延迟焦化装置优化生产和提高液收

延迟焦化装置优化生产和提高液收摘要：延迟焦化的目的是多生产液体产品而少生产焦炭，本文通过讨论原料性质，操作温度，操作压力，循环比对产品收率的影响，通过优化操作，实现焦化装置液体收率的增加。

关键词：原料性质循环比操作温度操作压力世界原油总的趋势是变重，高硫、高残炭、高金属和高酸值原油比例在增加。

而延迟焦化作为渣油加工路线的一种成熟的方案，具有原料适用范围广，转化率高，投资项目少，加工流程短，同时具备回炼多种污油，操作费用低等优点，经过几十年的技术发展，已成为炼油厂平衡重油生产的首选工艺。

随着汽柴油、蜡油在生产工艺中越来越重要，而焦炭的价值低(硫含量高)，延迟焦化的主要目标应是使液体收率最大化，减少焦炭的产率。

我车间液收也只在68%左右，因此要优化操作，搞好减压渣油的深加工，增加液体产品收率，对提升焦化装置的经济效益具有重要的意义。

一、本装置构成和加工能力本装置于1996年建成投产，设计规模为100万吨/年，其包括反应、分馏、吸收稳定、富气压缩、水力除焦、油气回收、冷切焦水处理和有井架水力除焦等八个部分组成，不包括干气及液态烃的脱硫。

由于2003年焦化装置再次扩能改造，新增一炉两塔，装置处理能力可达到160万吨/年。

装置改造主要部分是新增一炉两塔、分馏及吸收稳定部分脱除瓶颈、新增富气压缩机一台（位号C4203B，与之前的富气压缩机C4203A处理量不同）、加热和换热系统等。

二、影响装置液收的主要因素1.原料性质延迟焦化可以处理多种原料，如原油、常压重油、减压渣油、沥青等含硫量较高及残碳值高达50%的残渣原料，以至芳香烃含量很高、难裂化的催化裂化澄清油和热裂解渣油等。

原料油的性质对产品的分布和质量有很大的影响。

通常来讲，原料油的密度越大，焦炭产率也越大，液收就越小。

生产实践表明，在一般情况下焦炭产率约为原料残碳值的1.5～2倍。

对于来自同一种原油而拔出深度不同的减压渣油，随着减压渣油产率的下降，焦化原料由轻变重，焦化产物中焦炭产率增加液体收率则下降。

2.操作温度[1]反应温度即加热炉出口温度，是延迟焦化装置的重要操作指标，它的变化直接影响到炉管内和焦炭塔内的反应深度，从而影响到焦化产物的产率和性质。

对于同一种原料，加热炉出口温度升高，反应速度和反应深度增大，气体、汽油和柴油的产率增大，而蜡油的产率变小。

焦炭中的挥发份由于加热炉出口温度升高而降低，因此使焦炭的产率有所减小。

3.操作压力[2]延迟焦化的主要生产目的是提高炼油厂的轻质油收率，除了个别以生产针状焦为主要目的产品的装置外，对焦化原料的选择一般没有多少余地，因此，应针对原料的性质选择适宜的操作条件以尽量提高液体产品产率而降低焦炭产率。

反应压力是指焦炭塔的操作压力。

焦炭塔的压力下降使液相油品易于蒸发，也缩短了气相油品在塔内的停留时间，从而降低了反应深度。

一般来说，压力降低会使蜡油产率增大而使柴油产率降低。

为了取得较高的柴油产率，应采用较高的压力；为了取得较高的蜡油产率则应采用较低的压力。

操作温度和循环比固定之后，提高操作压力将使塔内焦炭中滞留的重质烃类增多，使焦炭的产率增加，气体产率也略有增加，C5以上的液体产品产率下降，焦炭的挥发分含量也会略有增加。

所以提高焦化装置液体产品收率的话要降低操作压力。

4.循环比循环比是对装置处理能力、产品性质及其分布都有影响的重要操作参数。

循环比是反应产物在分馏塔中分出的塔底循环油与新鲜原料油的流量之比。

也有用加热炉进料量与新鲜原料进装置流量之比值来表示循环量的大小（称作联合循环比）。

在正常生产过程中，循环比的大小是依据原料油的性质来决定的。

在加热炉进料量一定的情况下，增大循环比会明显降低装置的实际处理能力。

相反，为了保持较高的装置处理能力，通常采用较小的循环比，此时，从分馏塔分离出的蜡油终馏点提高，返回焦炭塔内进行二次裂化的重质烃类减少，相应地降低了小分子烃类的产量和焦炭的产率，增加了中间馏分的产率。

因此，循环比越小，则液体收率越高，气体和焦炭收率就越小。

但是由于受到分馏塔底温度的限制，降低循环比是有限度的。

对于较重的、容易结焦的原料，由于单程裂化深度受到限制，就要采用较大的循环比。

而对于一般原料，循环比为0.1～0.5。

三、现如今装置的瓶颈及应对办法1.柴油泵负荷过大，易超额定电流柴油泵P204AB，175t/h加工量时柴油泵电机已接近额定电流P204A(额定电流166A）实际电流159A，P204B（额定电流162A）实际电流158A。

致使柴油泵的调节能力低，影响柴油的收率。

而一旦出现波动机泵电机超电流跳闸或烧毁电机，一台出现故障，需降处理量进行维修，从而影响到整个装置的处理量。

应对方法：建议提高上游装置的拔出率；重新核算处理量，更换功率更大的柴油泵。

2.柴油冷后温度高，超工艺指标现在柴油出装置温度最高已达50℃，接近工艺卡片指标53℃（环境温度较低），如高温季节时，柴油出装置温度将超指标，目前没有更好的冷却手段。

应对方法：我车间定期对柴油空冷翅片进行清洗，增加空冷器的换热效果，从而降低柴油冷后温度。

3.分馏塔顶温度高，一是由于焦炭塔分馏塔气速高，焦粉携带量严重；二是由于俄油含氮量大，在顶循空冷结盐。

经常造成顶循空冷管束堵，导致空冷回流量小，冷却效果不好，从而使塔顶温度经常超过工艺指标148℃，特别是环境温度高时，塔顶温度能达到152℃。

应对方法：制定定期清洗塔顶空冷器管束的预案，防止管束堵塞并影响换热效果；定期清洗空冷翅片，增加换热效果；增加在线洗盐系统，防止管束或塔盘结盐。

4.焦炭塔顶压力高，加工俄油轻质组份多，在保证处理量的情况下从而提高辐射量，导致焦炭塔压力高并超过工艺指标。

应对方法：在保证辐射量的情况下严格控制炉出口温度防止超高；加热炉的注水量应控制工艺指标下线；严格控制老塔处理时的小吹汽量及吹汽时间。

5.分馏塔压力高，由于俄油含氮量大，容易在顶循空冷结盐，严重时在塔板结盐。

焦粉携带量大导致塔顶抽出空冷管束堵塞，导致分馏塔压力升高，进而使焦炭塔压力过高。

应对方法：可以增加在线洗盐系统，防止在空冷管束或塔板结盐；并定期清洗塔顶抽出空冷器和换热器，防止管束堵塞。

四、优化本装置操作1.原料性质我车间加工的是减压渣油。

由于上游车间拔出率不同，从而减压渣油组分不确定，要定期进行原料性质的分析，从而制定合理的操作条件，保证液体收率。

2.操作温度操作温度对原料在焦炭塔中的反应深度有重要影响，温度低反应深度就低，相比焦炭的收率就增高，液收就会降低。

反之温度高，液收就会高，但是温度高后反应深度高了，气体组分也相应增高，焦炭塔压力就会超指标，故加热炉出口温度不能太高。

附表1为保证操作指标的合格，根据表1可以看出，合理的操作温度为490±1℃。

3.操作压力操作压力主要指的是焦炭塔顶的压力，压力高会增加液体在焦炭塔的停留时间，增加焦炭的产率；反之就会增加液体的收率。

而其影响的因素有：加热炉辐射炉管注水量的大小，加热炉的出口温度，辐射量的大小，老塔处理时的吹汽量。

由于加热炉辐射炉管注水在焦炭塔内是以气体形式存在的，注水量大压力就会高，故注水量要尽量控制指标下线；加热炉的出口温度在表1可以看出，如果炉出口温度高，原料在焦炭塔反应的深度就会增加，压力就会升高；辐射量由于随焦化的高处理量调节的变化幅度不是很大，不作讨论。

重点讨论下老塔处理时的吹汽量的大小。

附表2：从表2可以看出，为保证操作指标的合格的情况下，小吹汽量应控制在1.5t/h 左右，而提高液体收率可以增加小吹汽的时间，由1小时延长至1.5小时，最大限度的将焦炭塔内的轻油组分带入分馏塔，减少了轻油的损失，提高了液体收率。

4.循环比循环比对装置处理能力和产品分布都有重要影响。

对于一定的处理量，循环比大了，焦炭的产率就会增加，相比液体收率就会减小，并且采用大循环比，辐射量也会相应提高，焦炭塔的压力也会升高（如表4）。

反之，若循环比小，液体收率增加，焦炭产率下降，而由于装置的实际处理能力的影响并不是循环比越小越好。

附表4如表4所示，处理量为175t/h时，并保证高液体收率的话，循环比应在0.14左右。

5.其他优化操作5.1焦炭塔注消泡剂[3]本装置注的高温消泡剂，表面张力和溶解度都很低。

加入消泡剂的目的就是一方面是为了降低泡沫层高度，增加生焦空间，提高焦炭塔的利用率。

同时可以减少油气中的焦粉夹带，显著的减少焦炭塔油气携带焦粉进入分馏塔，从而进入加热炉炉管，延长运行周期。

另一方面，由于泡沫层的石油焦挥发分高达25%左右，通过注入消泡剂降低了焦炭塔的泡沫层高度，减小了放空时候的轻油损失，从而提高液体收率。

5.2焦炭塔顶注急冷油我车间注的急冷油为焦化柴油，注入急冷油对产品收率的影响有两个方面：5.2.1焦炭塔油气过高会发生二次裂化反应，从而生成更小的气体产物，降低了液体收率，通过注入急冷油可以减小塔顶温度，严格控制焦炭塔顶温度不大于425℃。

5.2.2急冷油注入焦炭塔后，在高温条件下会发生反应生成大量的小分子气体产物，因此要根据塔顶的温度变化及时调整急冷油的注入量，从而降低急冷油的二次裂化反应，避免造成液体收率的损失。

五、总结1.加强对原料性质的分析，根据数据调整循环比、注水量、加热炉出口温度。

2.优化加工温度，操作压力，循环比，吹汽量的大小和时间等操作条件，找出装置安全平稳长周期运行并增加液体收率的平衡点，从而增加液体收率。

3.DCS严格控制塔顶的温度，按照实际情况调节急冷油的注入量。

4.根据本车间的情况定期对塔顶抽出的空冷器和顶循环空冷器的管束进行清洗，从而防止焦粉和铵盐阻塞管束，提高换热效果，降低塔顶温度和压力。

5.建议重新核算后更换柴油泵，防止泵超电流跳闸，影响操作。

参考文献[1]侯祥麟．中国炼油技术[M]．北京：中国石化出版社，1991.[2]林世雄．石油炼制工程[M]．北京：中国石化出版社，1988.[3]许如、郑月明，炼油设计.延迟焦化装置消泡剂的应用，2000.10.。