提高延迟焦化装置生产技术水平的对策

提高延迟焦化装置生产技术水平的对策【摘要】对在延长设备运行期限、增强装置加工能力、改善产品收率、节电降耗、洁净生产、提升技术水平、加强设备安全管理和先进控制系统运用等方面的成功经验进行了总结，并提出了进一步提高延迟焦化装置生产技术的措施。

【关键词】延迟焦化装置；生产技术；油气管线一、概述当前，用作重油轻质化主要技术手段的延迟焦化装置（又称“焦化装置”）也面对着新的技术挑战，即随着原料质量逐渐下降，对开工率的要求也日益增加，持续运行期限日益拉长，同时对节能减排和环境保护的要求也慢慢提高。

当前虽然我国的焦化装置生产水平逐年提高，但是与国外的技术水准还有着较大差距，例如热循环较大，生焦周期漫长等。

本文主要通过作者对上述问题的剖析，概括总结提高焦化装置生产技术的一些措施。

二、进一步延长装置运转周期1、延长焦化加热炉运转周期焦化装置的运行期限在很大程度上取决于加热炉的正常运行期限，拉长加热炉运行期限可以从加热炉的结构和相关的配套技术，及改变加热炉进料的特性二个主要方面思考。

对于设备加热炉进行线下清焦、在线烧焦事宜，工程设计师可做以下考虑：对于设备中有二台以上加热炉时，可仅设线下清焦，不设在线烧焦，必要时在保持整个装置设备连续工作的状况下，停下一台加热炉实施线下清焦；对安装仅有一台加热炉的，设置现场烧焦，必要时可一程现场在线烧焦，其他程仍然正常运行[1]，。

对黏度大、残炭量高、沥青质浓度高的劣质原料，必须采用提高循环比及系统中蜡油回注的方法，来改善加热炉供料性质，抑制炉管内生焦延长加热炉的运行期限。

采用阻焦剂，能有效地延缓焦垢在炉管内部的生成与沉淀，使之具有较高的热效能，并且降低电气设备的能源消耗，也可以延长加热炉的运行期。

2、减缓焦炭塔大油气管线结焦为减缓大油气管线结焦，油气工作温度必须小于该油品的临界分解工作温度，且介质流量也不得太低。

注入急冷油是有效的解决办法之一。

目前，焦化装置所使用的急冷油品主要有四类：柴油、中循环油品、蜡油和重污油品。

选用急冷油品主要从以下二个方面考量：一是急冷效率，急冷油品本身应易于挥发汽化，且不应该含有过量焦粉和容易形成结焦问题的化学产物，急冷后油气管道的油温也应该能合理限制在该油品临界分解油温以内。

二是经济效益。

用柴油作急冷油时，由于柴油的馏程相对特别低，高热量使用时价格低廉；但是柴油很容易在高热下进行再次裂解，大大降低了柴油收率；而用蜡油作急冷油，由于蜡油重组分相对特别高，在高热下蜡油中的胶质形成了次生沥青料质，容易产生结焦问题；重污油作急冷油比用蜡油作急冷油更容易产生重油气管道的结焦问题[2]。

同时，控制好焦炭塔内油气线速（1）调节加热炉炉管注汽（注水）的容量。

注汽或注水愈大，则焦炭塔内油气流速也愈大，更易使油气带着焦粉进大油气管道，形成结焦。

（2）调节冷焦吹气量。

当冷焦时的吹气量过大，将会把部分气泡带到油气管道内。

当这个塔再恢复生产时，油气管道内更易结焦。

（3）恰当控制处理量。

焦炭塔焦粉（或气泡）的携带率大小主要与油气线速度和安全空塔标高相关联。

应当按照所加工原料的特性对焦塔标高加以核算，并使焦塔内油气线速度与空塔标高处于安全范围以内。

空塔标高无法满足条件时，可适度减少生焦持续时间；线速度无法满足条件时，可适度增加焦塔内操作压，切不可盲目增加处理量，从而造成气泡冒顶或冲塔问题，这不仅会造成大油气管线的结焦问题，而且还会造成分馏塔的结焦或冲塔[3]。

甚至造成后系统设备、产品产生或携带大量焦粉而影响正常生产。

3、分馏塔结盐的处理由于焦化原材料中含较多的硫等化学成分，很容易形成在焦化装置运行过程中，分馏塔和塔顶冷却器等部分区域结盐（结垢），从而导致分馏体系工艺运行障碍。

分馏塔的结盐现状也渐渐变成了焦化一种普遍存在并经常出现的问题，目前大多数的设备或分馏系统均未设除盐设备，因而采用现场水洗技术或加入结盐控制剂的方式除盐。

这二个方式的特点主要是：采用现场水洗技术时，水进入生产运行状态的分馏塔内运行，塔内温度压力产生变化波动，会影响到汽油、柴油、甚至蜡油的质量与产量，同时生成部分轻污油、污水，但操作简单、除盐完全、见效快，是目前常用的有效方法；而采用加入结盐控制剂除盐，也能够除盐彻底并且对操作、产品的直接冲击程度要小很多，但生产成本相对而言较高。

三、挖掘设备潜力1、提高焦化装置处理能力改善已建焦化装置的处理工作能力，实施去瓶颈改建。

一般装置上存有一处重要限制点——加热炉负荷不足：表现在炉膛温度高、加工量提高时出口温度偏低，不能达到正常工作要求。

可以通过对炉膛内全方位温度检测，找出低温部位，适度改善燃烧器或燃烧条件，使得低温部位能够有效提温充分利用，从而提高炉子加工能力；在有合适条件下，再另建一套焦化装置是彻底解决渣油加工能力大幅短缺的有力举措[4]。

2、降低循环比降低循环比能够有效直接的提高装置加工量，加工优质原料时可以轻松操作。

但还需要考虑到以下制约因素：受原材料特性的约束，或者针对劣质原材料，需要选取适当的循环比，以实现设备长周期安全运行；二是受加热炉、分馏工艺、设备换热的约束，使设备无法进行小循环比使用。

3、缩短生焦周期对现有的焦化装置加工正常原料而言，加热炉、焦炭塔、分馏塔、辐射供料泵、压缩机等主要设备设施均有提量空间，而当加工劣质原料时，焦炭塔的容量可能会出现瓶颈限制，可以考虑采用减少生焦周期来增加处理容量的办法，但要充分考虑是否会形成新的技术瓶颈[5]。

四、增加液体产品收率1、提高反应温度在压力与循环之比一定时，若增加反应温度，则蜡油、石油焦收率降低，气体、汽油、轻柴油收率上升，有利于装置效益的提高。

但炉出口高温操作对设备运行循环也有很大影响，如果高温达到－定限值将形成早期结焦问题，并阻塞炉管和转油线，从而减少运转循环周期，并促使弹丸焦生产。

所以，在制定炉出口温度控制时应当慎重严谨，应针对原料油的特性以及对生产过程的各种条件的充分调查分析，科学稳妥的确定最佳的炉出口温度控制点，对制造普通电极焦以及燃料焦的焦化装置，加热温度炉出口温度控制通常宜限制在490-495℃。

2、降低焦炭塔操作压力一般来说，焦塔顶压控制0.1-0.15MPa，每下降约0.05MPa，焦炭产量就减少约一个百分点。

但由于焦炭塔操作压力的减小，会造成后系统焦粉增多，能很快直接的影响到后系统设备运行、产品质量，危害巨大，所以宜适当稳定控制，并及时调整处理掉压力偏高的情况。

3、加注助剂液体产品增收助剂的主要作用原理是促使烃类物质活性自由基的产生，进而引起烃族的自由基迅速断键裂化反应，使重质原材料尽量多地转化成轻质油品；同时抑制了芳环自由基、烯烃等产生缩合反应，使油品产量尽量地提高[6]。

五、提高高附加值产品收率1、提高柴油拔出率和分馏塔分离精度蜡油中含大约百分之十到百分之二十的柴油，大约有50-100T的柴油重叠后，被送往下游设备，这不仅浪费了下游设备的处理能力，还同时耗费大量能源，严重影响经济性。

可采用如下对策：（1）加增柴油与蜡油中间的塔板数，提高精馏效果；（2）改善蜡油汽提塔，使用过热蒸气减少油气分压，把蜡油中的柴油气提出来；（3）取消蜡油上返回增大中段回流量；或减小中断返回增大柴油下返回；（4）减少循环油与蜡油中间的隔离塔板，并通过蜡油下回流来调节提升循环系统蜡油纯度。

2、完善开好吸收稳定系统焦化装置的原料选择性较大、复杂变化、不很稳定，导致吸收稳定系统设备或操作运行中存在不适宜问题，致使干气中带有较多的液化石油气成分，严重影响了液化石油气的回收率、干气质量、加工能耗。

在日常生产中要针对问题综合分析、核实设计、精心控制调度，搞好综合管理，尽可能的改善成为完备的适宜的吸收稳定系统，以便于取得更好的经济性效益。

3、重视并进一步改进清洁化生产条件由于焦化科学技术的提高，生产焦化装置的工作环境也获得了提高。

近年来采取的降低污染的措施主要有：对焦塔的吹汽放空，采取密闭塔式接触冷却油吸附处理的工艺技术；对冷焦水采取罐式贮存、密封处理、尾气排放脱硫处理的工艺技术；对于切焦用水，一般采取离心分离、滤波、罐式贮存等技术；在加热炉中使用脱硫燃料气和低氮燃烧器；将含硫的污水送到汽提设备汇集处理，经净化后返回复用焦化装置；使用环境保护型的封闭式溜焦槽，以避免在除焦过程中污水外溅。

六、结束语延迟焦化成为一种比较完善的炼油工序技术手段，一直持续在创新与发展，在中国炼油产业的发展中，必将起到愈来愈大的影响。

参考文献：（1）李一玮，延迟焦化装置焦碳塔的变形、开裂机理和安全分析[J]，压力容器,1989,000(004):65-70。

（2）张德义，提高延迟焦化装置技术水平进一步发挥其在重油加工中的作用[J]，炼油技术与工程,2005,35(12):6。

（3）周猛飞、王树青、金晓明，先进控制技术在延迟焦化装置的应用[J]，化工自动化及仪表,2009,36(1):4。

（4）王建文、汪华林，延迟焦化装置冷焦水密闭处理技术的研究[J]，炼油技术与工程,2006,36(2):4。

（5）宫向阳、冯新国，先进控制技术在延迟焦化装置的应用[J]，计算机与应用化学,2011,28（5）:1。

（6）严宇翔，原料劣质化对延迟焦化装置生产的影响[J]，炼油技术与工程,2016,46(4):5。