延迟焦化生成弹丸焦的原因及对策

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延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策

延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策

延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策摘要:焦化装置经常出现结焦的现象是很难避免的,因为在管内存有高粘度、高残炭的流动介质油渣,焦化装置也是因为焦化加热炉辐射室炉管结焦而不能安稳生产。

现在有一种方法可以满足生产需求,就是安置一些热电偶温度监控在焦化加热炉的炉膛、炉管出入口及部分炉管外表面等地方,但这仍不能准确了解炉管内的结焦状况。

现在我们不能满足于对新设计的焦化加热炉在线烧焦技术的小成就,而应把注意力转移到怎样延缓加热炉炉管结焦,怎样延长装置的运行周期等问题上。

关键词:延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策前言:新型混配陶瓷纤维烧嘴砖的使用性能与传统的重质高铝烧嘴砖相比较,具有体积密度小、安装方便、热稳定性好、使用寿命长等显著特点,是一种具有实际推广价值的新型轻质耐火材料。

它解决了一段转化炉因顶部烧嘴砖脱落而引起炉子损坏、被迫停车抢修的设备隐患,为甲醇装置生产达标和实现安、稳、长、满、优运行提供了保障。

一、炉管结焦机理渣油是胶体分散体系,其中沥青质构成分散相胶束的核心,胶质、芳烃以及饱和分构成分散介质。

胶质、沥青质分子的基本结构是以多个芳香环组成的稠合芳香环系为核心,周围连接若干个环烷环,芳香环和环烷环上都有若干个长度不一的烷基侧链,分子中还杂有各种含硫、氮、氧基团及络合的镍、钒、铁等金属,而胶质、沥青质是由若干个单元薄片重叠组成。

薄片间依靠分子间作用力形成一个半有序的类石墨晶胞结构,这一胶体体系具有的稳定性是依靠构成胶体体系的各个组分的相互作用力而达到的。

这种作用力有构成这个体系各个组分的偶极矩力、电荷转移和氢键的作用,一旦这些作用力由于外界条件改变而发生变化,肢体体系的稳定性就会被打破,相态发生分离,出现“第二液相”。

在渣油合生焦反应中,沥青质是主要的生焦前身物。

渣油具有良好的安定性,体系温度低、芳烃和胶质浓度越高,则体系越稳定;而体系温度高、沥青质和饱和烃含量越高,体系就越不稳定。

当体系的温度达到某一值后,胶质的溶解能力降低,使渣油的胶体体系受到破坏。

研究延迟焦化装置长周期运行的制约因素与措施

研究延迟焦化装置长周期运行的制约因素与措施

研究延迟焦化装置长周期运行的制约因素与措施延迟焦化装置是炼油厂中一种重要的装置,它通过高温条件下将石油原料进行热分解,产生大量的石油焦和其他重质油品。

延迟焦化装置在长周期运行过程中会面临一些制约因素,如设备老化、操作不当、原料质量变化等问题。

本文将探讨延迟焦化装置长周期运行的制约因素,并提出相应的解决措施。

设备老化是导致延迟焦化装置长周期运行问题的主要因素之一。

随着设备使用时间的延长,设备件的磨损、腐蚀等问题逐渐显现。

这些问题会导致设备性能下降,影响焦化反应效果。

为解决这一问题,可以采取以下措施:1. 定期检修和维护设备。

对设备进行定期的检查、维护和维修,修复或更换受损的设备件,确保设备的正常运行。

2. 加强设备保护。

在设备的易损部位设置保护措施,如喷涂耐磨材料、加装补偿装置等,延长设备使用寿命。

操作不当也是延迟焦化装置长周期运行的一个重要因素。

操作人员对于设备的操作技术和工艺要求不熟悉,容易导致操作不当。

为解决这一问题,可以采取以下措施:1. 建立完善的操作规程和操作培训制度。

制定明确的操作规程,并对操作人员进行培训,提高其操作技术水平。

2. 引入先进的自动化控制系统。

通过引入先进的自动化控制系统,减少对操作人员的依赖,提高设备操作的准确性和稳定性。

原料质量变化也会对延迟焦化装置的长周期运行造成一定的影响。

原料的硫含量、金属含量、凝点等参数会影响焦化反应的进行。

为解决这一问题,可以采取以下措施:1. 优化原料调配。

根据原料质量的变化情况,合理调配不同原料,调整生产工艺,使其适应原料质量变化。

2. 设置预处理装置。

在延迟焦化装置前设置预处理装置,对原料进行预处理,如脱硫、脱氮等,降低原料对焦化装置的影响。

延迟焦化装置长周期运行受到设备老化、操作不当和原料质量变化等因素的制约。

通过定期检修维护设备、加强设备保护、建立完善的操作规程和操作培训制度、引入先进的自动化控制系统、优化原料调配和设置预处理装置等措施,可以有效地解决这些问题,确保延迟焦化装置的长周期运行效果。

延迟焦化弹丸焦生成的原因及对策

延迟焦化弹丸焦生成的原因及对策

延迟焦化弹丸焦生成的原因及对策摘要:随着世界原油资源的紧缺,各国将重质原油的加工提到了战略的高度。

近年来进口原油逐渐劣质化,渣油性质变差,从现今的炼油技术来看,加氢裂化、重油催化裂化等技术又不足以处理较劣质的原料油,延迟焦化逐渐成为劣质渣油加工的主要工艺,装置规模越来越大。

但困扰焦化装置的主要问题是容易产生弹丸焦,不仅造成技术经济指标下降,而且会降低设备的使用寿命。

关键词:延迟焦化;弹丸焦;生产原因;解决对策引言:延迟焦化工艺既很好地解决了超重渣油轻质化的问题,又将原油中的渣油转化为高附加值油品,给炼油企业带来了良好的经济效益,因此,在炼油企业广泛使用。

但是,随着原料性质的越来越劣质化,装置在生产过程中经常出现弹丸焦,对装置的运行带来严重安全隐患,并且弹丸焦与普通海绵焦的价格相差约200元/t,经济效益较差。

因此,有必要对弹丸焦的形成机理做更深入的了解,以指导装置安全生产。

1 产生弹丸焦的原因分析1.1 原料性质通过对生产中容易产生弹丸焦的几种情况研究发现,原料的性质决定着弹丸焦的产生状况,一般情况下高沥青质、高残炭和低胶质的原料容易产生弹丸焦。

其次,原料中蕴含的金属以及杂原子的含量也会影响到弹丸焦的形成。

生产中常见的容易产生弹丸焦的原料主要有我国辽河稠油的减压渣油以及国外的哈马卡油、阿拉伯油、卡斯蒂利亚油、索鲁士原油、索鲁士-伊重原油等。

1.2 操作因素不当地操作会引起弹丸焦的产生,同样生产条件的影响也至关重要。

往往在高温、低压、低循环比的的操作环境容易引起弹丸焦的产生。

1.2.1 温度的影响弹丸焦的产生对温度的要求相当的敏感,延迟焦化加热炉的出口温度一般介于490-500℃之间。

温度每上下浮动5℃就会引起弹丸焦形成量的变化。

当炉出口温度保持在503℃时就会生成5-10mm的弹丸焦;如若温度降低到498℃以下,可以看出弹丸焦的含量明显较少,但是出现另外一个问题就是粘油的含量增加。

在我国当前的炼化企业中,在炼制劣质原油的情况下,都会对通过降低加热炉出口温度的方法来避免弹丸焦的产生。

浅谈延迟焦化生产中存在的问题及几点改进措施

浅谈延迟焦化生产中存在的问题及几点改进措施

浅谈延迟焦化生产中存在的问题及几点改进措施摘要:分析了近几年中国石化延迟焦化生产中存在的问题,提出了几项提高生产技术水平的改进措施。

关键词:延迟焦化工艺技术重油深度加工一、延迟焦化生产中存在的问题近几年中国石化延迟焦化工艺技术虽然进展很快,但在生产工艺技术、生产操作等方面仍存在很多问题。

1.系统和设备不配套一半以上的焦化装置加热炉采用单面辐射,表面热强度低,不均匀系数低,不能在线清焦,热效率低,也影响长周期运转和提高能耗。

还有许多套装置没有配套的吸收稳定系统,影响液化气的收率等。

2.生焦周期长中国石化焦化装置采用24小时生焦操作周期,国内只有少数的装置生焦周期减少到20小时,而国外的焦化装置已普遍采用16~18小时的生焦周期,处理量显著偏低。

3.将催化裂化油浆掺炼到焦化原料中去的现象在很多炼油厂中出现,造成液体产品收率下降、蜡油残炭上升、芳烃含量增加、油焦灰分增加、产品质量下降等后果。

4.循环比不当中国石化大部分企业焦化装置采用的循环比在2.2~0.3,其中有几套装置的循环比超过0.3而导致生焦量高,装置处理能力下降,能耗增加,而同比的国外延迟焦化装置循环比一般在0.1以下。

5. 除焦系统等焦化装置大型化设备配套国产化有待解决例如,直径9.4米的焦炭塔高压水泵压力为33 MPa,流量300立方/小时;直径.4米的焦炭塔,高压水泵压力为28.8MPa,流量250立方/小时。

此外,保证安全配套降低劳动强度的头盖自动卸盖机等设备,仅有顶盖自动卸盖在个别装置上试用,底盖自动卸盖尚未试验,绝大多数装置处于手动操作状态。

6.少数装置的焦炭塔尚未安装中子料位计,或安装数量不够,多凭经验判断焦层和泡沫层高度,注入消泡剂的部位、时间也未曾规范化,影响了使用效果。

7.焦化装置能耗偏高,同类装置间能耗相差很大二、提高延迟焦化生产技术水平的几点措施1.通过消除焦化装置的瓶颈,把现有24小时生焦周期缩短到16~20小时的操作方案,充分发挥焦化装置的潜力。

延迟焦化运行常见问题

延迟焦化运行常见问题

2.3确定最佳的急冷油注入位置
在早期的设计中,一 般在大油气线出口加 三条急冷油注入线, 管径大多是DN25,斜 插入大油气线中,如 图所示:
• 经过各炼厂焦化装置长 期的经验总结,提出了 一系列行之有效的方法。 如在油气管线上加法兰, 当油气管线结焦时可以 拆掉清焦。有的在油气 出口管线上加过滤器。 还有一种比较好的注入 方法,将急冷油注入油 气刚出焦炭塔的根部, 而且急冷油管线也增大 到DN40,有的采用斜插 式注入,有的采用内置 环行喷雾管注入,均可 有效的防止了油气线结 焦。见图
1.3 加热炉出口温度
加热炉出口温度是焦化反应最关键的操作参数,它 直接影响到焦炭塔内泡沫层的高度。炉出口温度越高,焦 化反应越剧烈,深度越深,泡沫层的高度越低。反之,泡 沫层的高度就越高,易雾沫夹带,使泡沫状焦粉带入油气 管线而引起结焦。图-3表示三种减压渣油炉出口温度与 泡沫层高度的关系。
1.4 加热炉炉管注汽(注水)量
2、掺炼催化油浆使分馏塔底循环过滤器堵塞
• 催化油浆中的催化剂固体粉末除在原料换热器内沉积外, 另一重要沉积点为焦化分馏塔底,由于底循环运转的作用, 该固体粉末最终沉积在底循环过滤器内。自从2003年10 月份掺炼油浆以来,焦化分馏塔底循环过滤器经常堵塞, 导致底循环泵提不起量,常常用蒸汽反吹扫,仍难以奏效, 只好拆开清理,仅11月份就拆开清理3次,拆开后发现过 滤器内含较多焦粉与催化剂粉末混合后的粉状、块状物, 堵塞严重。而在第一开工周期期间(该期间基本未掺炼催 化油浆)该过滤器未曾因堵塞拆开清理过,这进一步验证 了大比例掺炼油浆是导致底循环过滤器堵塞的主要原因。
1.6 焦粉(或泡沫)的夹带
焦炭塔焦粉(或泡沫)的夹带量大小主要与塔内的油 气线速及安全空高有关,在确定焦炭塔直径时一般按 小于允许线速度计算,当装置处理能力提高时,油气 线速增大,容易导致焦粉和泡沫不能沉降而带到油气 线内,导致管线内结焦。

延迟焦化装置长周期运行的影响因素及对策浅析

延迟焦化装置长周期运行的影响因素及对策浅析

延迟焦化装置长周期运行的影响因素及对策浅析摘要:延迟焦化装置长周期运行的影响因素较多,如原料性质的变化较大、焦炭塔油气管线结焦。

为了延长延迟焦化装置长周期运行周期,工作人员可从对加热炉出口的温度进行调整、调整循环比、防范炉管结焦等方面着手,实现预期的目标。

关键词:延迟焦化装置;长周期运行;影响因素;对策当前,原油重质化问题不断加快,逐步提高对轻质油产品的需求,在此背景下延迟焦化装置以工艺简单、设备投资少与技术成熟度较高的优势,逐步得到人们的重视。

然而,延迟焦化装置长周期运行的影响因素较多,很有必要提出相应的解决对策。

1延迟焦化装置长周期运行的影响因素1.1原料性质的变化较大延迟焦化装置除了可以充当炼厂的“垃圾桶”,也原料也难以优选。

对于常减压装置的减压油渣必须借助焦化轻质化处理。

但是,原料性质不断加重的过程中,逐步增加了结焦倾向,增加了操作难度,很大程度上影响了装置长周期运行[1]。

对于延迟焦化装置而言,长期运行的关键点在于加热炉的炉内不结焦,需要工作人员选择具有良好热稳定性的延迟焦化原料,确保加热炉升温期间无缩合与裂化反应,确保胶体结构更为稳定。

若沥青质与饱和烃的含量增加,就会降低延迟焦化原料的热稳定性,若破坏了胶体结构的稳定性,容易导致其出现分相结焦的问题;反之,增加了芳烃和胶纸含量,就会导致焦化原料的热稳定性被延迟,其在加热炉炉管内不容易结焦,对提高延迟焦化装置长期运行起到促进作用。

1.2焦炭塔油气管线结焦焦炭塔油气管线结焦这一问题容易导致系统的操作压力升高,对装置轻质油收率产生影响,重则还会导致焦炭塔超压的安全阀起跳的问题。

日常操作期间,油气管线结焦很大程度上受到反应温度、注入方式、急冷油性质、阻焦剂及消泡剂性质的影响。

若加热炉的出口温度升高,就会增加焦炭塔内气相符合,气相线速高就会携带大量的焦粉,导致油气管线容易结焦[2]。

加热炉出口的温度不高,就会增加焦炭塔内的泡沫,反应后期若泡沫层无终止反应,就可以给汽给水,同样会出现油气管结焦的问题。

延迟焦化装置长周期生产中存在的问题及解决措施

延迟焦化装置长周期生产中存在的问题及解决措施

之 一 ,随 着原 油的 不断加 重 ,其装 置在 加 工渣 油和 重 油的过程 节 ,在 负荷相 同 的条 件下 ,通 过循 环 比的 降低有 助于 加 热炉热
中所发 挥 的作 用越 来越 重要 ,并且 装置运 行周 期的长短 与 否都 负荷 的减 少 ,尽 管如 此并不 是说 循环 比越 低越 好 ,借 助 富含环
置 主要是 进 口含硫渣 油进行加 工 ,其 四组成分 的分 布和沥 青接 油注入 点移动到除 焦 口并逆 向打 入是改造方 案的重点 。
近 ,只 需要连 续加工 5到 7天 即可 ,由此 会提 高两 台加 热炉 炉管
第 二 ,泡 沫层 高度 的 有效控 制 。经大 量研 究发 现 ,相比 较
大油 气线 结焦 ,通过 采取一 系列行之 有 效的措施 可 以确保装 置 移 动 。
在很 长一段 时 间 内都能够安 全平稳 的运 行 。
2焦炭塔大油气管线存在的问题 与对策
关键 词 :延迟焦化装 置 ;长周期 ;生产 ;问题 ;解 决措 施
2.1问题
延迟 焦化工艺 是一种应 用广泛 的重油/渣油加 工技术 ,基于
的 表 面 温 度 。 炉 管 壁 温 度 经 检 测 温 度 多次 都 超 过 650摄 氏 于加 工低 硫渣 油 ,加 工含 硫渣 的泡沫 层 高度 至少 要高 出两米 。
度 。经烧焦 处理后 ,基 于不能 有效 的改善 原料 ,则 炉管在运 行 当焦 炭塔 生焦 满足 一定 高度 后 ,基 于过 高的 气速 ,在 焦炭 塔 内
安 全环保的要求 日渐严格 。
于大 油气管结 焦的科学解决 。
1加热炉的问题与对策
2.2解 决措 施
1.1问题
第一 ,改造 急冷油 注入 点的位 置。将 急冷油注 入到大 油气

弹丸焦形成与防治方法(修改1)

弹丸焦形成与防治方法(修改1)

原油焦化弹丸焦的形成与预防方法辽河石化焦化车间许斌摘要:延迟焦化工艺是技术相对成熟,一次投资低,被广泛应用的重油轻质化加工技术。

本文结合辽河石化公司焦化装置原油焦化运行的实际情况,针对弹丸焦的产生及预防方面采取的一些措施,提出几点优化建议。

关键词:辽河超稠油压力循环比沥青质弹丸焦重金属含量引言:弹丸焦的形成主要与以下因素有关:沥青质、硫和金属含量高的劣质原料,易产生加热炉炉管结焦,生成弹丸焦等问题〔1〕。

通常沥青质比较容易结焦,增加原料中的芳烃含量可以抑制弹丸焦的生成,减轻加热炉炉管结焦〔2〕,操作反应温度,焦炭塔内线速度、循环比及焦炭塔压力对弹丸焦的形成也有一定影响。

弹丸焦的形成导致放水不畅,严重时会堵塞放水管线,导致焦炭塔无法放水,出现安全事故。

1优化原料性质解决弹丸焦问题辽河超稠油数据表明其密度、残炭、沥青质和重金属含量均高,属于难加工的原料油。

同时金属含量高,重金属之和大于570µg/g。

对于这样的原料,如果焦化时不在工艺上采取措施,很容易造成沥青质在加热炉炉管内表面沉积,进而造成炉管结焦,相当一部分的金属元素会在延迟焦化生产过程滞留到焦化油中,在焦炭塔内还容易引起发泡,导致弹丸焦产品的生成。

同时还会造成石油焦产品的灰分高。

灰分是石油焦的重要指标,因此以高金属含量为原料生产的石油焦如果不解决灰份问题,品质和档次均不会太高,对石油焦产品的销售和企业的经济效益均造成不利影响。

辽河石化分公司100万吨/年延迟焦化以辽河超稠油为主要原料进行加工装置,其工艺路线与常规的减压渣油延迟焦化装置存在一定的差异,辽河超稠油含盐,含水较高,特别是Ca 含量比较高,因此要求原油延迟焦化装置必须有电脱盐系统,脱除其中的盐和水份。

装置设计采用多产轻质油品的延迟焦化工艺,采用0.74大循环比,一方面通过大循环比为焦炭塔提供更多热量来降低加热炉辐射出口温度,减缓加热炉炉管的结焦,另一方面循环比加大后加热炉炉管内的物流流速增加,加大了物流对炉管的冲刷,进一步降低了炉管结焦的倾向。

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延迟焦化生成弹丸焦的原因及对策
摘要:随着国内焦化原料油劣质化,对渣油吃干炸尽的要求不断提高,为提升经济效益,延迟焦化装置卡边操作、高苛刻度运行,装置产出弹丸焦的几率越来越大,如何预防产生弹
丸焦已成为炼油企业迫切需要解决的一项技术难题,本文结合中石化炼化企业焦化装置运行
情况和笔者自身工作经历,对弹丸焦生成的现象、机理与危害影响进行总结,综合分析研究
产生弹丸焦的原料性质、操作条件,并提出防弹丸焦发生的有效措施,为炼油企业加工劣质
原油少产弹丸焦起到一定的参考作用。

关键词: 延迟焦化弹丸焦对策
由于加工原油性质的逐步变差,延迟焦化的原料也日益劣质化。

主要体现在原料密度大,粘度大,残炭值高,酸值高,胶质、沥青质含量高,硫含量高,重金属含量高等劣质原料在
实际生产中时不时产生弹丸焦,严重影响装置的正常运行,还给焦炭用户带来危害,因此有
必要对弹丸焦生成的原因、现象,以及预防措施进行探讨分析,从理论研究到生产实践找出
切实可行的方法来预防弹丸焦的生成。

一、弹丸焦的影响与危害
1.弹丸焦形成的机理
在日常生产中,延迟焦化装置主要是加工减压渣油时生成的焦炭,是一种弹丸焦与海绵
焦的混合固体。

生成海绵焦的原因是原料油中沥青质与杂原子的含量相对较低,当含量较高
的时候相应的质量越来越差,产生弹丸焦的几率也就相应增大。

一般情况下,弹丸焦都是一
些2~5mm的小球,有时也会达到排球大小,都是致密的低孔隙小球的聚集体。

如表1中的焦
炭均选取自同一延迟焦化装置的焦堆,数据表明两者在孔隙度和硬度上有显著差别。

表1 海绵焦与弹丸焦的物理性质
项目

绵焦

丸焦备注
焦炭的挥发分/%
1
0.2
9
.6
表现密度/(g/cm3)
1
.79
1
.83
100~15um
1
97
15~0.1um
4
8
2
6
0.1~0.014um
1
6
1
100~0.014um
8
3
4
3
硬度(HGI)
7
2
7
在焦化的反应
过程中,焦炭的形
成途径是在减压渣
油热转化过程中,
例如图1所示,渣
油四组分中的芳烃在高温下,经过芳烃——胶质——沥青质——炭质沥青质过程,最后形成
炭质沥青质。

一旦渣油沥青质含量过高就会导致过早的形成炭质沥青质,这些炭质沥青质会
早于原料进入焦炭塔,形成弹丸焦的前期颗粒,在经过一系列的工艺后就形成了弹丸焦【1】。

图1 渣油生成焦炭的反应途径
2.弹丸焦生成时的现象
在焦炭塔生焦的过程中,我们通过异常情况变化可以判断是否有弹丸焦产生,其表现有:①在生焦的过程中,处理量不变的情况下,加热炉的进料出口压力有明显上升,如,茂名分
公司二号焦化装置在处理量38t/h的情况下的压力是0.121MPa,出弹丸焦的压力升高至
0.126MPa;②出现弹丸焦,焦炭塔平台晃动较大,特别是电梯上至塔顶,晃动激烈;③焦炭
塔的挥发线明显的振动,伴随着有阵阵气流声;④冷焦操作的过程中,出现焦炭温度下降偏慢,正常的冷焦到改溢流的时间在3.5小时左右,当出现弹丸焦,4小时均很难冷下来;⑤
在放水操作时,会出现放水管线有大量碎焦炭流过的声音,常出现放水不畅通的现象;⑥除
焦时,发现有2~5mm的球状的焦炭,如图2所示:
图2 弹丸焦与非弹丸焦的情况
3.弹丸焦生成的危害
弹丸焦的出现往往会给生产过程工艺、设备运行以及安全生产等方面带来较大的影响,
主要有以下几个方面:
①焦炭塔、挥发线以及电梯等主要设备晃动,造成损坏和安全事故。

曾有炼油厂因为连
续多次出现弹丸焦,导致焦炭塔底裙座保温脱落情况;
②给大吹汽和冷焦等操作过程中,生焦通道易堵塞,导致装置停工。

特别是“一炉两塔”的工艺,曾有炼油厂出现放水的过程中生焦通道严重堵塞,导致装置被迫非计划停工事件;
③在给水冷焦阶段,由于冷焦不均,容易在焦炭塔内形成“热斑”,造成开顶盖时压力
超高或除焦时过热蒸汽喷出伤人;
④放水不畅通,无法打开底盖,造成非计划停工。

曾有炼油厂出现弹丸焦,放水不畅通,打开底盖机时,发生塌方,热水和焦炭喷出等情况,造成装置紧急降量;
⑤除焦时焦炭塌方卡钻,造成非计划停工。

由于弹丸焦结构比较松散,除焦时容易发生
焦层塌方而砸坏钻头及钻杆,严重时可能砸掉钻头或造成埋钻,进而导致装置生产波动或非
计划停工;
⑥生焦过程中,焦粉携带严重,导致分馏塔底过滤器和重蜡油线塔盘堵塞;
⑦产出的弹丸焦无法进行外卖,储存销售困难,难于分堆,容易出现质量问题,同时在
皮带输送至CFB的过程中,下料口难于控制问题,导致堵塞管线。

二、弹丸焦的原因分析
1.原料性质
原料性质是弹丸焦生成的内在因素。

美国Foster Wheeler(FW)公司研究人员认为,
弹丸焦的形成是沥青质沉淀的物理过程,当原料加热后,发生气化并开始裂化,在液相中的
裂化反应导致沥青质组分沉淀,沥青质会继续反应生成母焦,最终生成焦炭,当焦化原料中
的沥青质含量越高,就越容易生成弹丸焦【2】。

由于焦化原料中的四组分分析难以做到及时
快捷,因此很难进行指导操作,但可以通过大量收集常出现弹丸焦的原料进行预防性判断,
如表3所示。

表3 二焦化产出弹丸焦的四组分分析情况
从表3可以看
出,渣油的沥青质
含量很高,正常只
有8~10%,表3的渣油沥青质高达12~15%,除了原料中的沥青质有关系外,还与原料的残炭、金属含量有关,当原料中的残炭较高、金属含量高,也容易形成弹丸焦,如冷湖、巴查克罗、梅瑞等,也是容易产出弹丸焦的原料。

2.工艺操作
焦化生产出弹丸焦,除了原料的性质有关系,在生产上可以通过温度、压力以及循环比
进行调整。

①反应温度过高容易形成弹丸焦。

这是因为高的反应温度一方面加快了石油焦的生成速度,另一方面也增加了裂解的反应深度,产生了更多的轻组分,这样就加大了焦炭塔内气速。

生焦速度加快及塔内气速的加速,会加剧气相中携带的焦粒浓度,这就加快了焦核在气相的
结合速度,为形成弹丸焦提供了有利条件。

②焦炭塔压力低容易形成弹丸焦。

主要当焦炭塔的反应压力降低后,焦炭塔内的气速加大,一方面会增大轻组分的挥发速度,另一方面,也会使裂化反应正反应深度增大,这样就
增大了焦炭塔气相携带的焦粒浓度,最后容易生成弹丸焦。

三、弹丸焦的应对措施
1.原料的管控
结合中石化炼油企业延迟焦化生产情况来看,减压渣油原料性质较差,为了降低弹丸焦
出现几率,在掺炼油种选择过程中,要对油种进行优化处理,如配炼低沥青质原料、低残炭
原料、催化油浆等,保证焦化原料的改善【3】。

这样一来,通过掺炼油种的有效选择,能够
保证减压渣油胶体系统具有较高的稳定性,避免弹丸焦的生成。

同时,掺炼油种选择过程中,要对比例进行有效控制,能够对沥青质、残炭、金属含量进行稀释,从而对延迟焦化原料性
质进行较好改善,以降低弹丸焦生成几率。

2.操作的调整
在进行焦化生产过程中,生产工艺手段会对弹丸焦产生几率有着较大的影响。

对焦化工
艺手段的优化,首先要优先降低炉出口温度,减缓弹丸焦产生的几率。

在这一过程中,要保
证炉出口温度的有效控制,避免因为温度过低,导致出现软焦的情况。

同时,还可以提升循
环比和焦炭塔压力,避免入炉的原料快速气化,从而降低弹丸焦的浓度和反应速度。

但循环
比调整过程中,要注重对加工量的考虑,保证设备生产效率能够符合实际需要。

如表4,在
原料不变的情况下,通过温度、循环比以及压力的调整后,避免了弹丸焦的生成。

表4茂名分公司二焦化在原料不变的调整情况
四、结语
延迟焦化弹丸焦的生成,对化工企业正常生产过程中带来较大的影响,究其原因来看,由于原料性质、焦化操作工艺影响,导致了弹丸焦的大量生成。

在容易出现弹丸焦的原料,要提前做好预防和跟踪,同时可以通过原料的配比和工艺控制参数的调整,进一步降低弹丸焦生成几率,保证焦化生产顺利进行。

参考文献:
[1] 梁朝林,吴世逵,周国平,等关于预防弹丸焦产生的研究进展[J]. 广东石油化工学院学报,2011,21(1):1-6.
[2] 杨长文,辽河超稠油延迟焦化不产生弹丸焦工艺条件探索[J].炼油技术与工程2009,39(3):28-32.
[3] 侯继承,翟志清. 延迟焦化装置生成弹丸焦的原因分析及预防[J]. 河南化工,2010,27(3):54-56.
作者简介:杨培雄 1986.08.26 男福建晋江汉大学本科工程师茂名石化公司党委党校(培训中心)研究方向:石油化工生产、企业管理。

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