延迟焦化装置运行参数设置和计算
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焦炭收率之间最佳平衡和经济的操作点
• 加工重质劣质“四高”原料量，一般采用低压、高温和低循环比操作
条件，以实现最大馏份油收率，但务必注意弹丸焦生成问题。
• 调整循环比，在达到最大馏份油收率和处理量时，应满足对蜡油
（HCGO）质量要求
• 在采用低压操作时，务必考虑到焦炭塔内气速以及造成的设备、管线
及系统压降，从而对气压机产生的影响
然要结合考虑到水力除焦设备的能力和投资
• 缩短生焦周期，要考虑到塔壳体／裙座连接处应力，采用有限元分析
法，减少应力
• 焦炭塔框架设计便于操作、维修基础上优化高度，节省投资 • 焦炭塔框架高度主要取决于焦炭塔溜槽、焦池、塔自身高度和甩油罐
高度等要求
延迟焦化基本参数
• 影响延迟焦化过程的有关
参数
▪ 原料参数 ▪ 工艺参数 ▪ 工程参数
2.5～3.5m％，并缓和炉管结焦
• 缩短焦化循环周期，提高焦化处理能力。但焦化周期从24
小时缩短到18小时，焦炭塔寿命损失25％，而且焦炭VCM
会增加约1.0m％
2、延迟焦化工艺和工程设计考虑--工艺设计
• 适应当前和未来可能操作原料性质变化 • 当加工低硫原料生产优质电极焦时，要优化工艺条件，达到馏份油和
• 原料参数是影响装置设计和操
作条件的主要参数有：
▪ 原料的特性因素 ▪ 减压蒸馏程度（Degree of
Reduction）
▪ 残碳 ▪ 含硫量 ▪ 酸值和金属含量等 • 原料因素往往是事先确定的客
观先决条件，但对焦化过程有
很大的影响
原料性质
• 高酸值高稠原油，可考虑用延迟焦化匹配原油予处理的联合工艺，作
为轻质化加工手段
• 普通高稠原油可按照“稀释→换热→深度电脱盐脱水→加热→闪馏→
或初馏→焦化”流程进行加工
• 塔河油常渣、辽河稠油渣油、沙轻减渣、伊朗油和科威特油减渣等高
沥青质含量、高残炭、低热稳定性的焦化料，建议不要采用超低循环 比操作条件，避免在加热炉管及主分馏塔底结焦；选用具有在线清焦 技术的双面辐射炉型；在工艺设计中考虑选择性瓦斯油外循环流程， 以增加产品方案灵活性和延长焦化炉运行周期，并且可以避免弹丸焦 的生成
12.0
相对密度
0.7936
d15.6 1.0536
硫含量,%(质)
1.4
焦化瓦斯油,%(质)
37 3
相对密度d15.6
0.9402
硫含量,%(质)
1.8
焦炭,%
34.6
焦炭硫含量,%(质)
2.4
12.4 0.7923
1.3 33 3 0.9352
1.8 37.8 2.4
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 重要操作参数延迟焦化工艺总的趋向是降低循环比，尤其 是新建装置循环比由过去常规的1.2% 降低到 0.3%
炉进料性质 密度,d20 g/cm3 粘度,V100 mm2/s 康氏残炭,m% 沥青质, m%
0.0
7.93 12.60 24.08 28.34 26.50
0.9612 5.97 1.90 510
循环比
0.1
0.2
8.22 13.86 24.31 26.55 27.06
8.53 14.31 25.67 22.53 28.96
• 优化分馏与换热流程，选择合理的工艺方案，节省投资和能耗
3、延迟焦化工艺和工程设计考虑--焦炭塔和框架
结构
• 设计中要充分考虑焦炭塔的加热／冷却之周期，保证焦塔寿命。优化
焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘度等）、处
理量、循环比、温度、压力以及是否考虑注有效消泡剂来计算确定焦
炭收率、焦炭塔允许气速，从而来决定焦炭塔数目和塔径、高度（显
延迟焦化运行参数
1、延迟焦化工艺特点--通过调节温度、压力 和循环比等参数增加操 作弹性
• 炉出口温度增加5～6℃，瓦斯油收率增加1.0～1.2％ • 循环比降低到0.05～0.15，可较大提高液收，但务必注意
加热炉管结焦和分馏塔蒸发段超温问题
• 馏份油循环，液收可增加2.0～2.5m％，焦炭收率下降
延迟焦化装置操作压力对产品收率的影响
焦化原料 原油：威尔明顿原油
实沸点（TBP）切割温度,℃：552
相对密度,d15.6：1.0536
康氏残炭值,%(质)：20.6
硫,%(质)：2.4
焦炭塔操作压力,MPa
0.1055
产品收率
干气和LPG,%(质)
16.1
0.2461 16.5
焦化产品
焦化汽油,%(质)
• 延迟焦化工艺的发展趋势是降低操作压力，以提高液体产品的收率 • 我国焦化装置的操作压力在0.15～0.20 MPa之间
▪ 以前，典型焦化装置的设计压力为0.25 MPa左右 ▪ 新设计的焦化装置操作压力为0.1 Mpa， ▪ 低压操作设计应注意焦化部份的系统压力平衡,在老装置改造时会
受一定限制。
0.9595 4.907 1.28
484wk.baidu.com
0.9593 4.903 0.86
479
1.0000 273.6 17.1 5.70
0.9994 191.5 15.6 5.30
0.4
9.01 15.70 27.51 17.68 30.10
• 下述场合，也需要增加循环比： ▪ 减少焦化蜡油（HCGO）产量 ▪ 改善焦炭质量 ▪ 保护下游较老或超负荷的加氢精制（或加氢裂化装置） ▪ 避免弹丸焦（Shot-coke）生成 ▪ 减少加热炉结焦
循环比降低后对蜡油和加热炉辐射段进料性质影响
项目名称
产品收率,m% 富气 汽油 柴油 蜡油 焦炭
蜡油性质 密度,d20 g/cm3 粘度,V100 mm2/s 康氏残炭, m% 干点, ℃
操作温度
• 操作温度是指焦化加热炉出口温度或焦炭塔温度 • 在压力和循环比一定时，焦化温度每增加5.5℃，瓦斯油收率增 加
1.1％，适当增加反应温度对焦化是有利的
• 焦炭塔温度过高，容易造成泡沫夹带和促进弹丸焦的生成 • 焦炭塔温度同时可以控制焦炭的可燃挥发物（VCM） • 在操作中用加热炉出口温度来控制焦炭的挥发分含量
我国的延迟焦化装置加热炉出口温度一般均控制在495～500℃范围 之内
操作压力
• 操作压力是指焦炭塔顶压力，焦炭塔顶压力下限值是为克服焦化主分
馏塔及后继系统压降所需的压力
• 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
• 加工重质劣质“四高”原料量，一般采用低压、高温和低循环比操作
条件，以实现最大馏份油收率，但务必注意弹丸焦生成问题。
• 调整循环比，在达到最大馏份油收率和处理量时，应满足对蜡油
（HCGO）质量要求
• 在采用低压操作时，务必考虑到焦炭塔内气速以及造成的设备、管线
及系统压降，从而对气压机产生的影响
然要结合考虑到水力除焦设备的能力和投资
• 缩短生焦周期，要考虑到塔壳体／裙座连接处应力，采用有限元分析
法，减少应力
• 焦炭塔框架设计便于操作、维修基础上优化高度，节省投资 • 焦炭塔框架高度主要取决于焦炭塔溜槽、焦池、塔自身高度和甩油罐
高度等要求
延迟焦化基本参数
• 影响延迟焦化过程的有关
参数
▪ 原料参数 ▪ 工艺参数 ▪ 工程参数
2.5～3.5m％，并缓和炉管结焦
• 缩短焦化循环周期，提高焦化处理能力。但焦化周期从24
小时缩短到18小时，焦炭塔寿命损失25％，而且焦炭VCM
会增加约1.0m％
2、延迟焦化工艺和工程设计考虑--工艺设计
• 适应当前和未来可能操作原料性质变化 • 当加工低硫原料生产优质电极焦时，要优化工艺条件，达到馏份油和
• 原料参数是影响装置设计和操
作条件的主要参数有：
▪ 原料的特性因素 ▪ 减压蒸馏程度（Degree of
Reduction）
▪ 残碳 ▪ 含硫量 ▪ 酸值和金属含量等 • 原料因素往往是事先确定的客
观先决条件，但对焦化过程有
很大的影响
原料性质
• 高酸值高稠原油，可考虑用延迟焦化匹配原油予处理的联合工艺，作
为轻质化加工手段
• 普通高稠原油可按照“稀释→换热→深度电脱盐脱水→加热→闪馏→
或初馏→焦化”流程进行加工
• 塔河油常渣、辽河稠油渣油、沙轻减渣、伊朗油和科威特油减渣等高
沥青质含量、高残炭、低热稳定性的焦化料，建议不要采用超低循环 比操作条件，避免在加热炉管及主分馏塔底结焦；选用具有在线清焦 技术的双面辐射炉型；在工艺设计中考虑选择性瓦斯油外循环流程， 以增加产品方案灵活性和延长焦化炉运行周期，并且可以避免弹丸焦 的生成
12.0
相对密度
0.7936
d15.6 1.0536
硫含量,%(质)
1.4
焦化瓦斯油,%(质)
37 3
相对密度d15.6
0.9402
硫含量,%(质)
1.8
焦炭,%
34.6
焦炭硫含量,%(质)
2.4
12.4 0.7923
1.3 33 3 0.9352
1.8 37.8 2.4
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 重要操作参数延迟焦化工艺总的趋向是降低循环比，尤其 是新建装置循环比由过去常规的1.2% 降低到 0.3%
炉进料性质 密度,d20 g/cm3 粘度,V100 mm2/s 康氏残炭,m% 沥青质, m%
0.0
7.93 12.60 24.08 28.34 26.50
0.9612 5.97 1.90 510
循环比
0.1
0.2
8.22 13.86 24.31 26.55 27.06
8.53 14.31 25.67 22.53 28.96
• 优化分馏与换热流程，选择合理的工艺方案，节省投资和能耗
3、延迟焦化工艺和工程设计考虑--焦炭塔和框架
结构
• 设计中要充分考虑焦炭塔的加热／冷却之周期，保证焦塔寿命。优化
焦炭塔设计，依据原料性质（如残炭、沥青质、密度、粘度等）、处
理量、循环比、温度、压力以及是否考虑注有效消泡剂来计算确定焦
炭收率、焦炭塔允许气速，从而来决定焦炭塔数目和塔径、高度（显
延迟焦化运行参数
1、延迟焦化工艺特点--通过调节温度、压力 和循环比等参数增加操 作弹性
• 炉出口温度增加5～6℃，瓦斯油收率增加1.0～1.2％ • 循环比降低到0.05～0.15，可较大提高液收，但务必注意
加热炉管结焦和分馏塔蒸发段超温问题
• 馏份油循环，液收可增加2.0～2.5m％，焦炭收率下降
延迟焦化装置操作压力对产品收率的影响
焦化原料 原油：威尔明顿原油
实沸点（TBP）切割温度,℃：552
相对密度,d15.6：1.0536
康氏残炭值,%(质)：20.6
硫,%(质)：2.4
焦炭塔操作压力,MPa
0.1055
产品收率
干气和LPG,%(质)
16.1
0.2461 16.5
焦化产品
焦化汽油,%(质)
• 延迟焦化工艺的发展趋势是降低操作压力，以提高液体产品的收率 • 我国焦化装置的操作压力在0.15～0.20 MPa之间
▪ 以前，典型焦化装置的设计压力为0.25 MPa左右 ▪ 新设计的焦化装置操作压力为0.1 Mpa， ▪ 低压操作设计应注意焦化部份的系统压力平衡,在老装置改造时会
受一定限制。
0.9595 4.907 1.28
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0.9593 4.903 0.86
479
1.0000 273.6 17.1 5.70
0.9994 191.5 15.6 5.30
0.4
9.01 15.70 27.51 17.68 30.10
• 下述场合，也需要增加循环比： ▪ 减少焦化蜡油（HCGO）产量 ▪ 改善焦炭质量 ▪ 保护下游较老或超负荷的加氢精制（或加氢裂化装置） ▪ 避免弹丸焦（Shot-coke）生成 ▪ 减少加热炉结焦
循环比降低后对蜡油和加热炉辐射段进料性质影响
项目名称
产品收率,m% 富气 汽油 柴油 蜡油 焦炭
蜡油性质 密度,d20 g/cm3 粘度,V100 mm2/s 康氏残炭, m% 干点, ℃
操作温度
• 操作温度是指焦化加热炉出口温度或焦炭塔温度 • 在压力和循环比一定时，焦化温度每增加5.5℃，瓦斯油收率增 加
1.1％，适当增加反应温度对焦化是有利的
• 焦炭塔温度过高，容易造成泡沫夹带和促进弹丸焦的生成 • 焦炭塔温度同时可以控制焦炭的可燃挥发物（VCM） • 在操作中用加热炉出口温度来控制焦炭的挥发分含量
我国的延迟焦化装置加热炉出口温度一般均控制在495～500℃范围 之内
操作压力
• 操作压力是指焦炭塔顶压力，焦炭塔顶压力下限值是为克服焦化主分
馏塔及后继系统压降所需的压力
• 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