提高轻油收率的深度延迟焦化技术-中国石油和化学工业联合会科技
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
项目名称：提高轻油收率的深度延迟焦化技术 推荐单位：中国石油和化学工业联合会 主要完成人:肖家治,赵日峰,杨军卫,李出和,谢崇亮，沈国平,张龙力, 徐宝平，王兰娟，杨朝合 主要完成单位: 中国石油大学（华东）, 中国石油化工股份有限公司金陵分公司, 中国石化工程建设有限公司， 中国石油工程建设有限公司华东设计分公司 推荐单位意见：
项目简Leabharlann Baidu：
该技术为石油炼制技术。劣质重油轻质化主要通过延迟焦化完成：2015 年
中国加工原油约 5 亿吨，产生 3.0 亿吨重油，焦化处理 1.2 亿吨，寻求以煤制油 的中国每年副产 3000 万吨固体石油焦，浪费了宝贵的石油资源。降低石油焦产 率、 提高轻质石油产品收率是延迟焦化技术进步的关键， 符合国家重大战略需求。 延迟焦化是在炉管不结焦的前提下让重油快速通过加热炉管，使焦化反应 “延迟”到焦炭塔进行的工艺过程。焦化炉是整个装置的核心，地位与乙烯装置裂 解炉等同， 控制炉管结焦是该工艺过程平稳操作的关键。 常规技术单纯通过提高 焦化炉出口温度降低焦炭产率，易导致干气产率高影响轻油收率、 造成炉管结焦 过快， 制约装置经济效益和操作安全。 该项目基于重质油热反应化学和辐射传热 理论，开发了结焦速率低、停留时间长、处理量大、轻油收率高的深度延迟焦化 技术。主要科技创新如下： ⑴ 原料评价创新：提出精确表征重油结焦倾向的关键指标—结焦因子，开 发了新的评价方法及专用设备，将传统物性表征方式改为反应特性表征， 解决了 重油结焦倾向评价准确性和时效性差的难题。 ⑵ 设计和操作创新：建立了直接针对炉管结焦的设计和操作新准则，将焦 化炉设计、操作过程由粗放的“加热炉”层级上升到精细“反应炉”层级；基于辐射 传热、炉管结焦机理研究，开发了焦化炉管内外过程模拟技术，打破了国外核心 技术垄断。突破了国外焦化炉管内反应停留时间≯40s 的限制。创立了低温长停 留时间增加反应给热量的工艺思路，理论本质上保证了该技术优于国外同类技 术。 ⑶ 工程应用创新：通过研制新炉型、开发定向燃烧器、异型定向反射砖、 与热强度相匹配的炉管吊挂、 匹配深度裂解的焦炭塔及分馏塔配件等， 将最高边 界底层温度降低 20℃以上，从而保证了长停留时间、高反应深度条件下焦化炉 仍能长周期运行。 该技术获授权专利 23 项，获得了中国主要炼油企业的高度肯定，2010 年中 国石化总公司发专文推广；入选体现中国 21 世纪炼油技术水平、具有国际竞争 力和中国独立知识产权的 16 项外推专有技术之一。
单位认真审阅了该项目推荐书及其附件材料，确认全部材料真实有效， 相关 栏目均符合国家科技进步奖申报书的填写要求。按照要求， 我单位和项目完成单 位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，公示期间无异议。 该项目提出了精确表征重油结焦倾向的反应特性参数并开发专门测定设备； 基于炉管管壁动态结焦机理和过程模拟技术， 创立兼顾控制炉管结焦和提高生焦 反应给热量的准则； 通过工程装备创新， 突破国外最新技术管内反应停留时间不 超过 40s 的限制，形成了低温长停留时间的提高轻油收率深度延迟焦化技术。该 技术主要技术经济指标均优于国外先进水平。 该技术获得了壳牌、 巴西、 加拿大等国外石油公司的关注并开展了实质性合 作；获得了中国主要炼油企业的高度肯定，2010 年中国石化总公司发专文推广； 入选体现中国 21 世纪炼油技术水平、具有国际竞争力和中国独立知识产权的 16 项外推专有技术之一。 该项目获授权专利 23 项，发表学术论文 24 篇。该技术已在中国石化、中国 石油、中国海油、中国化工、地方企业、兵器工业部等多套延迟焦化装置上获得 成功应用。 推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。
客观评价：
⑴ 得到行业认可，中国石化发专文重点推广。该技术首先在金陵、扬子、 武汉石化成功实施后， 2010 年中国石化炼油事业部组织 SEI、洛阳石化工程公司 等行业内专家， 召开了中国石油大学专有技术研讨会， 会议对该专有技术原理及 应用效果进行研讨并形成一致意见，下发专文在系统内进行推广， 目前中国石化 系统 30 套延迟焦化装置已采用该项目开发的深度延迟焦化技术。 ⑵ 得到同行专家认可，入选《中国炼油技术新进展》 。为大力宣传推广我国 炼油先进技术，促进对外技术交流和实施炼油工业“走出去”战略，由王基铭院士 组织编写《中国炼油技术新进展》 （第二版） 。主要介绍进入 21 世纪以来我国炼 油技术的新进展和工业应用的新情况，充分反映我国自主开发炼油技术、 自主设 计炼油厂和炼油装置的能力、 实力和水平。 重点介绍有竞争力已工业化应用的新 技术。 该项目开发的深度延迟焦化技术入选本书中已工业化应用并有竞争力、 具有 独立知识产权的 16 项外推专项炼油技术之一。 ⑶ 验收意见。2012 年由中国石化组织的项目验收专家组形成如下验收意 见： ①该项目对加热炉结构进行了系列优化， 研制了大功率贴墙燃烧器等创新设 备。②该技术在金陵分公司 I 套延迟焦化装置应用，连续运行 18 个月，加热炉 处理量由 120 万吨/年提高至 165 万吨/年以上，液体收率增加 2.67%，焦炭产率 降低 2.52%，经济效益显著。③该项目开发的技术具有自主知识产权。该技术达 到了国际先进水平。 ⑷ 媒体报道。2010 年 11 月 5 日， 《中国石化报》对扬子石化二套延迟焦化 进行了报道。采用中国石油大学的深度裂解技术，装置生产能力提升 10%以上， 装置焦炭产率降低，经济效益显著。2010 年 12 月 9 日《中国石化报》对武汉石 化焦化炉改造效果进行了报道。改造后的装置处理量提高，液体产品收率增加， 能耗降低，降本增效效果显著。
推广应用情况：
2009 年 1 月，金陵石化 160 万吨/年延迟焦化装置采用该技术进行改造，一 次开车成功，处理量提高至 190 万吨/年，液体产品收率提高 2%以上。2010 年 12 月，武汉石化 120 万吨/年延迟焦化装置采用该技术进行扩能优化改造，改后 处理量提高至 150 万吨/年，液体产品收率提高 2%以上。鉴于该技术应用效果与 经济效益显著， 金陵石化和武汉石化分别在 2010 年和 2012 年， 再次采用该技术 对其 125 万吨/年和 60 万吨/年延迟焦化装置进行了技术改造。 目前该技术已完成工艺包编制和专利技术使用许可，形成了从工艺包编制、 工程设计审查、现场施工和开工指导全程参与的技术转化模式。 主要应用单位情况表
项目简Leabharlann Baidu：
该技术为石油炼制技术。劣质重油轻质化主要通过延迟焦化完成：2015 年
中国加工原油约 5 亿吨，产生 3.0 亿吨重油，焦化处理 1.2 亿吨，寻求以煤制油 的中国每年副产 3000 万吨固体石油焦，浪费了宝贵的石油资源。降低石油焦产 率、 提高轻质石油产品收率是延迟焦化技术进步的关键， 符合国家重大战略需求。 延迟焦化是在炉管不结焦的前提下让重油快速通过加热炉管，使焦化反应 “延迟”到焦炭塔进行的工艺过程。焦化炉是整个装置的核心，地位与乙烯装置裂 解炉等同， 控制炉管结焦是该工艺过程平稳操作的关键。 常规技术单纯通过提高 焦化炉出口温度降低焦炭产率，易导致干气产率高影响轻油收率、 造成炉管结焦 过快， 制约装置经济效益和操作安全。 该项目基于重质油热反应化学和辐射传热 理论，开发了结焦速率低、停留时间长、处理量大、轻油收率高的深度延迟焦化 技术。主要科技创新如下： ⑴ 原料评价创新：提出精确表征重油结焦倾向的关键指标—结焦因子，开 发了新的评价方法及专用设备，将传统物性表征方式改为反应特性表征， 解决了 重油结焦倾向评价准确性和时效性差的难题。 ⑵ 设计和操作创新：建立了直接针对炉管结焦的设计和操作新准则，将焦 化炉设计、操作过程由粗放的“加热炉”层级上升到精细“反应炉”层级；基于辐射 传热、炉管结焦机理研究，开发了焦化炉管内外过程模拟技术，打破了国外核心 技术垄断。突破了国外焦化炉管内反应停留时间≯40s 的限制。创立了低温长停 留时间增加反应给热量的工艺思路，理论本质上保证了该技术优于国外同类技 术。 ⑶ 工程应用创新：通过研制新炉型、开发定向燃烧器、异型定向反射砖、 与热强度相匹配的炉管吊挂、 匹配深度裂解的焦炭塔及分馏塔配件等， 将最高边 界底层温度降低 20℃以上，从而保证了长停留时间、高反应深度条件下焦化炉 仍能长周期运行。 该技术获授权专利 23 项，获得了中国主要炼油企业的高度肯定，2010 年中 国石化总公司发专文推广；入选体现中国 21 世纪炼油技术水平、具有国际竞争 力和中国独立知识产权的 16 项外推专有技术之一。
单位认真审阅了该项目推荐书及其附件材料，确认全部材料真实有效， 相关 栏目均符合国家科技进步奖申报书的填写要求。按照要求， 我单位和项目完成单 位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，公示期间无异议。 该项目提出了精确表征重油结焦倾向的反应特性参数并开发专门测定设备； 基于炉管管壁动态结焦机理和过程模拟技术， 创立兼顾控制炉管结焦和提高生焦 反应给热量的准则； 通过工程装备创新， 突破国外最新技术管内反应停留时间不 超过 40s 的限制，形成了低温长停留时间的提高轻油收率深度延迟焦化技术。该 技术主要技术经济指标均优于国外先进水平。 该技术获得了壳牌、 巴西、 加拿大等国外石油公司的关注并开展了实质性合 作；获得了中国主要炼油企业的高度肯定，2010 年中国石化总公司发专文推广； 入选体现中国 21 世纪炼油技术水平、具有国际竞争力和中国独立知识产权的 16 项外推专有技术之一。 该项目获授权专利 23 项，发表学术论文 24 篇。该技术已在中国石化、中国 石油、中国海油、中国化工、地方企业、兵器工业部等多套延迟焦化装置上获得 成功应用。 推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。
客观评价：
⑴ 得到行业认可，中国石化发专文重点推广。该技术首先在金陵、扬子、 武汉石化成功实施后， 2010 年中国石化炼油事业部组织 SEI、洛阳石化工程公司 等行业内专家， 召开了中国石油大学专有技术研讨会， 会议对该专有技术原理及 应用效果进行研讨并形成一致意见，下发专文在系统内进行推广， 目前中国石化 系统 30 套延迟焦化装置已采用该项目开发的深度延迟焦化技术。 ⑵ 得到同行专家认可，入选《中国炼油技术新进展》 。为大力宣传推广我国 炼油先进技术，促进对外技术交流和实施炼油工业“走出去”战略，由王基铭院士 组织编写《中国炼油技术新进展》 （第二版） 。主要介绍进入 21 世纪以来我国炼 油技术的新进展和工业应用的新情况，充分反映我国自主开发炼油技术、 自主设 计炼油厂和炼油装置的能力、 实力和水平。 重点介绍有竞争力已工业化应用的新 技术。 该项目开发的深度延迟焦化技术入选本书中已工业化应用并有竞争力、 具有 独立知识产权的 16 项外推专项炼油技术之一。 ⑶ 验收意见。2012 年由中国石化组织的项目验收专家组形成如下验收意 见： ①该项目对加热炉结构进行了系列优化， 研制了大功率贴墙燃烧器等创新设 备。②该技术在金陵分公司 I 套延迟焦化装置应用，连续运行 18 个月，加热炉 处理量由 120 万吨/年提高至 165 万吨/年以上，液体收率增加 2.67%，焦炭产率 降低 2.52%，经济效益显著。③该项目开发的技术具有自主知识产权。该技术达 到了国际先进水平。 ⑷ 媒体报道。2010 年 11 月 5 日， 《中国石化报》对扬子石化二套延迟焦化 进行了报道。采用中国石油大学的深度裂解技术，装置生产能力提升 10%以上， 装置焦炭产率降低，经济效益显著。2010 年 12 月 9 日《中国石化报》对武汉石 化焦化炉改造效果进行了报道。改造后的装置处理量提高，液体产品收率增加， 能耗降低，降本增效效果显著。
推广应用情况：
2009 年 1 月，金陵石化 160 万吨/年延迟焦化装置采用该技术进行改造，一 次开车成功，处理量提高至 190 万吨/年，液体产品收率提高 2%以上。2010 年 12 月，武汉石化 120 万吨/年延迟焦化装置采用该技术进行扩能优化改造，改后 处理量提高至 150 万吨/年，液体产品收率提高 2%以上。鉴于该技术应用效果与 经济效益显著， 金陵石化和武汉石化分别在 2010 年和 2012 年， 再次采用该技术 对其 125 万吨/年和 60 万吨/年延迟焦化装置进行了技术改造。 目前该技术已完成工艺包编制和专利技术使用许可，形成了从工艺包编制、 工程设计审查、现场施工和开工指导全程参与的技术转化模式。 主要应用单位情况表