焦化装置运行参数ppt课件

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• 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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
焦化产品收率和质量预测
康氏残炭对焦化产品收率的影响
James H·Gary提出焦化产品分布和原料康残的关联式。 焦炭收率m%=1.6×CCR 气体(<C4)收率m%=7.8+0.144×CCR 石脑油收率m%=11.29+0.343×CCR 柴油收率m%=0.648×瓦斯油收率 蜡油收率m%=0.35×瓦斯油收率
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 然要结合考虑到水力除焦设备的能力和投资
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
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)
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,%
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
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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
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
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%
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焦化原料性质的影响
• 焦化原料如渣油中含盐会诱发成焦先兆体的快速增加导致炉管结垢,为之要
求控制钠盐含量≯50ppm。一般在25ppm时就会发现炉管结焦。这就要求上
游常减压装置有良好电脱盐设施,使脱盐率在95%以上。
• 原料中含有非溶解性固体杂质,如催化剂粉末同样会诱发、加速高温介质在
炉管内产生结焦现象,在考虑回炼催化澄清油,生产优质石油焦时,务需注
• 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
• 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
(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
• 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
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装置原料假如焦化装置扩能改造后操作压力有了提高,其质量问题可 得到缓和
▪ XHCGO能用作为重燃料油的调和料,如能代替馏分油如煤油等则是非
常有吸引力的
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影响加热炉长周期运行的因素
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
0.9571 3.358 0.78
465
0.9963 82.39 13.4 4.10
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意这一点,否则不仅增加石油焦中灰分含量,而且会加速炉管内结焦现象
• 要对焦化原料进行予处理如对澄清油进行静电除尘或自动反冲洗的机械过滤
除去催化剂粉末。希望催化剂粉末≤100ppm。
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该关联式条件为d≤0.9465的直馏减渣;焦炭塔顶压力=0.15~0.20MPa(g), 汽油干点=200℃,蜡油干点=475~495
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提高焦化液体产品收率
• 延迟焦化装置应在保证产品质量、开工周期等前提下,尽量提高液体产品收
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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
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良好的加热炉设计应该是 :
• 高管内流速(>1.83~2m/sec)
▪ 短停留时间,特别是介质426℃以上段的停留时间 ▪ 稳定的温升梯度 ▪ 炉内合理对称布置和配管 ▪ 较合理的平均热强度及炉管热强度周向不均匀系数小 ▪ 每管程多点注汽,但小的注汽(或水)量 ▪ 正确的对流转辐射处介质设计温度 ▪ 中、小型能量的低NO火嘴及扁长形炉膛尺寸 ▪ 适宜的炉膛体积热强度。
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
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
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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
在线清焦技术设计
• 根据FW设计的Laondell Citgo炼厂焦化介绍,在线清焦的效果是:
▪ 炉管表面温度降低125°F(51.7℃)
▪ 炉管压降基本回复正常(开工前压降) ▪ 清焦后燃料节省约10-15% ▪ 单炉可连续运行三年以上(即二年以上才用蒸汽和空气烧焦1次)
上海石化的100万吨/年焦化装置,首次在国内采用双面辐射的焦化 加热炉,并具有在线清焦技术。大大地提高了我国延迟焦化工艺 水平
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
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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%
率,降低焦炭的产率
• 为实现这一目标可采取的措施有:
降低循环比,降低操作压力,提高操作温度和减压蒸馏采取渣油深拔操作等措 施
• 采用馏分油循环流程也可以降低焦炭收率、提高液体产品收率 • 提高馏分油收率,尤其是提高焦化蜡油收率(HCGO)可提供更多的裂化(催
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
0.9595 4.907 1.28
484
0.9593 4.903 0.86
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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
• 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
超重焦化蜡油(XHCGO)的出路
▪ 假如炼厂下游加工工艺装置能够很经济地解决质量变差的问题,
XHCGO就可以和HCGO重新混合起来,这种情况时,不用关心这二种产 品之间的分馏问题。所增加的焦粉可以用焦化装置的过滤系统或改进 加氢精制装置的过滤器来解决
▪ XHCGO也可以作为单独的产品加以回收,用作为催化裂化和加氢精制
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, ℃
炉进料性质 密 度 ,d20 g/cm3 粘 度 ,V100 mm2/s 康 氏 残 炭 ,m% 沥 青 质 , m%
• 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
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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
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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
受一定限制。
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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
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