延迟焦化装置PPT课件

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第二节 工艺流程
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一、焦化反应化学原理
焦化原料油所含烃类的分子很大，并有 相当数量的芳烃。 1.裂解反应：在高温(400~550℃)条件下，大分子 烃类裂解生成小分子烃类，使渣油转化为气体烃 和轻质油品； 2.缩合反应：烃类又发生缩合反应，使渣油转化 成焦炭。
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➢炼油工业中曾经用过的焦化方法主要是釜
式焦化、平炉焦化、接触焦化、延迟焦化、 流化焦化和灵活焦化等。
➢延迟焦化应用最广泛，是炼油厂提高轻质
油收率和生产石油焦的主要手段，在我国 炼油工业中将继续发挥重要作用。
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延迟焦化是一个成熟的减压渣油加工工艺，多年来一 直作为一种重油深加工手段。近年来随着原油性质变差 (指含硫量增加)、重质燃料油消费的减少和轻质油品需求 的增加，焦化能力增加的趋势很快。
缩合反应：是指小分子烃类相互作用生成较大分 子的化合物，同时还生成其它小分子的化合物。
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各种烃类在焦化过程中的反应是不相同的。 烷烃在400~600℃下易裂解为小分子的烷烃与 烯烃。环烷烃可裂解成烯烃或脱氢转化为芳烃。 裂解反应示例如下： 1.断链
➢2.裂环
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质油，容易结焦，但希望它在焦炭塔中结焦，而 不希望它在加热炉、转油线、焦炭塔馏出线和分 馏塔底等处结焦。这个矛盾解决了，就可以操作 平稳，延长开工周期。
延迟焦化装置的工艺流程有不同的类型，就 生产规模而言，有一炉两塔（焦炭塔）流程、两 炉四塔流程等。
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500℃左右
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340~350℃
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➢1.原油预热阶段：焦化原料(减压渣油)先进入原料缓冲罐， 再用泵送入加热炉对流段升温至340~350 ℃ 左右。 ➢2.经预热后的原油进入分馏塔底，与焦炭塔产出的油气在分 馏塔内（塔底温度不超过400℃）换热。 ➢作用：一方面把原料中的轻质油蒸出来，同时又加热了原料 （至390~395 ℃ 左右）。
➢ 进入焦炭塔的高压渣油，需在塔内停留足够时间，以便进
行充分反应。
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➢4.原料在焦炭塔内反应生成焦炭聚积在焦炭塔内，
油气从焦炭塔顶出来进入分馏塔，与原料油换热 后，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。塔 底循环油和原料一起再进行焦化反应。
➢焦化生成的焦炭留在焦炭塔内，通过水力除焦从
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• 焦化是以贫氢重质残油(如减压渣油、裂化渣
油以及沥青等)为原料，在高温(400~500℃)下 进行深度热裂化反应。
• 通过裂解反应，使渣油的一部分转化为气体烃
和轻质油品；由于缩合反应，使渣油的另一部 分转化为焦炭。
• 一方面由于原料重，含相当数量的芳烃，另一
方面焦化的反应条件更加苛刻，因此缩合反应 占很大比重，生成焦炭多。
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➢3.脱氢
缩合反应示例如下：
芳香烃不易裂解，而易发生缩合反应，成为大 分子的多环或稠环烃，并可与烯烃缩合生成石油焦。 石油焦的组成和普通焦炭相似，所以也叫焦炭。
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二、工艺流程
延迟焦化装置的生产工艺分为焦化和除焦两 部分，焦化为连续操作，除焦为间隙操作。由于 工业装置一般设有两个或四个焦炭塔，所以整个 生产过程仍为连续操作。
重要装置。
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• 延迟焦化装置的作用：将重质油馏分经裂解，聚
合，生成油气、轻质油，中间馏分油和焦炭。
• 工作原理：由于重质油在管式炉中加热，采用高
的流速(在炉管中注水)及高的热强度(炉出口温度 500℃)，使油品在加热炉中短时间内达到焦化反 应所需的温度，然后迅速进入焦炭塔，使焦化反 应不在加热炉中而延迟到焦炭塔中去进行，因此， 称之为延迟焦化。
延迟焦化装置目前已能处理包括直馏(减粘、加氢裂 化)渣油、裂解焦油和循环油、焦油砂、沥青、脱沥青焦 油、澄清油、以及煤的衍生物、催化裂化油浆、炼厂污油 (泥)等60余种原料。处理原料油的康氏残炭为3．8％~45 ％或以上，比重指数为2.20。
正由于焦化装置能处理炼厂各种残渣物料被称之为
炼厂的“垃圾桶”，同时也是目前炼厂实现渣油零排放的
塔内排出。
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➢焦炭塔是两台一组。 ➢每套延迟焦化装置中有的是一组(两台)，有的是
两组(四台)焦炭塔。
➢两组塔既可单独操作，又可并联操作，在每组塔
中，一台塔在反应生焦时，另一台则处于除焦阶 段。即当一台塔内焦炭积聚到一定高度时（一般 为塔高的2/3左右高度时）进行切换，切换后通入 蒸气除去轻质烃类并注水冷却，然后除焦。
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延迟焦化约生产70%的液体产品，其中：
汽油10%~20%；
柴油25%~35%；
裂化原料（蜡油）25%~35%；
石油气6%~8%；
思考：焦炭是否是由碳 元素形成的单质？
焦炭（也称石油焦）15%~20%。
焦化所得的气体烃和液体油品中含较多的烯 烃，安定性较差，故往往作为其他装置的原料或 经加氢精制等处理后成为产品。
➢每台塔的切换周期一般为48小时，其中结焦24小
时，除焦及其它辅助操作24小时。
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➢延迟焦化装置所产气体、汽油，分别用气体压缩
机和泵送入吸收稳定部分进行分离得到干气及液 化气，并使汽油的蒸汽压合格；柴油需要加氢精 制；蜡油可作为催化裂化原料或燃料油。
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➢延迟焦化装置的主要矛盾在于：使用的原料为重
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➢ 3.原料油和循环油一起从分馏塔底抽出，用热油泵打进加
热炉辐射段，加热到焦化反应所需的温度（500 ℃ 左
右），再通过四通阀由下部进入焦炭塔，进行焦化反应。
➢ 为防止油在炉管内反应结焦，需向炉管内注水，以加大管
内流速（一般为2m/s以上），缩短油在管内的停留时间，
注水量约为原料油的2%左右。
第四章 延迟焦化装置
Delayed Coking Unit
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第一节 概述
焦炭化(简称焦化)是深度热裂化过 程，也是处理渣油的手段之一。它又是唯一能 生产石油焦的工艺过程，是任何其他过程所无 法代替的。尤其是某些行业对优质石油焦的特 殊需求，致使焦化过程在炼油工业中一直占据 着重要地位。