溶脱沥青-焦化对比分析

一、主要技术方案溶剂脱沥青主要技术方案如下：1 采用一段抽提工艺技术抽提器具有分离效率高、处理能力大、设备尺寸小的特点。

因此，工艺流程上采用了一段抽提技术，省去了二段抽提工艺的沉降器。

该工艺流程简单、设备少、操作难度降低。

2 采用非临界抽提超临界回收技术抽提器操作温度低于溶剂临界温度以保证溶剂在抽提器内是液相。

而溶剂回收部分的DAO分离器是在超临界条件下操作，在超临界条件下溶剂基本上失去了对油品的溶解能力，因此脱沥青油下沉与溶剂分离达到回收溶剂的目的。

大部分溶剂（约90％）从分离器顶部溢出，这部分溶剂温位较高，可与脱沥青油溶液换热，回收大部分热量。

3 采用导热油系统装置内设置导热油系统，导热油经过导热油加热炉升温后再分别与DAO溶液和沥青汽提塔进料换热。

导热油取代了常规流程中的沥青溶液加热炉和DAO 溶液加热炉，不仅简化了流程还降低了操作费用。

4溶剂消耗量较低DAO汽提塔和沥青汽提塔采用较低压力和较高温度操作，保证溶剂的汽提效果，使DAO产品和沥青产品中携带的溶剂量减少。

延迟焦化主要技术方案如下：技术方案的选择以装置的“安、稳、长、满、优”生产为目标，采用国内外先进、成熟可靠的工艺技术和设备，使装置在环境保护、长周期运行、目的产品收率、自动化水平和能量消耗等方面达到新的较高水平。

1环境保护水平有了新的飞跃由于延迟焦化工艺是将减压渣油转化为较轻质油品和焦炭的工艺，而焦炭的除去采用水力除焦技术，不可避免地会产生粉尘、污水、废气等污染物。

为减少污染，本设计采取如下措施：1.1冷焦水密闭循环，消除恶臭气味采用冷焦水密闭循环流程，对冷焦水全过程进行密闭循环处理，减少冷焦水对周围环境的污染。

处理后的冷焦水再循环使用，从冷焦水中回收的污油作为急冷油回炼。

其流程特点如下：a)采用旋流除油器技术冷焦水中含有一定量的油和焦粉，采用密闭冷却时，如直接进空冷器，容易造成空冷器堵塞，影响冷焦水的冷却。

本次设计冷焦水出口加过滤器并采用旋流除油器技术，在冷焦水进空冷器前，先进入旋流除油器（旋流除油器是利用离心分离的原理，将水中的污油除去，旋流器出口水含油约100ppm），然后再进入空冷器进行冷却。

从旋流除油器分出的油相，其含有约90%的水，进一步进入沉降罐进行脱油。

b)采用空冷间接冷却传统敞开式冷焦水流程，冷焦水采用凉水塔冷却，由于冷却过程敞开通大气，在冷焦水水温较高时，使得水中硫化物挥发到周围大气中，对环境影响较大。

为了避免冷焦水的对环境的污染，采用密闭的空冷间接冷却。

c)采用沉降罐进行隔油和储存冷焦水。

从焦炭塔排出的冷焦水，先进缓冲罐，然后再进行隔油和冷却，处理后的冷焦水储存在罐中，使整个系统达到完全密闭。

d)污油回炼从旋流除油器中分出的油相含有90%(wt)的水，需进一步沉降脱水。

因此，采用沉降罐增加油水分离时间的方法进行脱水，污油送到污油罐，由污油泵打到焦炭塔进行回炼。

装置其它部分的污油也可以送到污油罐。

1.2减少新鲜水用量，污水综合利用。

为减少新鲜水用量、减少污水排放，本次设计采用以下措施：a)机泵冷却水的自流排水排至切焦水处理池，代替新鲜水作为切焦水的补充水。

b)接触冷却塔顶排水排至切焦水处理池，代替新鲜水作为冷焦水的补充水。

1.3采用密闭吹气放空系统采用密闭吹气放空系统，实现焦炭塔吹气放空过程无废气排放。

1.4采用国产新型低NOx燃烧器焦化加热炉采用新型低NOx燃烧器、减少烟气中NOx排放量，减少污染。

2装置连续运行周期达到3年由于我国延迟焦化装置焦化加热炉大多数为单面辐射加热炉，设备和管道的用材等级偏低等原因，使得我国延迟焦化连续运行周期较短，除个别装置连续运行周期接近3年外，大部分装置都为1年1修。

为改变延迟焦化装置连续运行周期短的状况，使之满足工厂3年1修的生产计划，本次设计采用以下措施延长装置运行周期。

2.1采用国产化的新型双面辐射加热炉，提高焦化炉的连续运行周期a)采用双面辐射加热炉辐射炉管采用双面辐射形式布置，以提高其平均热强度，降低峰值热强度，因而可降低最大油膜厚度、管壁温度、物料停留时间。

与单面辐射炉型相比，热强度的分布不均匀度减少30%以上。

b)采用在线烧焦技术在线烧焦就是在不停焦化加热炉的条件下，对多管程加热炉中的某一列管程进行空气-蒸汽烧焦。

采用在线烧焦技术可以延长焦化炉的连续运行时间，缩短停炉烧焦次数，从而提高装置的经济效益。

c)采用多点注汽技术根据管内介质不同的加热阶段，在管路系统不同部位分别注入不同比例的蒸汽。

减缓减压渣油在炉管中的结焦，延长焦化炉的运行周期。

d)提高炉管材质等级加热炉炉管选用Cr9Mo，提高炉管表面允许温度，延长使用寿命。

e)采用新型燃烧器根据辐射炉膛结构、炉管布置型式等，采用小能量和相对扁长形及低NO×燃烧器，以保证在提供工艺所需热量相匹配的炉膛单位燃烧热容积下，炉膛内热强度分布的均匀性和环保法规的要求。

2.2严格按加工高硫原油有关标准选用主要设备、管道材质由于装置原料硫含量高，为保证装置的长周期安全运行，本设计严格按《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》SH/T3096-1999中的规定，选用相应的抗腐蚀材料。

a)焦炭塔选材焦炭塔设计材料选择铬钼钢15CrMoR，上部选用15CrMoR+0Cr13复合板。

b)分馏塔抽出管道和高温换热器选材在装置的高温部位,柴油抽出以下部位高温介质所接触部位的抽出管道，采用Cr5Mo材质，换热器管程采用0Cr18Ni10Ti材质，提高设备的抗腐蚀能力。

c)加热炉炉管选材对流段炉管和辐射炉管选用Cr9Mo，提高加热炉炉管的抗硫腐蚀和高温氧化能力。

2.3主要关键机械设备和阀门采用进口设备对于装置内主要关键机械设备和阀门如辐射进料泵、高压水泵四通阀和大口径的高温球阀采用进口设备。

2.4 采用“可灵活调节循环比”工艺技术，减少分馏塔底结焦采用LPEC开发的“可灵活调节循环比”工艺流程，该流程在常规的流程基础上，增加循环油抽出设施，循环比的调节直接采用循环油与减压渣油混合的方式，反应油气热量采用循环油中段回流方式取走。

由于取消了反应油气在塔内直接与减压渣油换热的流程，不但循环比可以灵活调节，而且可以大大降低在低循环比或超低循环比下分馏塔下部的结焦倾向。

同时，由于进料的减压渣油不直接与含有焦粉的反应油气接触，辐射进料泵的焦粉含量可以大幅度减少，因而可以减缓辐射进料泵的磨损，延长辐射进料泵的使用寿命。

2.5设计结构合理的分馏塔内件焦化分馏塔采用条形浮阀塔盘。

此类塔盘与圆形浮阀塔盘相比，具有以下优点：a)处理能力大，正常情况下，处理量比圆形浮阀塔盘可以提高15~20%左右；b)不易脱落，由于浮阀为矩形结构，可以避免浮阀在操作过程中由于旋转而引起的磨损、脱落；c)塔盘效率高，由于此类塔盘在弓形区设有导向装置，可以有效的减少弓形区液体的返混，提高塔盘的分离效率。

2.6采用无堵焦阀的焦炭塔预热流程采用无堵焦阀的焦炭塔预热流程，延长焦炭塔的使用寿命。

2.7焦炭塔设置注消泡剂接口和中子料位计措施，减少焦粉夹带为减小焦炭塔泡沫层高度，提高装置的安全性，采取向焦炭塔注消泡剂措施。

同时为准确检测焦炭塔内焦炭层高度，焦炭塔安装中子料位计。

3较高的柴油收率为提高柴油收率，在焦化分馏塔的设计中采用以下技术：3.1适当增加塔盘数分馏塔的塔盘数由常规的25-34层，增加到41层，其中柴油和蜡油分馏段增加了4层。

3.2采用高性能浮阀塔盘3.3设置轻蜡油汽提塔将轻蜡油中的柴油组分汽提出来，可以提高约1.5%的柴油收率。

4装置自动化程度高装置除采用DCS控制和ESD连锁保护外，还采用LPEC开发的除焦程序控系统，塔顶盖自动装卸系统，实现了除焦过程和塔顶盖、塔底盖装卸的自动化。

不仅提高除焦速度，还减轻劳动强度和提高操作安全性。

4.1采用程序控制水力除焦技术采用程序控制可对除焦的各种操作进行显示和控制，实现安全联锁，并对钻具位置进行动态模拟数字显示。

4.2采用自动切换联合钻孔切焦器采用自动切换联合钻孔切焦器，在除焦过程中无论除焦器在塔内任何位置，只要除焦控制阀开关一次，除焦器就会改变一次除焦状态。

不需要提出塔口换钻具或堵喷嘴。

自动切换除焦器采用流线型喷嘴，射流集中，除焦效率高。

4.3采用塔顶盖自动装卸机为提高操作安全性，减小操作工人的劳动强度，采用塔顶盖自动装卸机械。

5主要设备实现大型化设计采用“一炉两塔”工艺流程，大型化焦炭塔和焦化加热炉技术，焦炭塔直径达 8400mm，焦化加热炉热负荷为45MW。

6较低的能量消耗采用多种节能降耗措施，降低装置能耗，装置设计能耗（焦化+吸收稳定）为31.0千克标油/吨原料。

6.1优化换热流程通过优化原料的换热流程，尽可能减少蒸汽发生量，提高原料的换热终温。

6.2提高焦化炉热效率采用高效、可靠的预热回收系统回收烟气余热，使焦化炉热效率达到91%。

采用“一炉两塔塔”工艺流程，降低装置操作消耗。

二、工程投资100万吨/年延迟焦化装置工程投资约2.9亿元。

100万吨/年溶剂脱沥青装置工程投资约2.7亿元。

三、经济效益延迟焦化装置收益率15%以上，加工成本136元/吨原料；溶剂脱沥青装置（估算）收益率为7%左右，加工成本110元/吨原料。

项目建设一般要求收益率在12%以上。