发展战略-延迟焦化装置已发展成为中国石化第一位的重油深度加工装置 精品

延迟焦化装置已发展成为中国石化第一位的重油深度

加工装置

[摘要] 本文对国内外延迟焦化的技术发展情况进行了简要分析；从20XX年起延迟焦化装置已发展成为中国

石化第一位的重油深度加工装置；通过对近几年中

国石化延迟焦化生产中存在问题的分析，提出了采

用先进技术、优化操作、搞好高硫焦利用、改善环

境保护、提高工艺技术水平等多项提高生产技术水

平的措施意见。

[关键词] 延迟焦化工艺技术环境保护重油深度加工

1 焦化是世界炼油工业中第一位的重油转化技术

世界石油产品需求结构是，重油需求量继续下降，汽煤柴油等液体发动机燃料需求量增加，同时重质原油和超重原油的开采增加，如委内瑞拉奥里诺科（Orinoco）重油带开采的重油，其API度在8－14之间。因此，进入21世纪，重油深度加工技术更是当今世界炼油工业发展的重点。提高重油转化深度、增加轻质油品产量的主要技术，仍然是焦化、渣油催化裂化和渣油加氢处理等，而焦化则是第一位的重油

转化技术。

1.1 世界焦化能力持续增长

据美国《油气杂志》报道，20XX年末世界焦化能力为2.44亿吨/年，占原油蒸馏能力41.2亿吨/年的5.9%，比2001年末的2.13亿吨增加了3100万吨焦化能力，增长率为11.46%。

美国的焦化能力最大，20XX年末达到1.29亿吨/年，占世界焦化总能力的一半以上，达52.9%。

1.2 世界焦化发展仍以延迟焦化为主

焦化除延迟焦化外，还有流化焦化（包括灵活焦化），釜式焦化则早已淘汰。

据Exxon公司报道，自日本川崎炼油厂于1976年建成第一套125万吨/年灵活焦化以来，迄今建有7套工业装置，总能力1750万吨/年。20XX年美国流化焦化占焦化总能力的8.2%，91.8％均是延迟焦化。因此当今世界炼油工业中以发展延迟焦化为主。

1.3 世界延迟焦化技术发展趋势

1.3.1装置趋向大型化

虽然Lummus公司认为延迟焦化装置规模一般在82.5万吨/年到275万吨/年，但是最近建设的装置许多超过了这一规模，究其原因与奥里诺科等重质原油的开发加工有很大关系。例如，委内瑞拉Sincor公司采用Foster wheeler选择收率延迟焦化（Sydec）工艺，于1998年在委内瑞拉Jose 建设了一套三炉六塔规模为490万吨/年的延迟焦化装置；

Conoco Phillips公司与委内瑞拉国家石油公司（PVSDA）合资在德州Sweeny 炼厂于2000年建设了一套357.5万吨/年的延迟焦化装置，加工委内瑞拉重质原油；同样美国Coastal 公司与PVSDA合资在Corpus cristi 炼厂建设一套320万吨/年延迟焦化装置，加工委内瑞拉重质原油；委内瑞拉的Hovensa炼厂则由Conoco/Bechtel 公司设计于20XX 年建成一套320万吨年的延迟焦化装置；最近Lummus公司正在设计一套新的焦化装置，第一阶段规模为682万吨/年，以后将发展到990万吨/年等。

1.3.2发展大型延迟焦化的配套设备

延迟焦化装置基本单元是一炉两塔，大型化装置由多炉多塔组成，焦炭塔、加热炉、出焦系统是延迟焦化的关键设备。

（1）焦炭塔

焦炭塔的直径一般标准为8.2~8.5米，但由于技术和机械设计的改进，直径超过9米的焦炭塔已设计采用。Conocophillips的320万吨/年装置采用2炉4塔，焦炭塔直径9米，切线高度39米。美国Foster Wheeler 公司正在考虑设计直径为9.75米、切线高度42.672米的大型焦炭塔，甚至是直径为12米的大型焦炭塔。为缩短焦化塔操作循环周期和提高安全，焦炭塔的底盖、顶盖实现自动卸盖安装，进行远程控制。

（2）加热炉

大型焦化装置的加热炉采用双面辐射炉管。炉管的热强

度已达到42000－46500w/m2，约为单面辐射炉管的1.5倍，辐射管周向不均匀系数<1.25，由于热强度提高原料在管内可实现短停留时间（427℃≯40秒），同时采用多点注气，冷油流速大于1.8米/秒，降低生焦倾向，还设置在线清焦，延长加热炉开工周期，加热炉热效率>90%，能耗降低。

（3）高压水泵

高压水泵是水力切焦系统的关键，其性能与焦炭塔直径、焦层厚度以及焦炭质量（挥发份含量）等有关。例如，直径8.4米的焦炭塔需用流量255m3/h、扬程2850m的高压水泵；直径9.4米的焦炭塔需用扬程3300m、流量300 m3/h 的高压水泵，加上必需的汽蚀余量（NPSHR），水泵出口压力将提高到42MPa。

1.3.3延迟焦化工艺技术进展

延迟焦化工艺技术创新发展的重点是提高装置处理能力，增加液体产品收率，降低焦炭产率，提高产品质量，包括生产高功率电极用的针状焦等，以及扩大原料适应性，处理重质、高硫渣油等。下面就近几年美国NPRA年会上发表的延迟焦化技术，列举几项供参考。

（1）超低循环比和零循环比技术[1]

Foster Wheeler 公司为提高液体产品收率，提出了延迟焦化超低循环比（0.05）和零循环比操作工艺。

当循环比从低循环比0.1降到0.05时即为超低循环比。两种操作的收率比较如表1。

两者比较，超低循环比操作液收增加1.58个体积百分点，焦炭降低1.35个重量百分点。由于液收增加、焦炭降低以及产能提高，经济效益明显提高。在超低循环比操作中，循环的液体主要来自焦炭塔的汽相物的冷凝液，即塔顶管线降低生焦的急冷油、塔顶管线保温不良产生的凝液、分流塔底HCGO洗涤液等。为使凝液降至最少，塔顶油管线采用雾化喷嘴和温差控制，并在分馏塔底使用一个喷淋洗涤室取代塔盘或填料。

真正的零循环比操作就是一次通过操作，所有急冷油和洗涤油作为重焦化瓦斯油不进行循环，另行处理。

两者相比，零循环比操作比超低循环比操作液收率增加0.82个体积百分比，焦炭降低1.3个重量百分点。但是重焦化蜡油HCGO质量有所下降，主要是残炭从0.53%提高到2.43%，C7不溶物从432μg/g提高到2000μg/g。为此，需根据HCGO后处理工艺决定采用那种循环比方式。

（2）闪蒸区蜡油（Flash zone Gas oil FZGO）抽出技