石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择(1)
焦化反应机理及延迟焦化装置的工艺原理流程
第二章焦化反应机理及延迟焦化装置地工艺原理流程2.1石油烃类地热化学反应2.1.1 烃类热裂化地反应机理烃类热加工过程包括减粘裂化、热裂化和焦化等多种工艺过程,其反应机理基本上是相同地,只是反应深度不同而己.重质渣油地组成十分复杂,除了各种烃类之外,还含有较多地胶质和少量沥青以及碱金属、重金属、氮化物等杂质. 所以,其热转化反应机理十分复杂.b5E2RGbCAP 热转化机理可用自由基理论来解释,烃分子热裂化是在高温下键能较弱地化学键断裂生成自由基H?、CH3?和C2H5?等较小地自由基可以从其他烃分子抽取一个氢自由基而生成氢气或甲烷及一个新地自由基.较大地自由基不稳定,会很快再断裂成为烯烃和小地自由基.这一系列地连锁反应最终生成小分子地烯烃和烷烃.除了甲基自由基外,其他自由基虽然也能从烃类中抽取氢自由基＜或甲基自由基）生成烷烃，但是速度很慢•约有10%地自由基互相结合生成烷烃, 终止反应. 以下分别用烷烃、芳香烃说明热转化地反应机理. p1EanqFDPw（1＞烷烃地热转化①大烃分子地C- C键断裂生成两个自由基：C 16H34t2C8H17?②生成地大分子自由基在3位地C-C键再继续断裂成更小地自由基和烯烃：C 8H17?t4H8+C4H9?C 4H9?t 2H4+C2H5?C 4H9?t3H6+CH3?C 2H5?t C2H4+H?子：CH3?+C16H34tCH4+C16H33?H?+C16H34tH2+C16H33?④大地自由基不稳定, 再断裂生成小地自由基和烯烃：C 16H B3?T GH6+GH I7?⑤自由基结合生成烷烃连锁反应终止：H ?+H?T HCH+H?T CHGH7?+H?T C8H18GH7?+CH T C9H20异构烷烃地热转化反应机理与正构烷烃基本相同（2＞芳烃地热转化在热转化过程中, 带侧链芳烃中地烷基侧链会发生与烷烃相似地键断裂, 但芳环不断裂形成稳定地芳环自由基. 芳环自由基可以再断裂或发生缩合反应生成多环芳烃和稠环芳烃.DXDiTa9E3d①芳烃地大分子侧链分裂：C 6H5CmH21 T C6H5C2 H4?+C8H17?②生成地自由基再分裂：C 6H5C2H4?T C2H+GH5?2 个或多个苯环＜萘环, 蒽环）缩合物, 逐步转化为稠环芳烃. 缩合程度越深, 环上地氢原子数越少.自由基反应机理可以解释烃类热反应地许多现象.例如,正构烷烃热分解时,裂化气中含G、C2低分子烃较多，所以很难生成异构烷烃和民构烷烯烃等.RTCrpUDGiT2.1.2各种烃类地热化学反应烃类在高温＜400〜550 C）地作用下主要发生两类反应：一类是裂解反应,它是吸热反应；另一类是缩合反应，它是放热反应•至于异构化反应，在不使用催化剂地条件下一般是很少发生地.5PCzVD7HxA（1＞烷烃烷烃地热化学反应主要有两类：①C- C键断裂生成较小分子地烷烃和烯烃.②C- H键断裂生成碳原子数不变地烯烃及氢.上述两类反应都是强吸热反应.烷烃地热反应行为与其分子中地各键能大小有密切地关系.表2-1-1列出了各种键能＜kj/mol ）地数据.jLBHrnAlLg表2-1-1烷烃中地键能由表地键能数据可以看出烷烃热分解反应地一些规律性:①C-H键地键能大于C-C键地,故C-C键更易断裂.②长链烷烃中，越靠近中央地C-C键能较小，越易断裂.③随烷烃分子增大，烷烃中地C-H键及C-C键地键能都呈减小趋势，即它们地热稳定性逐渐下降.④异构烷烃中地C- H键和C- C键地键能都小于正构烷烃,说明异构烷烃更易断链和脱氢.因此产物中异构烷烃量远远少于正构烷烃.XHAQX74J0X⑤烷烃分子中步碳上地氢最容易脱除，其次是仲碳上地，而伯碳上地氢最难脱除.从热力学判断，在500 C左右，烷烃脱氢反应进行地程度不大.（2＞环烷烃环烷烃地热稳定性比烷烃高，裂解时主要是烷基侧链断裂和环烷环地断裂，前者生成较小分子地烯烃或烷烃,且侧链越长，断裂地速度越快；后者生成较小分子地烯烃及二烯烃.LDAYtRyKfE单环环烷烃地脱氢反应须在600 C以上才能进行，但双环环烷烃在500 C左右就能进行脱氢反应，生成环烯烃,再进一步脱氢生成芳烃.Zzz6ZB2Ltk＜3）芳香烃芳香烃是各种烃类中热稳定性最高地一种.各种芳烃分解难易程度地顺序是：带侧链地芳烃〉带甲基地芳烃＞无侧链地芳烃.一般条件下芳环不会断裂，但在较高温度下会进行脱氢缩合反应，生成环数较多地芳烃,直至生成焦炭.烃类热反应生成地焦炭是H/C原子比很低地稠密环芳烃,具有类石墨状结构.dvzfvkwMI1带烷基侧链地芳烃在受热条件下主要是发生侧链断裂或脱烷基反应.至于侧链地脱氢反应则须在更高地温度＜650〜700 C ）时才能发生.rqyn14ZNXI环烷芳香烃地反应按照环烷环和芳香环之间地联接方式而异.联苯型环烷芳烃分子裂解时首先是在环烷环和芳环之间地键断裂，生成环烯烃和芳香烃,在更苛刻地条件下，环烯烃能进一步破裂开环.缩合型分子地热反应主要有三种：环烷环断裂生成苯地衍生物，环烷环脱氢生成荼衍生物, 以及缩合生成高分子地多环芳香烃. EmxvxOtOco<4）烯烃虽然在直馏馏分油和渣油中几乎不含有烯烃, 但是从各种烃类热反应中可能产生烯烃.这些烯烃在加热地条件下进一步裂解, 同时与其他烃类交叉地进行反应, 于是使反应变得极其复杂. SixE2yXPq5在温度不高时,烯烃裂解成气体地反应远不及缩合成高分子叠合物地反应来得快. 但是, 由于综合作用所生成地高分子叠合物也会发生部分裂解, 这样, 缩合反应和裂解反应就交叉地进行, 使烯烃地热反应产物地馏锃范围变得很宽, 而且在反应产物中存在有饱和烃、环烷烃和芳香烃.烯烃在低温、高压下，主要进行叠合反应•当温度升高到400 C以上时，裂解反应开始变得重要,碳链断裂地位置一般在烯烃双键地3位置• 6ewMyirQFL烯烃地分解反应有两种形式：大分子烯烃T小分子烯烃+小分子烯烃大分子烯烃T小分子烯烃+小分子二烯烃其中二烯烃非常不稳定，其叠合反应具有链锁反应地性质，生成分子量更大地叠合物，甚至缩合成焦炭•当温度超过600C时,烯烃缩合成芳香烃、环烷烃和环烯烃地反应变得更为明显<5）胶质和沥青质胶质、沥青历在高温条件下除了缩合反应生成焦炭外, 还会发生断侧链子、断链桥等反应, 生成较小地分子•由以上地讨论可知, 烃类在加热地条件下, 反应基本上可以分成裂解与缩合<包括叠合）两个方向• 裂解方向产生较小地分子, 而缩合方向则生成较大地分子• 烃类地热反应是一种复杂地平行顺序反应• 这些平行地反应不会停留在某一阶段上, 而是不断地进行下去• 随着反应时间地处长, 一方面由于裂解反应, 生成分子越来越小、沸点越来越大地稠环芳香烃• 高度缩合地结果就产生胶质、沥青质, 最后生成碳氢比很高地焦炭• kavU42VRUs<6）含硫化合物原油中含硫化合物主要有硫醇、硫醚、二硫化物和噻吩等, 在重油中噻吩类硫含量约点总硫含量地三分之二•硫醚类化合物中C—S键能远比c—C键为小,因此它们地热稳定性低于同碳数地烃类,在受热条件下C—S键很容易断裂,这是延迟焦化过程能部分脱硫地原因之一.y6v3ALoS89 不同结构硫醚地热稳定性不同, 芳基硫醚比较稳定, 环硫醚<硫杂环烷）次之, 烷基硫醚最不稳定•烷基硫醚和环硫醚受热转化地产物主要是不饱和烃类和HbS如：M2ub6vSTnP RCH-S— CHCHR/T RCHk CH+R，CHk CH2+HSR—和芳香环相类似, 噻吩环地热稳定性相当高, 一般情况下环不易破裂• 重质油中含有噻吩衍生物, 而且多半属于苯并噻吩系、二苯并噻吩系和萘并噻吩系, 受热条件下它们会产生烷基或环烷取代基地断裂反应, 而芳香环和噻吩环并合地稠环系则基本保留• 所以重质油热转化过程所生成地渣油中地硫大部分为噻吩硫• 延迟焦化所生成地高硫石油焦中硫地前身也应该是噻吩硫• 0YujCfmUCw<7）含氮化合物渣油中地氮含量也是比较高地, 所含地氮化物主要存在于五员地吡咯系或六员地吡啶系地杂环中, 它们具有芳香性, 这种热稳定环不易破裂• 渣油中地氮杂环一般是与苯环或萘环相并合地• 在热转化条件下, 它们往往会缩合为更大地芳香环系, 从而富集于热反应后地残渣油中• eUts8ZQVRd这些含氮环系分子上大多还带有烷基侧链• 在受热时, 它们和一般烷基芳香烃一样会发生侧链断裂反应. 由于氮地存在, 与氮杂环并合地芳香环上地烷基侧链与芳香环之间地C—C 键会被活化, 从而使侧链更容易断裂, 导致重质油热转化反应速率地增大. sQsAEJkW5T ＜8）含氧化合物原油中所含地氧主要存在于羧基和酚基中, 羧酸主要是环烷酸. 此外, 还有少量地脂肪酸和芳香酸.羧酸对热不稳定,容易发生脱羧基反应生成烃类和CQ,如：GMslasNXkA RCOOH RH+CQ综上所述, 渣油地烃类和非烃类在热反应过程中都是朝着两个方向进行, 一个是裂解个是缩合. 前者为较大分子经热分解和脱烷基后成为较小地分子；后者则为较小地分子脱氢缩聚成为较大地分子. TlrRGchYzg2.1.3 反应热烃类地热反应包括分解、脱氢等吸热反应以及叠合、缩合等放热反应. 由于分解反应占据主导地位, 因此, 烃类地热反应通常表现为吸热反应. 7EqZcWLZNX渣油地热转化反应地反应热通常是以生成每千克汽油或每千克“汽油+气体”为计算基准. 反应热地大小随原料油地性质、反应深度等因素地变化而在较大范围内变化, 其范围在500〜2000kJ/kg之间.重质原料油比轻质原料油反应热＜指吸热效应）大,而在反应深度增大时吸热效应降低. lzq7lGf02E2.2延迟焦化过程地反应机理延迟焦化过程地反应机理复杂, 无法定量地确定其所有地化学反应. 但是, 可以认为在延迟焦化过程中, 渣油热转化反应是分三步进行地：zvpgeqJ1hk①原料油在加热炉中很短时间内被加热至450〜510 C ,少部分原料油气化发生轻度地缓和和裂化.②从加热炉出来地、已经部分裂化地原料油进入焦炭塔•根据焦炭塔内地工艺条件，塔内物流为气- 液相混合物. 油气在塔内继续发生裂化. NrpoJac3v1③焦炭塔内地液相重质轻, 在塔内地温度、时间条件下持续发生裂化、缩合反应直至生成烃类蒸气和焦炭为止.2.2.1 焦炭地生成机理焦化过程中, 渣油中地沥青质、胶质和芳烃分别按照以下两种反应机理生成焦炭：①沥青质和胶质地胶体悬浮物, 发生“歧变”形成交联结构地无定形焦炭. 这些化合物还发生一次反应地烷基断裂, 这可以从原料地胶质- 沥青质化合物与生成地焦炭在氢含量上有很大差别得到证实＜胶质—沥青质地炭氢比为8〜10, 而焦炭地炭氢比为20〜24）. 胶质- 沥青质生成地焦炭具有无定形性质和杂质含量高, 所以这种焦炭不适合制造高质量地电极焦. 1nowfTG4Kl②芳烃叠合和缩合, 由芳烃叠合反应和缩合反应所生成地焦炭具有结晶地外观, 交联很少, 与由胶质-沥青质生成地焦炭不同. 使用高芳烃、低杂质地原料, 例如热裂化焦油、催化裂化澄清油和含胶质-沥青质较少地直馏渣油所生成地焦炭, 再经过焙烧、石墨化后就可得到优质电极焦. fjnFLDa5Zo选用不同性质地焦化原料油就可以生产不同性质和产率地焦炭. 例如几种焦化原料按不同比例调合, 改变原油品种或调整原油地混合比例, 就可以改变焦化原料地性质. 根据焦化装置地设计条件, 可以在一定程度上通过改变操作条件来调整焦炭地产率及其性质. 在设计新地焦化装置时, 应考虑原料地性质和焦炭地可能用途来设定装置地操作参数. tfnNhnE6e5 焦化原料油地康氏残炭值是测定生焦倾向地最主要性质. 康氏残炭值与生焦量地相对关系如图2-2-1. 实验室测得地残炭值就是渣油在蒸发和裂解过程生成地含炭残渣. 这种残渣在化学结构上与延迟焦化过程生成地焦炭相似. 各种烃和非烃物质在反应过程生成焦炭地相对量也示于图2-2-1 中. 随着原料康氏残炭值地增大, 由胶质- 沥青质生成地无定形焦炭比例也逐渐增大•例如对于康氏残炭什为8%地原料，无定形焦炭约占总生焦量地16% ;对康氏残炭什为24%地原料，此值约为40 % . HbmVN777sL应该指出，图2-2-1 中生焦线所示地焦炭产率略高于常规延迟焦化装置地生焦率. 关于焦炭收率地计算参见本书6.1 地内容.V7l4jRB8Hs2.2.2 热转化反应地集总模型已经发表地许多预测焦化反应产品分析地经验公式，均有一定地使用局限性和误差. 若要求精确预测减压渣油在不同反应条件下地热转化产物分布，就必须采用研究复杂地反应动力学所使用地集总方法. 于是，把减压渣油分为6 个反应集总组分＜饱和烃、轻芳烃、重芳烃、软胶质、硬胶质和沥青质），把热转化产物分为5 个集总组分＜气体、汽油、瓦斯没1、瓦斯油2 和焦炭），就可以建立减压渣油热转化11 集总反应动力学模型.这套反应动力学模型地假设包括：83lcPA59W9①饱和烃之外地5个集总组分生成瓦斯油2和焦炭;② 6 个反应集总组分之间不相互发生反应;③所有地反应均符合一级反应动力学方程;④饱和烃集总组分裂解生成地中间馏分油与其他 5 个集总组分生成地中间馏分油进一步裂解时反应性能并不相同;⑤不同渣油地各个组分热转化动力学特性是接近于恒定地.减压渣油11 集总反应动力学模型网络共包括了28 个反应动力学参数. 用大庆、鲁宁管输减压渣油地饱和烃、轻芳烃、重芳烃、较胶质、硬胶质和沥青质 6 个组分为原料，分别进行热转化反应实验.然后用实验地结果求取11 集总反应动力学模型地参数，就可以用计算机预测热转化过程地产品分布. mZkklkzaaP用大庆、鲁宁管输减压渣油为原料，进行热裂解反应实验. 比较实验结果与用集总模型计算结果证实，两种结果十分吻合. AVktR43bpw2.3延迟焦化地工艺流程延迟焦化装置由焦化、分馏＜包括气体回收）、焦炭处理和放空系统几个部分组成.2.3.1 焦化—分馏部分典型延迟焦化装置地焦化—分馏部分工艺流程如图2-3-1. 焦化原料油先与焦化瓦斯油换热，然后进入焦化主分馏塔底问好地缓冲段，在塔底与循环油混合. 由此用加热炉进料泵送入加热炉. 混合原料在炉中被迅速加热并有部分汽化和轻度裂化. 为保持所需地流速、控制停留时间和抑制炉管内结焦，需向炉管内注入蒸汽. 加热炉出料后快速进入处于生焦过程地焦炭塔中. 焦炭塔内地油蒸汽发生热裂化反应，重质液体则连续发生裂化和缩合反应，最终转化为轻烃和焦炭. 全部油气从焦炭塔顶部逸出并进入主分馏塔. 焦炭塔为间歇操作，交替进行生焦、除焦操作. 需要有两组＜2 台或4 台）焦炭塔进行轮换操作，即一组焦炭塔为生焦过程;另一组为除焦过程. ORjBnOwcEd从焦炭塔顶出来地油气进入焦化主分馏塔底部地缓冲段，用从上部洗涤段来地重瓦斯油冲洗和冷却，使循环油冷凝下来，循环油与新鲜原料油在塔底混合，用泵送入加热炉. 焦化主分馏塔下部设重瓦斯油循环回流段，从循环回流塔盘抽出重瓦斯油，取出地回流热量用于预热原料油，发生蒸汽和＜或）作为气体回收部分重沸器地热源. 主分馏塔上部为轻瓦斯油精馏段从此抽出轻瓦斯油，经过在汽提塔内用蒸汽汽提后作为产品. 塔顶产品为石脑油和焦化富气经过冷凝冷却和油水分离后，分出地富气经过焦化富气压缩机升压后送入气体回收部分，分离为液化石油气及燃料气. 分离出地石脑油除了用做塔顶回流外，其余部分作为焦化石脑油产品送出装置. 为了有效回收热量，也可用上部循环回流代替塔顶冷回流. 分离出地含硫污水送至污水处理场进行处理. 2MiJTy0dTT焦炭塔为周期操作，每一切换周期为16〜24h.除焦周期地操作包括切换、吹汽、水冷、放水、开盖、切焦、闭盖、试压、预热和切换几道工序. gIiSpiue7A焦炭塔采用水力除焦，使用使用15〜30Mpa地高压水进行焦炭层地钻孔、切割和切碎•将焦炭由塔底排入焦炭池中, 经过脱水后运出装置. uEh0U1Yfmh焦化加热炉是装置地关键设备，对提高装置地运行周期、降低装置能耗起着重要作用. 大型焦化加热炉分为几个管程. 每组炉管设有独立地燃烧器和独立地流量温度控制系统等措施来保证加热炉地正常运转和延长操作周期. IAg9qLsgBX焦化气体回收一般采用吸收-稳定流程，其任务是进行油气分离，脱硫得到焦化干气、液化石油气和焦化石脑油<汽油）. WwghWvVhPE来自焦化主分馏塔顶回流油罐地油气经过用富气压缩机压缩后，送入吸收脱吸塔回收液化石油气和石脑油.吸收脱吸塔用石脑油吸收富气中地Q+组分•吸收脱吸塔顶地物料是<C2 轻烃,也含水量少量地G+组分,故需要在再吸收塔中用轻油吸收G+组分.再吸收塔顶物料为焦化干气<<C2轻烃），累过胺液脱硫后作为炼厂燃料气送出装置.吸收脱吸塔底地物料直接进入脱丁烷塔•塔顶地液化石油气经过用胺液脱硫后送出装置或是再用C3/C4分离塔把C/C4组分分离开来. 脱丁烷塔底部地焦化石脑油<汽油）经过冷却后直接作为产品送出装置.典型地气体回收部分工艺流程见图2-3-2 asfpsfpi4k2.3.2放空系统放空系统用于处理焦炭塔切换过程中从塔内排出地油气和蒸汽.为控制污染和提高气体收率, 延迟焦化装置设有气体放空系统. 典型地密闭式放空系统流程图如图2-3-3. 焦炭塔生焦完毕后, 开始除焦之前, 需泄压并向塔内吹蒸汽, 然后再注水冷却.此过程中从焦炭塔汽提出来地油气、蒸汽混合物排入放空系统地放空塔下部,用经过冷却地循环油从混合气体中回收重质烃经脱水后, 可以将之送回焦化主分馏塔或作焦炭塔急冷油. 放空塔顶排出地油气和蒸汽混合物经过冷凝、冷却后, 在沉降分离罐内分离出污油和污水, 分别送出装置. 沉降分离罐分出地轻烃气体经过压缩后送入燃料气系统. ooeyYZTjj12.3.3焦炭处理系统<1）直接装车从焦炭塔排出地焦炭和除焦水直接落入装运焦炭地铁路货车中,除焦水和焦炭粉末从车底部流入污水池. 污水由此进入澄清池从水中除去焦粉, 净化后地水再循环使用. 图2-3-4 为直接装车和脱水系统地流程. BkeGuInkxI<2）焦池装车焦池装车系统流程如图2-3-5. 除焦过程排出地焦炭和水经过溜槽排入一个混凝土制地储焦池中, 在储焦池一侧设一个集水坑, 流出地水经过一些可拆卸地篮筐<内装焦炭）把水中地焦粉收集下来. 另外用循环水总产搅拌集水坑内地焦粉, 用泥浆泵把集水坑内地粉浆排出. 最后从折流沉降出地洁净水送入除焦水缓冲罐, 以使循环使用. 储焦池中经过脱水地焦炭用吊车装车外运. 储焦池地尺寸根据焦炭塔地个数和出焦量确定. PgdO0sRlMo<3）储焦坑装车除焦过程排出地焦炭和水直接排入地下式混凝土储焦坑中. 储焦坑地一侧或两侧有除焦水排出口. 在排水口之前地底层焦炭起着过滤焦粉地作用,以便把从储焦坑排出水中地大部分焦粉过滤出去. 然后, 水中残存地焦粉在折流池内进行最后净化.净化地水送回除焦水罐, 再重复使用. 储焦坑内经过脱水地焦炭用高架式抓斗起重机装车运出. 储焦坑地容量根据焦炭塔地生焦能力和需要地储焦天数设计. 储焦坑装车系统流程见图2-3-6. 3cdXwckm15 上述几种焦炭处理系统均为敞开式系统, 操作条件差, 环境污染严重.<4）脱水罐脱水罐为全封闭焦炭脱水系统. 焦炭塔排出地焦炭和除焦水首先经过焦炭塔下部地粉碎机形成泥浆, 然后送入<或直接落入）脱水罐进行沉降脱水. 分离出地水经过净化后循环使用. 脱水后地焦炭从脱水罐中放出, 经过运输机送入运焦车中. 根据焦炭塔和脱水罐相对位置地不同, 可有两种布置形式：h8c52WOngM①泥浆式脱水罐.焦炭塔和脱水罐为并列式布置. 从焦炭塔底部排出地焦炭和水经过粉碎机破碎成焦粉后直接排入位于焦炭塔下部地泥浆池中. 由此再用泥浆泵把焦粉和水形成地泥浆送入与焦炭塔并列布置地脱水罐中. 焦炭在脱水罐内沉降下来, 分离出来地水排入泥浆池. 系统内需用大量地水进行循环. 脱水地焦炭最后从脱水罐底部经输送机运出或直接装车. 在一台澄清罐内从水中最后分出残余地焦粉. 净水再用于除焦. 泥浆式脱水罐系统流程见图2-3-7. v4bdyGious②重力式脱水罐. 焦炭塔排出地焦炭和除焦水经粉碎后直接靠重力流入位于焦炭塔下部地脱水罐内. 焦炭和水混合物在罐内沉降后, 水被排出. 脱水地焦炭从脱水罐地底部排出, 经带式运输机运出装车.排出地水仍含少量地焦粉.在澄清罐中进行最后地净化. 重力式脱水罐系统流程见图2-3-8. J0bm4qMpJ9上述两种形式地脱水罐均为密闭式地洁净操作规程, 污染少. 其差别是泥浆式脱水罐需使用泥浆泵,用大流量循环水.重力式脱水罐则不需用泥浆泵,不需要大流量地循环水. 但是, 需要很高地焦炭塔框架构筑物. 重力式脱水罐系统和泥浆式脱水罐地竖向布置分别见图23-9 和图2-3-10. XVauA9grYP。
石油焦化工生产工艺流程
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石油焦
石油焦定义：石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。
石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质。
性状：石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。
从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦（green cokes），含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，生焦就可当做燃料级的石油焦，如果要做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温煅烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。
大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（sponge coke）。
第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（needle coke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。
有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shot coke）。
这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。
加工工艺：石油焦是以原油经蒸馏后的重油或其它重油为原料,以高流速通过500℃±1℃加热炉的炉管,使裂解和缩合反应在焦炭塔内进行,再经生焦到一定时间冷焦、除焦生产出石油焦。
用途：主要用于制取炭素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用；制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸等；制取商品电石供制作合成纤维、乙炔等产品；也可做为燃料。
煅烧石油焦一、石油焦的性质石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。
石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢 1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。
延迟焦化装置吸收稳定系统工艺与操作资料ppt
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吸收稳定系统的工艺流程
03
脱乙烷塔
主要作用是将吸收剂中的C2组分脱除，避免C2组分进入吸收塔影响吸收效果。
吸收稳定系统的主要设备
01
吸收塔
是吸收稳定系统的核心设备，主要作用是进行吸收操作，使混合碳四烃中的C4、C5轻组分被吸收剂吸收。
02
分馏塔
主要作用是将吸收剂中的C5以上组分分离成液化气和富气。
作用
通过吸收稳定系统，可以降低混合碳四烃中C4、C5轻组分和C6以上的重组分的含量，同时增加液化气中丙烷和丁烷的含量，从而满足液化气产品的质量要求。
吸收稳定系统的定义和作用
原料
进入吸收稳定系统的原料主要是来自延迟焦化装置的混合碳四烃。
工艺流程
混合碳四烃进入吸收塔，与脱乙烷塔来的贫油逆流接触，C4以下组分被吸收到油相中，从塔顶排出；C5以上组分从塔釜排出进入分馏塔，在分馏塔中切割成液化气和富气。
延迟焦化装置的操作
在操作过程中，需要控制加热炉出口温度、焦炭塔压力、分馏塔液面等参数，保证装置的稳定运行。
吸收稳定系统的操作
吸收稳定系统的操作主要包括吸收塔和稳定塔的操作。吸收塔主要通过控制吸收剂的流量和温度来吸收气体中的轻组分，而稳定塔则通过降低吸收塔顶部流出的富吸收油中的轻组分含量来达到操作要求。
xx年xx月xx日
延迟焦化装置吸收稳定系统工艺与操作资料
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目录
01
延迟焦化装置介绍
延迟焦化是将重质烃类在高温高压下进行裂解和缩合反应，生成气体、汽油、柴油、蜡油等产品的过程。
延迟焦化工艺图
延迟焦化延迟焦化是应用最为广泛的一种焦炭化工业应用形式，是炼油厂提高氢转移收率的重要手段之一，在我国炼油工业中发挥着重要的作用。
(1) 延迟焦化的原料延迟焦化可以处理多种原料，如原油、常压重油、减压渣油、沥青等，以及硫含量较高、残炭值高达50%的残渣原料，甚至是芳香烃含量很高难以裂化的催化裂化澄清油和热裂解渣油等。
(2) 延迟焦化的产品特性延迟焦化的产品包括气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦，其产率及性质在很大程度上取决于原料性质。
①气体。
焦化气体含有较多的甲烷、乙烷和少量烯烃。
②汽油。
焦化汽油含有较多的不饱和烃，并且含有较多的硫、氮等非烃化合物，其安定性较差。
③柴油。
焦化柴油的安定性差，残炭值高，以石蜡基原油的减压渣油为原料时所得焦化柴油的十六烷值较高。
④蜡油。
焦化蜡油的烃类组成和直馏蜡油基本相同，重金属含量较低，硫、氮含量较高，可用作催化裂化和加氢裂化的原料。
⑤石油焦。
石油焦是焦炭化过程的特有产品。
我国延迟焦化生产的石油焦属于低硫石油焦，一般硫含量小于2%。
从焦炭塔出来的生焦含有8～12%的挥发分，经1300℃煅烧可变成熟焦，挥发分降至0.5%以下，可用于冶炼工业和化学工业。
(3) 延迟焦化工艺流程延迟焦化的工艺流程如下图所示。
原料油换热后进入分馏塔下部，与来自焦炭塔的高温油气（430～440℃）换热，一方面加热原料油，将原料油中的轻质油蒸发出来，同时又将过热的焦化油气降至可进行分馏的温度。
原料油和循环油一起从分馏塔的塔底抽出，送至加热炉加热到500℃左右，然后经过四通阀进入焦炭塔底部。
热的原料油在焦炭塔内进行裂解、缩合等反应，最后生成焦炭。
焦炭聚集在焦炭塔内，反应油气自焦炭塔顶部逸出，进入分馏塔，得到焦化气、汽油、柴油、蜡油和循环油。
延迟焦化工艺流程示意图。
石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择
煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业、制电石等。其中应用最广泛的是石墨电极。
煅烧石油焦在国内的销售市场比较看好，它的最大用户是炼铝工业，锻烧石油焦在国外市场销售的前景也很乐观，例如，镇江碳素厂，一次就出口美国20kt煅后焦。普通石油焦与煅后焦的价格每吨相差数百元，煅烧石油焦将是炼油厂提高焦化装置经济效益的一项重要举措，石油焦的后加工可以使石油焦得到极大增值。
1.2石油焦用作冶炼厂阳极糊和石墨电极的原料 含硫量低的石油焦，可以用于冶炼厂作为制作电极的原料。碳素厂使用石油焦，生产供铝厂使用的阳极糊，生产供钢铁厂使用的石墨电极。石油焦的硫含量影响到焦的使用和用焦制成炭素制品的质量。特别在制造石墨电极中硫含量是一项较为重要的指标，硫含量过高会直接影响到石墨电极的质量，也会影响到炼钢的质量。在500℃以上的高温下，石墨电极内的硫会被分解出来，过多的硫使电极晶体膨胀，致使电极收缩并产生裂纹，严重的可使电极报废。在生产石墨电极中，石油焦的硫含量会影响电耗量，用含硫为1.0％的石油焦生产电极时所用耗电量要比用含硫为0.5％的石油焦每吨多耗电9％左右。石油焦在作为阳极糊的原料时，其含硫量对耗电量也有明显的影响。我国延迟石油焦标准SH0527-92见表1。
石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择
1.石油焦用途
石油焦可以用于不同工业，用于电厂和水泥厂作燃料的石油焦，需要高的热值及良好的研磨性；用于铝厂和钢铁厂或碳素厂作为原料的石油焦，无论是作为阳极糊和人造石墨电极的原料或是作为生产碳化物的原料均需要控制其含硫量和挥发分，对于制作电极原料的石油焦还应对金属含量加以控制。
延迟焦化工艺流程
延迟焦化工艺流程延迟焦化工艺是一种重要的炼油工艺，它能够将石油原油转化为高附加值的产品，如汽油、柴油和航空燃料等。
在延迟焦化工艺中，原油经过一系列的热裂解和重整反应，最终得到所需的产品。
本文将对延迟焦化工艺流程进行详细介绍。
首先，原油进入延迟焦化装置后，经过预热和预处理，进入裂解炉。
在裂解炉中，原油在高温和催化剂的作用下，发生裂解反应，将大分子烃类分解为小分子烃类。
这些小分子烃类是后续生产汽油和柴油的重要原料。
接下来，裂解产物进入分馏塔，经过分馏过程，将不同碳链长度的烃类分离出来。
在分馏塔中，轻质烃类如汽油被分离出来，而重质烃类如柴油则被留在塔底。
这一步骤是为了得到不同种类的产品，以满足市场的需求。
随后，分馏得到的产品进入催化重整装置。
在催化重整装置中，轻质烃类经过重整反应，得到高辛烷值的汽油。
这种汽油具有良好的抗爆性能，适合用于汽车和飞机的燃料。
最后，催化重整得到的汽油和分馏得到的柴油经过精制处理，去除杂质和硫化物，得到高品质的成品油。
这些成品油可以直接用于市场销售，也可以作为化工原料进一步加工。
延迟焦化工艺流程是一个复杂的过程，需要严格控制各个环节的操作参数，以确保产品质量和生产效率。
同时，还需要注重设备的维护和安全管理，确保生产过程安全稳定。
只有做好这些工作，才能保证延迟焦化工艺的顺利进行，为炼油企业创造更大的经济效益。
总之，延迟焦化工艺流程是炼油行业中的重要工艺之一，它能够将原油转化为高附加值的产品，满足市场需求。
在实际生产中，需要严格控制各个环节的操作，确保产品质量和生产效率。
同时，还需要注重设备的维护和安全管理，以保障生产过程的安全稳定。
希望本文的介绍能够对延迟焦化工艺有所了解，对相关行业人士有所帮助。
延迟焦化工艺流程
延迟焦化工艺流程延迟焦化工艺流程是一种能够将重质石油馏分转化为具有高热值和高炭素含量的焦炭的技术。
它是对传统的焦化工艺进行改进和优化，以减少生产焦炭过程中的环境污染和能源浪费。
延迟焦化工艺流程具有高效节能、环保低污染和资源综合利用的特点，在石油化工行业被广泛应用。
1.原料准备：在延迟焦化工艺中，主要原料为重质石油馏分，通常是从石油精炼过程中得到的渣油。
这些渣油首先被送入预处理装置，经过脱硫、脱水和脱盐等处理，以提高其炭含量和降低硫、氮等杂质的含量。
2.煤炭炭化：预处理后的渣油与煤炭混合后，进入煤气化炉进行炭化反应。
煤炭炭化过程中，渣油中的碳分子与煤炭中的碳分子发生化学反应，生成焦炭和煤气。
同时，煤炭中的含硫化合物也得到部分转化或吸附，以减小煤气中硫化物的含量。
3.煤气净化：产生的煤气含有一定的杂质，如硫化物、苯、酚等。
煤气进入净化装置，经过除硫、除苯等处理，使煤气中的有害物质达到排放标准，同时，其中的一部分能源也得到回收利用，用于工艺过程中的煤气加热等。
4.焦炭冷却：经过煤气净化后，煤气中的焦油被分离出来，作为石油化工原料的补充。
随后，焦炭经过冷却装置，使其温度降低至环境空气温度，以保证焦炭的质量和可收回的热能。
1.高效节能：延迟焦化工艺能够充分利用原料中的热能和化学能，使其转化为焦炭和煤气，减少能源浪费。
同时，延迟焦化过程中产生的煤气也能够回收利用，用于工艺过程中的能源供应。
2.环保低污染：延迟焦化工艺通过净化装置等设备对煤气中的有害物质进行处理，使得煤气排放达到环境保护要求。
此外，延迟焦化过程中采用的高效脱硫等技术能够显著降低硫化氢等有害气体的排放。
3.资源综合利用：延迟焦化工艺能够将废弃的重质石油馏分转化为焦炭和煤气，提高了资源的综合利用率。
同时，工艺中产生的焦油和焦炭也能够作为石油化工原料的补充，实现循环利用。
总之，延迟焦化工艺流程是一种高效、环保、资源综合利用的工艺，在石油化工行业有着广泛的应用和发展前景。
延迟焦化工艺流程
延迟焦化工艺流程延迟焦化是石油炼制中的一种重要工艺，它可以将重油转化为高附加值的产品，如天然气、汽油、柴油等。
延迟焦化的工艺流程一般包括以下几个步骤：首先是预热。
将原油加热至一定温度，以便提高反应速率和转化率。
预热过程通常采用换热器或者热交换器进行，将高温的尾气和原油进行热交换，使原油温度升高。
接下来是加氢加热。
将已经预热的原油通过加热装置进行加热，使其达到一定温度。
这一步骤主要是用于去除原油中的硫、氮等有害杂质，提高产品的质量。
然后是减压闪蒸。
将加热后的原油进入闪蒸器，通过减压将液体部分迅速蒸发，产生的蒸汽与部分液体一起进入下一步骤。
减压闪蒸可以有效降低凝点，提高原油的流动性。
接着是裂解反应。
将减压闪蒸后的原油进入焦化炉，加入适量的催化剂，进行裂解反应。
在高温和催化剂的作用下，长链烃分子会被打断并重组成短链烃分子，产生大量的裂解气体。
裂解气体中的轻质烃可以被进一步提炼出来，而重质烃则会形成焦炭。
然后是冷却和分离。
裂解反应产生的裂解气体会经过冷却装置，降低温度，使气态产品变成液态。
随后通过分离装置将液态产品和气态产品进行分离，得到焦炭、液体烃和尾气。
最后是产品处理。
焦炭可以用作冶金行业的燃料或者用于电力发电。
液体烃经过进一步的处理，可以得到纯净的汽油、柴油等燃料。
而尾气中含有大量的氢气和烃类物质，可以进行气体回收，回收后的氢气可用于加氢加热等环节，烃类物质则可以再次进入裂解反应进行处理。
总结来说，延迟焦化工艺流程包括预热、加氢加热、减压闪蒸、裂解反应、冷却和分离以及产品处理等步骤。
通过这一工艺流程，可以实现对原油的高效转化，获得高附加值的产品，提高石油炼制的经济效益和产品质量。
同时，延迟焦化工艺还可以通过回收部分气体，降低资源消耗和环境污染，具有重要的环保意义。
石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择
石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择石油焦是一种重要的炼焦副产品，其用途广泛，主要应用于冶金、化工和电力等行业。
石油焦具有高固定碳含量、低硫和低挥发分的特点，因此能够提供高温、高能量和高强度的燃料。
石油焦的主要用途之一是冶金行业。
在冶金过程中，石油焦被用作还原剂，用于降低金属矿石的氧化物，并从中提取金属。
此外，石油焦还可用于生产碳电极，用于铝电解和电弧炉等工艺中。
化工行业也是石油焦的重要应用领域之一。
石油焦可用作石墨电极，用于电解、电石和氟化碳化工等过程中。
此外，石油焦还可作为反应催化剂，用于石化和催化裂化等化学反应的催化剂。
在电力行业中，石油焦可用作燃料，用于发电和供热。
由于石油焦的高温、高能量和高固定碳含量，它可以提供更高的燃烧效率和更稳定的燃烧过程，从而提高发电厂的能源利用效率。
然而，传统的焦化装置存在一些问题，如能源浪费、环境污染和焦化时间过长等。
为了克服这些问题，研发了延迟焦化装置。
延迟焦化装置采用了高效的换热设备和精确的控制系统，能够最大限度地提高能源利用效率和产品质量。
对于延迟焦化装置的工艺路线选择，主要考虑以下几个因素：首先，需要考虑原料质量和可用性。
不同的原料质量和可用性会对焦化过程的选择和优化产生影响。
因此，在选择延迟焦化装置的工艺路线时，需要综合考虑原料特性和供应情况。
其次，需要考虑产品要求和市场需求。
不同的产品要求和市场需求会对焦化装置的选择和设计产生影响。
因此，在选择延迟焦化装置的工艺路线时，需要根据产品要求和市场需求来确定最佳的工艺路线。
最后，需要考虑装置投资和运行成本。
延迟焦化装置的投资和运行成本会直接影响焦化过程的经济效益。
因此，在选择延迟焦化装置的工艺路线时，需要综合考虑装置投资和运行成本，以最大限度地降低生产成本和提高经济效益。
总之，石油焦具有广泛的用途，并且延迟焦化装置具备提高能源利用效率和产品质量的优势。
因此，选择合适的延迟焦化装置工艺路线对于提高石油焦的利用价值具有重要意义。
延迟焦化装置介绍
延迟焦化装置介绍延迟焦化装置是炼油厂中常用的一种技术，它是一种新型的炼油加工方法，通过对重油进行高温加热、短时间停留和快速冷却，使得重油分子结构发生变化，提高重油转化率和产品质量。
下面将详细介绍延迟焦化装置的原理、工艺流程、设备和应用前景。
延迟焦化装置的工作原理是利用高温短时间停留和快速冷却的原理，使得重油分子结构发生变化，转化为高附加值的产品，减少焦炭产生。
在装置中，通过将重油送入前处理装置进行热分解和脱硫，然后进入延迟焦化装置的转化器中，经过高温加热和停留，使得分子结构发生变化，产生轻质油品和轻质气体。
最后，通过快速冷却，将产品分离出来，进一步加工和利用。
延迟焦化装置的工艺流程主要包括装油系统、加热系统、焦化反应系统、冷凝系统和分离系统等。
首先，在装油系统中，重油进入转化器，经过预热和混合后，进入加热炉进行高温加热。
在加热系统中，采用高温燃烧器对重油进行加热，并通过加热炉内的管束让重油停留一段时间，使得较大分子的重油分解成较小分子的产品。
在焦化反应系统中，经过高温加热和停留后的重油，在转化器中进行热解反应，产生轻质油品和轻质气体。
在冷凝系统中，通过快速冷却，将产品进行冷凝分离，得到液态产物和气态产物。
在分离系统中，对液态产品进一步进行分离，以得到不同品位的产品。
延迟焦化装置的设备主要包括加热炉、转化器、冷凝塔、油气分离器等。
加热炉用于对重油进行高温加热，通常采用高温燃烧器作为热源。
转化器是焦化反应的核心设备，其结构通常为立式，内部设有分布式隔板和填料，用于增加重油停留时间。
冷凝塔和油气分离器用于将焦化产物进行冷凝分离，得到液态产品和气态产品。
此外，还有循环泵、搅拌器、控制系统等辅助设备。
延迟焦化装置具有广泛的应用前景。
首先，它能够提高重油转化率，减少焦炭产生，从而提高炼油厂的效益。
其次，延迟焦化装置能够改善重油品质，使其更适合作为原料油进行加工和利用。
此外，延迟焦化装置还可以降低环境污染物的排放，减少能源消耗，具有较高的环保效益。
(能源化工行业)延迟焦化工艺手册
（能源化工行业）延迟焦化工艺手册第一部分工艺设计手册第一章、延迟焦化装置简介（一）装置概况延迟焦化技术是渣油热破坏加工常用的手段，其目的是从重质渣油中获得较多的轻质油品和石油焦。
延迟焦化工艺是当今世界最常见的渣油加工技术之一，与其它渣油加工工艺相比，延迟焦化工艺不仅技术简单、操作方便、灵活性大、开工率高、运行周期长，而且投资较低、回报较高，是目前炼油行业纷纷采用的渣油加工技术。
胜利炼油厂第三延迟焦化装置于2007年3月开始打桩，2007年12月建成投产。
本装置总体设计由北京设计院承担，装置处理量为140万吨/年，系统配套及配管(一炉两塔除外)由三维公司设计，由齐鲁石化公司建设公司承担施工任务。
北面为北变电站，南面为原油罐区，西侧为铁路编组站，东侧为第二常减压和低压锅炉房。
装置南北长240米，东西最宽112米，东西最窄100米，占地面积为2.5692万平方米。
装置布置分成三个区域，分别用检修马路隔开。
装置的储焦池布置在装置的西侧，南北向布置，沉淀池在南端，焦炭采用管带运输，同时考虑了汽车运输的位置。
焦池西侧的中间位置依次为焦炭塔构架，焦化加热炉。
焦炭塔构架，焦化加热炉南侧布置了水处理部分及高压水泵房。
焦炭塔、焦化加热炉构架北侧依次布置了放空部分、分馏部分、压缩机厂房、吸收稳定部分、液化气脱硫脱硫醇部分。
平面中各设备区按条形布置，每个设备区的设备主要按流程顺序布置。
装置的管廊为“T”型布置，主管廊南北向布置。
管廊下布置机泵，操作温度高于或等于介质自燃点及操作温度高于或等于250℃的可燃介质泵、液态烃泵布置在管廊外。
在装置东侧设有两处管廊与系统管廊相接，原料、产品及公用管道均从此处进出装置。
压缩机采用背压式，布置在半敞开的厂房内，厂房内设吊车进行检修。
高压水泵布置在厂房内，厂房内设手动单梁吊车进行检修。
其它机泵均采用露天布置。
换热器、回流罐等设备布置在地面及框架二、三层，空冷器布置在框架顶层及主管廊顶部。
延迟焦化介绍
化物含量一般可以控制在800ppm左右。再生碱液质量高、 碱液循环使用周期长，碱渣率大幅度降低。环保效益明显。 常温氧化再生工艺不需要蒸汽加热和循环水冷却，节能降 耗。
焦化液化气液膜脱硫介绍
原料：胺洗后焦化液化气（脱除H2S后）、硫醇硫，以S 计正常值3500－5000ppm，最大值8000ppm、流量15t/h。
切焦水处理采用高速离心分离、过滤、罐式贮存等技术， 减少占地和环境污染。
吸收稳定采用典型的四塔流程
茂名焦化工艺流程
原料部分 分馏系统 加热炉系统 焦碳塔系统 压缩机系统 吸收稳定系统 冷切焦水系统 放空、吹汽系统 除焦系统
延迟焦化生焦周期
典型焦碳塔生焦周期采用24小时生焦，国内惠州炼油420万吨/年采用18 小时生焦。国外普遍采用18、16小时生焦。茂名两套焦化采用20小时。 203:40 AM小时与24小时对比处理能力增加20%。
采用高效的梯型浮阀塔板，提高分馏的操作弹性，更适 合优化分馏塔的操作工况。设柴油、中段油、蜡油和原 料渣油的换热器，尽可能的利用分馏塔的过剩热来加热 原料，提高热利用率。同时由于原料和中段油、蜡油、 柴油均有换热，便于分馏塔取热比例的调整和换热后渣 油温度的控制。在工艺流程设计中，采用分馏塔内直接 换热和馏分油外循环的技术调节循环比。
低温热利用没有，影响能耗降低。
操作影响因素
延迟焦化主要影响因素有三个，影响到 焦化产品分布和质量，也就是加热炉出 口温度、焦化塔顶压力、循环比。
温度
在一定的温度和循环比下，石油焦的收 率随反应温度升高而降低。 部分较重烃 类分子在低温下会留在焦化塔内转化为 石油焦，当温度升高时会变为油气由塔 顶逸出。 事实上，温度可调范围很小。 延迟焦化是一个绝热反应，炉出口温度 是焦化反应温度的控制点。
延迟焦化装置工艺过程简述及工艺流程简图
延迟焦化装置工艺过程简述及工艺流程简图2.1 工艺流程简述原料渣油（包括催化油浆及常Ⅲ洗涤油等）从装置外来，进入原料缓冲罐（V1101），经原料油泵（P1101/1、2）抽出升压后，先与柴油换热至181℃(E1101/1、2)，接着与中段油换热至227℃(E1102/1、2)，最后与蜡油换热至289℃ (E1103/1～4)后分两路进入分馏塔，一路进入分馏塔(T1102) 下段换热区与来自焦炭塔(T1101/1、2)的高温油气接触换热，高温油气中的循环油馏分被冷凝，原料油与冷凝的循环油一起进入分馏塔底，另一路直接进入分馏塔底部。
分馏塔底油经辐射进料泵入口过滤器FI1102/1、2过滤后由辐射进料泵（P1102/1～2）升压后进入加热炉（炉1101），经对流室和辐射室加热至490～505℃出加热炉，经过四通阀进入焦炭塔（T1101/1、2）底部。
在焦炭塔内经过高温和长时间停留，原料油和循环油在焦炭塔内发生一系列复杂的裂解、缩合等反应，最后生成焦炭和油气。
生成的高温油气自焦炭塔顶逸出去分馏塔下段换热区，焦炭在塔内沉积生焦并储存在塔内。
当焦炭塔生焦到一定高度后停止进料，切换到另一个焦炭塔内进行生焦。
切换后，老塔用蒸汽进行小吹汽，将塔内残留油气吹至分馏塔回收，小吹汽结束后改大吹汽、给水进行冷焦，焦炭塔大吹汽、给水冷焦时产生的大量高温蒸汽及少量油气进入接触冷却塔（T1103），接触冷却塔底的污油由接触冷却塔底泵（P1112/1、2）抽出，经水箱冷却器（WC1105）冷却后，部分作为T1103顶回流，部分送入本装置污油罐经脱水后做急冷油回炼。
塔顶蒸汽及轻质油气经塔顶空冷器、水冷器后入接触冷却塔顶油气分离器（V1106）分离，分离出的污油送入本装置污油罐，污水经接触冷却塔顶污水泵（P1113/1、2）升压后送入冷焦水热水灌（V1401），不凝气进入低压瓦斯管网。
进入分馏塔（T1102）下段换热区的高温油气与原料油直接接触换热后，冷凝下来的循环油进入分馏塔底，大量油气经过5块洗涤板后进入蜡油集油箱以上进行分馏，从下往上分别切割出蜡油、柴油、汽油和富气等馏分。
延迟焦化工艺流程
炼油厂的炼油工艺流程介绍上传时间：2009-07-31 12:03 ??点击：110正文：? ?二、60万吨/年加氢装置1、反应部分焦化汽油、焦化柴油从延迟焦化装置直接进料，为控制加氢反应平稳，应严格控制其进料比例。
两种原料进装置后经原料混合罐（D-201）混合，再经原料油泵（P-201/1、2）、过滤器（SR-201/1、2）、原料油脱水罐（D-202）进入原料油缓冲罐（D-203）。
原料油过滤和脱水的目的是为了脱除堵塞反应器上部床层的固体颗粒和影响催化剂强度的水分。
D-201、D-203用氮气气封保护。
D-203中的原料经反应进料泵（P-202/1、2）升压至9.6MPa（A），经流量控制，与来自新氢压缩机（K-201/1、2）和循环氢压缩机（K-202/1、2）的混合氢混合，首先经混氢原料（I）/反应产物换热器（E-204/1、2）换热，再经由混氢原料（Ⅱ）/反应产物换热器（E-201）与反应产物换热至199℃进入反应加热炉（F-201），加热至303℃进入至加氢反应器（R-201）中，该反应器设置二段催化剂床层，两床层间设有注急冷氢设施。
自反应器（R-201）来的反应产物经混氢原料（Ⅱ）/反应产物换热器（E-201）、汽提塔底油/反应产物换热器（E-202）、低分油/反应产物换热器（E203）、混氢原料（I）/反应产物换热器（E-204/1、2）换热，然后依次经反应产物空冷器（EC-201/1、2）、反应产物后冷器（E-207/1、2）冷却至40℃，进入高压分离器（D-204）。
为了防止反应产物中的铵盐在低温部位结晶，通过脱氧水泵（P-207/1、2）将脱氧水注入到（EC-201/1、2）或（E-204/1、2）上游的管道中。
冷却后的反应物在D-204中进行油、气、水三相分离。
高分气（循环氢）经K-202/1、2入口分液罐（D-208）分液后，进入循环氢压缩机（K-202/1、2）升压至8.8MPa（G），然后分两路：一路作为急冷氢进入R-201，一路与来自新氢压缩机（K-201/1、2）的新氢混合，混合氢与原料油混合作为反应进料。
石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择
１ １ 石 油焦 用 作 电厂 ＣＦ ． Ｂ锅 炉 的燃料
含硫 量 低 的石 油 焦 ， 以用 于 冶 炼 厂 作 为 制 可 作 电极 的原 料 。碳 素 厂使 用 石 油 焦 ， 产 供 铝 厂 生 使 用 的 阳极 糊 ， 生产 供 钢铁 厂 使用 的石 墨 电极 。 石 油焦 的硫 含 量影 响 到焦 的使 用和 用焦 制成 炭素 制 品 的质量 。特别 在 制造 石 墨 电极 中硫 含量 是一 项 较 为重 要 的 指 标 ， 含 量 过 高会 直接 影 响 硫
油焦 ， 又满 足 了企 业 新 增 项 目的 用汽 、 电 需 求 ， 用 还 可 以替 代部 分 现 有 烧 油 锅 炉 ， 约 出 宝 贵 的重 节 油 资 源 。武 汉石 油 化 工 厂 在 ２ ０ ０ ０年 新 建 了 一 台
５０℃ 以上 的高 温 下 ， 墨 电极 内 的硫 会 被 分 解 ０ 石 出来 ， 多 的硫 使 电极 晶体膨 胀 ， 过 致使 电极 收缩 并 产 生裂 纹 ， 重 的可 使 电极 报 废 。在 生 产 石 墨 电 严
到石 墨 电极 的质 量 ， 会 影 响 到 炼 钢 的质 量 。在 也
为 配合 进 口含硫 原 油 加 工 及 油 品 质 量 升 级 ， 需要 在 沿 海及 沿江 企 业新 增 或扩 建一 批 延迟 焦 化 装置 ， 预计 石油 焦 的产 量 可达 ３６ ０ ｋ。要 消 化 这 ０ ｔ
油 焦产 量 。
等 。炼 油厂 延 迟焦 化装 置 生产 的高硫 石 油焦 只 能 卖 给水 泥厂 和发 电厂 作燃 料 ， 价格 很低 ； 硫 石油 低 焦 和 针 状 焦 可 以 直 接 供 应 炭 素 厂 、 厂 ， 格 较 铝 价 高 ； 果煅 烧处 理后 用 于生 产 石 墨 电极 等 ， 价格 如 则 有很 大 的提 高 。
延迟焦化工艺流程
2.循环比
▪ 循环比=循环油／新鲜原料油
▪ 联合循环比=(新鲜原料油量+循环油量)／新鲜原料油量=1+循环比
循环比增大，可使焦化汽油、柴油收率增加，焦化蜡油收率减少，焦 炭和焦化气体的收率增加。
降低循环比也是延迟焦化工艺发展趋向之一，其目的是通过增产焦化 蜡油来扩大催化裂化和加氢裂化的原料油量，再通过加大裂化装置处理 量来提高成品汽、柴油的产量。另外，在加热炉能力确定的情况下，低 循环比还可以增加装置的处理能力。降低循环比的办法是减少分馏塔下 部重瓦斯油回流量，提高蒸发段和塔底温度。
36
本章小结：
1． 减粘裂化
目的：是为了减小高黏度燃料油的黏度和倾点，改善其输送和燃烧性能
原料：常压重油、减压渣油和脱沥青油
产品：低黏度的燃料油；少量的轻质馏分油和气体产品
工艺流程：主要分无反应塔的减粘工艺和有反应塔的减粘工艺
影响因素：原料的组成和性质；裂化温度；裂化压力及反应时间等 37
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33
3.操作温度 1.它的变化直接影响到炉
管内和焦炭塔内的反应深 度，从而影响到焦化产物 的产率和性质。
2.提高焦炭塔温度将使气体和 石脑油收率增加，瓦斯油收 率降低。焦炭产率将下降， 并将使焦炭中挥发分下降。
3.焦炭塔温度过高，容易造成泡沫 夹带并使焦炭硬度增大，造成除焦 困难。温度过高还会使加热炉炉管 和转油线的结焦倾向增大，影响操 作周期。
34
4.焦炭塔温度过低，则焦 化反应不完全将生成软焦 或沥青。
它的变化直接影响到炉管 内和焦炭塔内的反应深度， 从而影响到焦化产物的产 率和性质。
提高焦炭塔温度将使气体和 石脑油收率增加，瓦斯油收 率降低。焦炭产率将下降， 并将使焦炭中挥发分下降。
石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择(2)
．．国内石油焦价格我国石油焦市场价格，自年初以来，价格逐步回升.从目前石油焦价格来看，焦价格在元以上，和焦价格在～元.而在我国低硫焦中，含硫量较高地和焦占％以上，因此，有必要采取措施使和焦产量降低，使石油焦产量增加.个人收集整理勿做商业用途．．国内石油焦消费及市场预测石油焦作为碳素厂和铝厂地原料，需求很大，可以说是供不应求，前提是硫含量要低.年月，沧州炼油厂石油焦向北美四家铝厂出口了石油焦.年底，锦州石化地低硫焦出厂要求现金交易.因此新建延迟焦化装置时，应考虑采用低硫原料或对原料进行脱硫处理，生产低硫石油焦，打开产品销路.个人收集整理勿做商业用途．石油焦加工工艺．生产煅后石油焦国外地石油焦煅烧过程全部在炼油厂完成,炼油厂生产出地石油焦直接进入煅烧装置进行煅烧.由于我国国内炼油厂没有煅烧装置，炼油厂生产地石油焦廉价出售.目前,我国地石油焦及煤炭地煅烧均在冶金行业进行,如碳素厂、铝厂等.个人收集整理勿做商业用途唐山市石油焦化厂以重油及各类渣油为主要原料进行深加工，产品为焦化轻油、焦化蜡油、石油焦、煅后焦等.年产石油焦，年产煅后焦.焦化轻油用于发电及陶瓷行业，焦化蜡油作为炼油厂催化原料返销给炼油厂，煅后焦是碳素制品行业不可缺少地产品，市场前景非常广阔，自年月份投产以来，产品迅速打开了国内外市场.个人收集整理勿做商业用途镇江焦化煤气集团煅后石油焦年生产能力为.生产原料主要来自大庆油田地低硫石油焦和胜利油田地中硫石油焦.用煅后石油焦生产石墨化焦，生产增碳剂.个人收集整理勿做商业用途煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业、制电石等.其中应用最广泛地是石墨电极.个人收集整理勿做商业用途煅烧石油焦在国内地销售市场比较看好，它地最大用户是炼铝工业，锻烧石油焦在国外市场销售地前景也很乐观，例如，镇江碳素厂，一次就出口美国煅后焦.普通石油焦与煅后焦地价格每吨相差数百元，煅烧石油焦将是炼油厂提高焦化装置经济效益地一项重要举措，石油焦地后加工可以使石油焦得到极大增值.个人收集整理勿做商业用途．生产石墨电极镇江焦化煤气公司煅后焦出口到日本，日本再石墨化后，则价格约元.因此，有必要采取增大石油焦附加值地方法来增效创收，采取对石油焦进行煅烧来提高石油焦地销售价格.吉林炭素厂用大庆和抚顺二厂地针状焦为原料，研制了达到国外同类产品水平地超高功率石墨电极.兰州炭素厂选择国内某种优质石油焦,采用大颗粒配方,加以其它工艺上地措施，研制了高功率石墨电极.如果工艺控制得当，用胜利焦也可以生产石墨电极.高硫石油焦会导致石墨电极龟裂，不适宜做石墨电极.个人收集整理勿做商业用途．生产活性炭活性炭是一种优良吸附剂，石油焦制备活性炭产率可达，石油焦按元计，生产一吨活性炭仅需元.以年生产规模计，粉末活性炭总产值万元，税后利润万元；以计,颗粒活性炭总产值万元，税后利润万元.建石油焦粉末或颗粒活性炭厂，一年可建成投产，其投资分别为万元和万元.个人收集整理勿做商业用途．石油焦生产工艺石油焦是炼油厂延迟焦化装置在生产轻质油品时地副产物.延迟焦化是最彻底地脱碳工艺，它地进料是地减压渣油，可以获得～地轻质石油产品和～地蜡油，重油轻质化程度最高.我国原油地沥青质和金属含量较低，多数原油含硫不高，渣油氢碳比较高，特别适于延迟焦化工艺.个人收集整理勿做商业用途九江分公司年加工原油，按重油催化裂化装置加工减压蜡油和地减压渣油地二次加工工艺测算，商品渣油量达.因此，该公司"十五"期间拟建设一套地延迟焦化装置.按以鲁宁管输渣油作原料，焦炭产率来测算，延迟焦化装置地石油焦产量约.个人收集整理勿做商业用途重油催化裂化／延迟焦化双向组合工艺随着原油资源利用程度地不断加深和市场对轻质油品需求量地不断增长，重质油品轻质化成为当今炼油工业地重要加工工艺.石家庄炼油厂[]采用了重油催化裂化／延迟焦化双向组合工艺，在合理匹配加工量地情况下，全厂可使原油全部转化，不出渣油产品.个人收集整理勿做商业用途减压渣油掺合油浆生产优质焦减压渣油中芳烃含量较低，因而在焦化过程中，热转化温度较低，中间相出现得较早，热裂化转化温度范围宽，不易形成各自向异性地中间相小球，且油品在炉管内易于结焦，对装置长周期运行不利.掺入催化裂化油浆后可以提高原料芳烃含量，改善成焦中间相结构，利于优质焦地生成.个人收集整理勿做商业用途炼油厂于年月进行了优质焦生产工业放大试验.试验采用克拉玛依管输原油地减压渣油，～地催化裂化油浆由催化裂化装置直接掺入减压渣油中，油浆中固体含量为ｇＬ.产品地外层表面有明显地纤维结构，长宽比大，纹理清晰，已出现针状焦地雏形.产品为，影响产品质量地主要指标是灰分.个人收集整理勿做商业用途自年月掺炼催化油浆，年月全炼催化油浆.结果表明,焦化原料中掺入催化油浆能降低焦碳产率增加液体产率,而且有利于装置地安全生产及长周期运行.个人收集整理勿做商业用途同时生产两种规格焦炭地延迟焦化工艺石油化工科学研究院开发地这种在现有延迟焦化装置上可大量生产焦化汽油、柴油，优质石油焦（制造超高功率电极用地石油针状焦）和以提高液体产物收率、增加装置处理能力为目标地新工艺，使延迟焦化生产工艺在炼油中具有更大地适应性.当原料油性质、操作条件及加工流程不同时，烃类在高温下地反应也是不一样地，故可根据生产要求，改变其中地一项或二项就能实现在现有地延迟焦化装置上大量生产轻质油；生产针状焦；增加液体馏分地收率；扩大装置处理量；改善催化裂化原料及焦炭质量，达到提高炼油厂经济效益地目地.个人收集整理勿做商业用途延迟焦化石油焦地性能预测和生产工艺地选择减压渣油原料进入焦炭地硫分布率即与原料地生焦率有关，也与焦化原料地类型或原料硫地类型密切相关；延迟焦化过程地硫分布还与焦化反应地操作条件和循环比密切相关.个人收集整理勿做商业用途主要加工地鲁宁管输原油属于低硫原油，其减压渣油地硫含量为～，密度为～,残炭值为～,铁含量为×、镍含量为×、钒含量为×，若按正常地延迟焦化生产操作条件预测，延迟焦化装置生产地产品应为～石油焦.个人收集整理勿做商业用途从管输油催化裂化油浆地一些重要性质来看（密度～,硫含量为～，残炭值为～,重金属含量为镍×、钒×，固体含量），如果将固体含量降下来，则用此原料经延迟焦化装置生产针状石油焦是可行地.我们可以考虑用经过过滤地催化油浆来作延迟焦化地原料，采用变温操作，采取较大地循环比和较长地换塔周期，在延迟焦化装置上生产出针状焦.个人收集整理勿做商业用途如果在减压渣油中掺合部分油浆则可生产优质石油焦；也可以考虑采用同时生产两种规格焦炭地延迟焦化工艺.除了鲁宁管输原油以外，还加工部分中东高含硫原油，以及一些南海、东南亚低硫原油.为了生产低硫石油焦，我们可以采取将中东高含硫原油地渣油单独存储加工地方式来控制延迟焦化装置进料地硫含量，由于延迟焦化装置是两釜切换操作，因此，可以将中东高含硫原油地渣油单独生产高硫石油焦，其余渣油均可以生产低硫石油焦.个人收集整理勿做商业用途在延迟焦化装置满负荷生产（化肥原料煤代油后，替出地渣油进延迟焦化装置）时，预计可产出石油焦约.在装置生产初期，可以考虑将石油焦就近提供给九江发电厂作锅炉燃料，或者提供作燃料，不必建以石油焦为原料地锅炉.在努力打开产品销路地同时，可以进行石油焦地增值利用，如生产煅烧焦、石墨电极、活性炭等.这些产品都需要低硫石油焦为原料，延迟焦化装置产品方案应优先考虑生产低硫石油焦.个人收集整理勿做商业用途．结论目前我国地石油焦市场状况是，高硫石油焦产品过剩，主要是用作燃料；低硫石油焦产品主要是用于冶金和出口；高级石油焦产品则需要进口.因此，作为延迟焦化装置，其产品方案应优先考虑生产低硫石油焦，并且对低硫石油焦进行增值加工以生产高级石油焦产品个人收集整理勿做商业用途。
石油焦的用途与延迟焦化的发展
石油焦的用途与延迟焦化的发展
尹恩杰;张英
【期刊名称】《抚顺石油化工研究院院报》
【年(卷),期】1995(008)003
【摘要】延迟焦化工艺原料灵活、投产低、经济效益好，在渣油轻质化中起着重要作用，但副产焦炭的出路为人们所关注，也制制红着工艺的进一步应用。
经过分析讨论认为，冶金、水泥工业及工业锅炉可以消耗大量焦炭，有十分广阔的焦炭市场，可以推动延迟焦化工艺在我国的大力发展。
【总页数】6页(P18-23)
【作者】尹恩杰;张英
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.32
【相关文献】
1.延迟焦化装置石油焦灰分异常原因分析及应对措施 [J], 翟志清
2.降低减压渣油延迟焦化石油焦产品硫含量的研究 [J], 李康;陈辉;雷杰;张德信;陈建民;刘雪东;韩海波
3.石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择 [J], 伍宏青
4.通过优化生产工艺提升延迟焦化石油焦品质 [J], 夏富
5.生产低硫石油焦的渣油加氢-延迟焦化组合工艺研究 [J], 刘涛;任亮;赵加民;刘自宾;胡大为;戴立顺
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石油焦用途及延迟焦化装置工艺路线的选择（1）
1石油焦用途
石油焦可以用于不同工业，用于电厂和水泥厂作燃料的石油焦，需要高的热值及良好的研磨性；用于铝厂和钢铁厂或碳素厂作为原料的石油焦，无论是作为阳极糊和人造石墨电极的原料或是作为生产碳化物的原料均需要控制其含硫量和挥发分，对于制作电极原料的石油焦还应对金属含量加以控制。
1．1石油焦用作电厂CFB锅炉的燃料
为配合进口含硫原油加工及油品质量升级，需要在沿海及沿江企业新增或扩建一批延迟焦化装置，预计石油焦的产量可达3600kt。
要消化这些含硫高、价格低廉的石油焦，可以采用先进的循环流化床技术，配套建设一批以石油焦为原料的CFB锅炉，为炼厂提供低成本的蒸汽、电、氢气。
这是一举三得的事，既消化了价格低廉的高硫石油焦，又满足了企业新增项目的用汽、用电需求，还可以替代部分现有烧油锅炉，节约出宝贵的重油资源。
武汉石油化工厂2000年新建一台75t/h烧石油焦的循环床锅炉，能在燃烧过程中用石灰石作床料实现炉内脱硫，同时降低NOx的排放量，锅炉燃烧效率可达95%～99%。
镇海石化大量加工国外含硫原油，每年生产几十万吨高硫石油焦，由于石油焦中硫含量高，处理比较困难，利用价值不大。
1999年，采用CFB锅炉技术将高含硫石油焦用于发电，每度
电成本仅为0.18元，而渣油发电成本高达0.58元，2000年消化石
油焦240kt。
上海石化正进行热电总厂的扩建，采用CFB锅炉，每
年可以处理280kt高含硫石油焦。
另外，工业硅生产也用高硫焦，消耗量为300kg/t工业硅。
1．2石油焦用作冶炼厂阳极糊和石墨电极的原料含硫量低的石油焦，可以用于冶炼厂作为制作电极的原料。
碳素厂使用石油焦，生产供铝厂使用的阳极糊，生产供钢铁厂使用的
石墨电极。
石油焦的硫含量影响到焦的使用和用焦制成炭素制品的质量。
特别在制造石墨电极中硫含量是一项较为重要的指标，硫含量过高会直接影响到石墨电极的质量，也会影响到炼钢的质量。
在500℃以上的高温下，石墨电极内的硫会被分解出来，过多的硫使电极晶体膨胀，致使电极收缩并产生裂纹，严重的可使电极报废。
在生产石墨电极中，石油焦的硫含量会影响电耗量，用含硫为1.0％的石油焦生产电极时所用耗电量要比用含硫为0.5％的石油焦每吨多耗电9％左右。
石油焦在作为阳极糊的原料时，其含硫量对耗电量也有明显的影响。
我国延迟石油焦标准 SH0527－92见表1。
表1延迟石油焦标准SH0527－92
2．石油焦市场
高硫石油焦的主要用户是水泥厂和发电厂，低硫石油焦的主要用户是炭素厂、铝厂、钢铁厂等。
炼油厂延迟焦化装置生产的高硫石油焦只能卖给水泥厂和发电厂作燃料，价格很低；低硫石油焦和针状焦可以直接供应炭素厂、铝厂，价格较高；如果煅烧处理后用于生产石墨电极等，则价格有很大的提高。
2．1石油焦国际市场情况
2000年全世界石油产量为3.5896Gt，石油焦产量约70Mt。
全世界焦化装置加工能力在1985年就已达100Mt/ａ，占减压渣油加工总能力
的60％。
石油焦的硫含量对其应用和价格均起到明显作用，美国将硫含量小于4％的石油焦经处理后，作为生产针状焦的原料，将硫含量大于4％的石油焦除部分用于水泥工业外，其余出口欧洲和日本等地，美国环保条例对排出物进行严格的控制，限制了该国许多炼油厂和发电厂燃用高含硫的石油焦。
在美国，延迟焦化装置生产的石油焦将近65%用作燃料，其余35%经煅烧后用于生产阳极及成型石墨产品。
在世界上大多数国家，高含硫的石油焦还是主要用作发电厂燃
料。
优质低含硫的石油焦在炼钢、炼铝和炭素行业得到广泛应用，使石油焦的价值增加数倍。
国外有些石油公司为了生产优质的石油焦，对高硫原料采取渣油加氢脱硫和延迟焦化联合工艺，对脱硫后的渣油进行焦化时，液体产品可增加12％，焦炭减少65％，产品质
量也可提高。
2．2石油焦国内供需及预测
2．2．1我国石油焦产量
表2是我国石油行业和石化集团公司历年石油焦产量[1]。
表2我国石油焦产量
我国石油焦产量是逐年增加的。
石化集团公司2000年石油焦产量达到3002.1 kt。
2．2．2我国石油焦进出口情况
我国石油焦1999年和2000年进出口情况如表3。
表3我国石油焦进出口情况
2000年，出口石油焦量占我国石油焦产量的44.4%，价格为62美元/t，而进口石油焦的价格为298美元/t。
这说明我国目前出
口的石油焦主要是初级产品，而进口的石油焦则是加工后的高级产品，
我国石油焦的开发潜力很大。