭塔頂溫度、壓力和循環(huán)比對產(chǎn)品收率的影響可定性的見以下圖：溫度、壓力、循環(huán)比、生焦周期對產(chǎn)率影響經(jīng)驗〔1〕焦炭塔壓力每降低0.055MPa，焦炭產(chǎn)率降低1.0%〔W〕?！?〕焦炭塔壓力每降低0.055MPa，液體產(chǎn)率提高1.3%〔V〕。〔3〕焦炭塔油氣線溫度每提高10℃，焦炭產(chǎn)率降低1.44%〔W〕。〔4〕焦炭塔油氣線溫度每提高10℃，瓦斯油產(chǎn)率提高1.9%〔V〕?！?〕焦炭揮發(fā)份每降低1.0%〔W〕，焦炭塔油氣線溫度要提高3.9~5℃?！?〕循環(huán)量減少10%〔W〕，焦炭產(chǎn)率降低1.2%〔W〕?！?〕焦炭產(chǎn)率降低1.0%〔W〕，液體產(chǎn)率提高1.5%〔V〕?！?〕循環(huán)周期減少6小時，焦炭揮發(fā)份每增加1.0%〔W〕。4.焦化裝置的通用性知識

4.1焦炭塔平安高度我公司焦炭塔總高35747mm,底部椎體高度7599mm,頂部封頭高度3490mm，中間筒體高度23550mm,每個焦炭塔外壁安裝兩個中子料位計，分別安裝在焦炭塔總高的24m及30m位置，中子料位計顯示0-8%是油氣，8-30%是稀泡沫，30-50%是濃泡沫，50%-80%是焦炭，80%以上是水，在目前原料性質(zhì)、操作條件、加工負荷下，30-50%要經(jīng)歷4個小時，因此計算泡沫層高度為5m,上部料位計一旦顯示超過或到達30%，即說明泡沫層已到此位置，距頂部〔算封頭〕還有5.747m，理論上還可生產(chǎn)3-4小時不會沖塔，裝置無消泡劑系統(tǒng)，操作起來很危險，一旦沖塔將會引起停工。在以后操作中遵循嚴密注視上部料位計趨勢，超過30%后1小時內(nèi)換塔，并注意在換塔后給汽要由小到大，分步進行，防止沖塔。4.焦化裝置的通用性知識4.2焦化助劑焦化助劑一般包括：防鹽劑、緩蝕劑、防焦劑〔增液劑〕、消泡劑、破乳劑、脫硫局部堿液、二乙醇胺等。4.3提高處理量的方式：降低循環(huán)比；縮短生焦周期。4.焦化裝置的通用性知識4.4焦化為重油裝置，焦粉無處不在，環(huán)境較差，生產(chǎn)中最常見的事故有沖塔、給水不進、放水不暢、泄漏著火、結(jié)焦〔控制好三大結(jié)焦部位尤其重要：爐管、焦炭塔頂、分餾塔底〕等，對于裝置來說，蒸汽的作用比電的作用更大一些，爐管注汽是提高流速的保證，四通閥、電動閥汽封是防止結(jié)焦的保證。4.焦化裝置的通用性知識4.5焦化裝置的特點原料最差：渣油油漿脫油瀝青污油污泥產(chǎn)品最全：干氣液化氣汽油柴油蠟油甩油焦碳流程最長：加熱爐--焦碳塔--分餾塔--壓縮機--吸收穩(wěn)定—產(chǎn)品精制I----除焦--出焦--鐵/公路〔船〕I---放空爐溫最高：490---505℃壓力最大：高壓水設(shè)備最多：爐塔機泵罐高壓水泵切焦器電梯抓斗行車地衡汽車火車皮帶系統(tǒng)工種最多：工藝班除焦班裝車班生產(chǎn)方式：連續(xù)/間隙8h,12h,16h,18h,20h,22h,24h管理難度最大4.焦化裝置的通用性知識4.6焦化－現(xiàn)代煉油廠的垃圾桶焦化是單純的熱轉(zhuǎn)化過程，不存在催化劑污染中毒等問題國產(chǎn)和進口原油中有相當一局部屬于金屬含量和殘?zhí)恐岛芨叩牧淤|(zhì)原料。新疆塔河重質(zhì)原油常壓渣油的金屬含量高達416μg/g(其中Ni51μg/g、V365μg/g)、殘?zhí)恐禐?9.8%；沙特重質(zhì)原油減壓渣油的金屬含量高達275g(其中Ni68μg/g、V207μg/g)、殘?zhí)恐禐?.2%這些重質(zhì)原料催化裂化和渣油加氫不能進行加工，延遲焦化是這類渣油輕質(zhì)化的最正確途徑。4.焦化裝置的通用性知識由于原料的進裝置溫度較高，焦化裝置分餾系統(tǒng)是熱量過剩的，一般通過產(chǎn)生1.0MPa蒸汽來保證分餾系統(tǒng)的熱平衡。焦化裝置的用汽主要是蒸汽往復泵、焦炭塔吹汽、焦化爐注汽、閥門汽封用汽、設(shè)備、管線、儀表加熱及伴熱用汽和`管線吹掃用汽。焦化爐注汽、閥門汽封用汽、設(shè)備、管線、儀表加熱及伴熱用汽一般是連續(xù)的，蒸汽往復泵、焦炭塔吹汽、管線吹掃用汽一般是間斷的，焦炭塔吹汽的用量較大，會導致裝置的用汽不穩(wěn)定。焦化裝置消耗的水主要是新鮮水、除鹽水和循環(huán)冷水，外排水主要有循環(huán)熱水、含油污水、含硫污水和生活污水，新鮮水用于開停工、加熱爐燒焦和生活用水，除鹽水用于裝置內(nèi)除氧后產(chǎn)蒸汽，循環(huán)水用于焦化介質(zhì)的冷凝冷卻，根據(jù)流程模擬和冷卻器的熱負荷確定。含油污水主要來自機泵的機封冷卻和停工水洗排水，含硫污水是加熱爐注水〔汽〕、閥門汽封、焦炭塔吹汽等在分餾塔頂冷凝的水。5.

XX公司焦化裝置的情況，長周期運行措施5.1簡介：XX公司焦化裝置采用傳統(tǒng)流程設(shè)置，原料經(jīng)換熱后進入分餾塔底；加熱爐采用雙面輻射，輻射、對流管束采用Cr9Mo，輻射管采用多點注汽方式；焦炭塔采用8.8M塔徑，為了節(jié)省投資，取消了消泡劑系統(tǒng)；四通閥與進料閥設(shè)置連鎖；氣輪機為凝汽式蒸汽透平型；穩(wěn)定吸收及脫硫局部采用國內(nèi)成熟工藝；冷焦水局部采用密閉回收工藝；切焦水局部采用傳統(tǒng)沉淀池隔油方式；焦炭采用皮帶傳送方式裝船操作。5.

我公司焦化裝置的情況，長周期運行措施5.2原因分析“延遲焦化〞本身的含義是讓重油快速通過焦化爐爐管，獲得輕質(zhì)化反響所需要的熱量，讓裂解和縮合反響延遲到焦碳塔進行。從盡量利用裝置內(nèi)低溫余熱并確保分餾塔底不嚴重結(jié)焦的角度，重油一般加熱到380℃左右進入焦化爐輻射管，為了保證提供輕質(zhì)化反響所需的熱量，加熱爐出口溫度通?？刂圃?00℃左右?？刂平够癄t爐管在重油加熱過程中不發(fā)生嚴重結(jié)焦，是延遲焦化裝置長周期運行的關(guān)鍵。5.2原因分析爐管結(jié)焦速率等于焦碳生成速率與脫落速率之差，影響爐管結(jié)焦速率的因素可以分為兩類：一類為影響焦碳生成速率的因素如原料性質(zhì)、管內(nèi)壁溫度等；另一類為影響焦碳脫落速率的因素如邊界層厚度、管內(nèi)流動主體內(nèi)結(jié)焦前體物濃度等。從原理上講，爐管外表熱強度越小，爐管的結(jié)焦傾向越低，在處理量和工藝條件給定時，爐管傳熱面積越大，爐管外表熱強度越??；從提高流速加大爐管管焦脫落速率的角度，冷油流速越高越有利；但傳熱面積不變時，冷油流速增加后將導致爐管外表熱強度增加，進而使管內(nèi)壁溫度上升，加大了焦碳生成速率，使爐管結(jié)焦傾向變重。5.2原因分析1〕操作原因加熱爐結(jié)焦的速度，決定著延遲焦化正常運轉(zhuǎn)周期的長短。影響爐管結(jié)焦速度的因素有：爐管外表溫度、油品流速、渣油質(zhì)量〔瀝青質(zhì)含量〕、熱不溶物摻量、雜質(zhì)含量、爐管的光潔度和材質(zhì)等?！せ鹧骈L短不齊，直撲爐管，這種操作引起的后果造成爐管局部過熱從而導致結(jié)焦?！な鹿薁顟B(tài)下〔例如停電〕，進料量小輻射溫度未及時調(diào)節(jié)、注汽量未能及時增加導致結(jié)焦。·原料里含焦質(zhì)瀝青質(zhì)較多，操作指標沒有及時修改造成結(jié)焦。·測溫儀表指示偏低，而實際較高導致爐管結(jié)焦?！ぽ椛錉t管注汽中斷，未及時調(diào)節(jié)導致結(jié)焦。·焦碳塔沖塔后，大量含焦粉的輻射油進入加熱爐而導致爐管結(jié)焦。5.2原因分析設(shè)備原因·火嘴安裝不正或火嘴本身缺陷導致火焰不穩(wěn)定，從而引發(fā)爐管結(jié)焦?！な鹿薁顟B(tài)下各擋板不能及時開啟，造成爐溫高而結(jié)焦?！t管本身材質(zhì)等級低，耐熱能力低，而導致結(jié)焦?！t管上一周期清焦或燒焦不徹底，從而導致結(jié)焦速度加快。5.3采取措施向爐管內(nèi)注汽以保持管內(nèi)介質(zhì)流速，減少爐管結(jié)焦；瓦斯系統(tǒng)增加伴熱線，防止燃料氣帶液；抓好職工培訓，強化職工應急反響能力；隨著原油性質(zhì)的惡劣，定期對高溫易沖刷部位進行檢測，定點測厚，制定檢修更換方案；積極推行預防性管理模式，完成由事故處理型向事故預防性轉(zhuǎn)變。6.焦化裝置防腐蝕措施6.1腐蝕的類型

按照腐蝕環(huán)境分類：腐蝕可分為介質(zhì)腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕等；按照引起腐蝕的介質(zhì)分類：腐蝕可分為硫腐蝕、氯腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕、氫腐蝕、氧腐蝕等；按照引起腐蝕的溫度分類：腐蝕可分為高溫腐蝕和低溫腐蝕。6.2焦化原料中的腐蝕介質(zhì)焦化裝置加工含硫原油和劣質(zhì)原油的傾向加大，原料中腐蝕性物質(zhì)的含量和種類增加，腐蝕情況復雜。焦化原料中的腐蝕性物質(zhì)主要為各種形態(tài)的硫化物〔主要腐蝕介質(zhì)〕、氮化物、氯化物、有機酸等，這些腐蝕性物質(zhì)會產(chǎn)生各種類型的腐蝕。焦化原料中的硫含量往往比原油中的硫含量高得多。6.3焦化裝置防腐蝕措施防腐蝕設(shè)計：防止異種金屬直接接觸，防止發(fā)生接觸腐蝕〔電偶腐蝕〕；防止存在死角，防止因介質(zhì)