延遲焦化操作條件對(duì)產(chǎn)品分布的影響論文

1、延遲焦化操作條件對(duì)產(chǎn)品分布的影響摘要：本文通過(guò)對(duì)反應(yīng)溫度、操作壓力、循環(huán)比對(duì)產(chǎn)品分布的影響進(jìn)行了論述，提出了提高焦化反應(yīng)溫度可以增加液體產(chǎn)品的收率，采用低壓操作可以改善焦化產(chǎn)品分布，通常如果產(chǎn)品質(zhì)量和裝置操作允許，都采用盡可能低的循環(huán)比操作。關(guān)鍵詞：原料性質(zhì)、反應(yīng)溫度、系統(tǒng)壓力、循環(huán)比、產(chǎn)品產(chǎn)率、液體收率。前言：延遲焦化是渣油熱破壞加工常見(jiàn)的方法，其加工目的是從重質(zhì)渣油中獲得較多的輕質(zhì)油品和石油焦，延遲焦化工藝是當(dāng)今世界常見(jiàn)的渣油加工工藝，有技術(shù)簡(jiǎn)單、操作方便、靈活性大、開(kāi)工率高、運(yùn)行周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。延遲焦化裝置是以貧氫的重質(zhì)油為原料，在高溫下（約500左右）進(jìn)行深度的熱裂化和縮合反應(yīng)，生產(chǎn)氣體

2、、汽油、柴油、蠟油和焦碳，它采用國(guó)內(nèi)成熟的延遲焦化工藝，將焦化油（原料油和循環(huán)油）經(jīng)加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應(yīng)溫度，進(jìn)入焦碳塔進(jìn)行焦化反應(yīng)，生成的焦碳留于塔內(nèi)，生成的油氣從塔頂出來(lái)進(jìn)入分餾塔進(jìn)一步分離。1 反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度一般是指加熱爐輻射爐管的出口溫度，這一溫度的變化直接影響著焦碳塔內(nèi)的反應(yīng)溫度和反應(yīng)深度，從而影響到產(chǎn)品分布和產(chǎn)品質(zhì)量。溫度低，焦化反應(yīng)深度不足，產(chǎn)品收率低，焦碳揮發(fā)份高。溫度太高反應(yīng)過(guò)深，使汽油和柴油繼續(xù)裂化，降低汽油和柴油的收率，增加氣體收率，焦碳變硬，使除焦困難。反應(yīng)溫度的確定一般和原料性質(zhì)有關(guān)，通常由試驗(yàn)確定，最佳反應(yīng)溫度應(yīng)該是該原料達(dá)到最大可裂化度而未結(jié)焦的溫度。提

3、高焦化溫度可增產(chǎn)液體產(chǎn)品的收率，但基于焦化反應(yīng)的特點(diǎn)，反應(yīng)溫度（爐出口溫度控制）調(diào)整的幅度是很窄的，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致提前結(jié)焦，堵塞爐管，轉(zhuǎn)油線結(jié)焦，影響開(kāi)工周期，同時(shí)易生成硬質(zhì)石油焦，使除焦困難。溫度過(guò)低導(dǎo)致熱量不足反應(yīng)深度不夠，輕油收率降低，焦碳揮發(fā)份增大或產(chǎn)生焦油。一般情況下是根據(jù)原料性質(zhì)確定最佳操作溫度，通常焦化爐出口溫度為495550，為防止?fàn)t管結(jié)焦，芳烴含量和瀝青質(zhì)含量的比值較大時(shí)宜采用較高的爐出口溫度，反之，宜采用較高的爐出口溫度。加熱爐出口溫度對(duì)焦化產(chǎn)品產(chǎn)率影響見(jiàn)表1表1加熱爐出口溫度對(duì)焦化產(chǎn)品產(chǎn)率的影響項(xiàng)目加熱爐出口溫度493495497500處理量t/h859810803875

4、循環(huán)比0.800.910.950.72C101進(jìn)口溫度482484487492C101出口溫度432435440440產(chǎn)品產(chǎn)率%氣體6.47.57.78.1汽油15.916.817.017.0柴油26.228.320.230.2蠟油20.117.817.516.4焦碳26.425.624.924.8損失0.40.40.50.5加熱爐出口溫度對(duì)焦碳塔內(nèi)的泡沫層高度也有影響。泡沫層本身是反應(yīng)不徹底的產(chǎn)物，揮發(fā)份高，因此，泡沫層除了與原料起泡性有關(guān)外，還與加熱爐出口溫度直接有關(guān)。提高加熱爐出口溫度，可以使泡沫層在高溫下充分反應(yīng)和生成焦碳，從而降低泡沫層高度。爐出口溫度對(duì)焦碳揮發(fā)份有一定影響，油品帶入

5、焦碳塔的熱量是焦化反應(yīng)得以進(jìn)行的保證。若出口溫度低，則帶入的熱量小，反應(yīng)不徹底，揮發(fā)份就高。若爐出口溫度提高，則油品帶入的熱量就多，反應(yīng)就比較徹底，焦碳揮發(fā)就低。揮發(fā)份爐溫% 2系統(tǒng)壓力 系統(tǒng)壓力直接影響到焦碳塔的操作壓力。焦碳塔的壓力下降使液相油品易于蒸發(fā)，也縮短了氣相油品在塔內(nèi)的停留時(shí)間，從而降低了反應(yīng)深度。 壓力升高，反應(yīng)深度增加，氣體的焦碳收率增加，液收減少，焦碳的揮發(fā)份提高，反之壓力降低，反應(yīng)深度減少，氣體和焦碳收率減少，液體收率增加，焦碳的揮發(fā)份降低，為了提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益，通常采用低壓操作。采用低壓操作可以改善焦化產(chǎn)品分布，壓力降低可提高蠟油收率，但壓力太低焦碳塔泡沫層升高，焦粉

6、易攜帶并易產(chǎn)生彈丸焦，另外增大了焦碳塔氣體體積流量，勢(shì)必使焦碳塔塔徑加大，使壓縮機(jī)和塔頂冷凝系統(tǒng)系統(tǒng)的負(fù)荷增加，裝置投資增加，因此應(yīng)綜合設(shè)備投資，操作費(fèi)用和產(chǎn)品分布等因素確定適宜的操作壓力。 表2 操作壓力對(duì)焦化蠟油收率和質(zhì)量影響名稱(chēng)0.172Mpa/循環(huán)比0.050.103Mpa/循環(huán)比0.25變化收率%25.735.2增加干點(diǎn)493571提高密度d200.9430.9632變重康殘m%0.350.81.0增加Ni+Vmg/g0.51.0增加當(dāng)焦碳塔操作壓力降低，雖然石油焦收率下降，蠟油收率增加，但蠟油變重，蠟油殘?zhí)己椭亟饘俸烤黾?。因此，將壓操作時(shí)，還應(yīng)考慮蠟油質(zhì)量。表3焦碳塔壓力對(duì)產(chǎn)品

7、產(chǎn)率的影響焦碳塔壓力Mpa0.1080.1450.1810.217產(chǎn)品產(chǎn)率增加值干氣（體積分?jǐn)?shù)）%-0.25-0.12基準(zhǔn)+0.11液化氣（體積分?jǐn)?shù)）%-0.38-0.14基準(zhǔn)+0.11液體油品（體積分?jǐn)?shù)）%+1.12+0.53基準(zhǔn)-0.49焦碳（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%-0.99-0.46基準(zhǔn)+0.413 循環(huán)比循環(huán)比的概念通常有兩種不同的表示方法：一種是進(jìn)加熱爐的總流量（輻射進(jìn)料量），新鮮原料量的比值（和對(duì)流進(jìn)料量），公式為：聯(lián)合循環(huán)比=（新鮮原料量+循環(huán)油）/新鮮原料量。該種方法表示的循環(huán)比大于1.0，另一種是進(jìn)加熱爐的循環(huán)油流量，和新鮮原料量的比值（或?qū)α鬟M(jìn)料量）公式為：循環(huán)比=循環(huán)油量/新鮮原料

8、量。該種方法表示的循環(huán)比一般小于1.0,當(dāng)無(wú)循環(huán)油量時(shí),循環(huán)比為零,有時(shí)叫單程操作。兩種方法都能顯示加熱爐中循環(huán)油或回?zé)捰退嫉谋壤Ｔ谛迈r原料中摻入焦化裝置反應(yīng)自產(chǎn)的反復(fù)循環(huán)的循環(huán)油，改變了原料的性質(zhì)，聯(lián)合油的四組分比例結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)發(fā)生變化。循環(huán)油相當(dāng)于重蠟油或蠟油，在加熱爐和焦碳塔也產(chǎn)生部分熱裂化反應(yīng)，使輕油收率提高，另外，循環(huán)油中富含芳烴對(duì)減緩爐管結(jié)焦也有一定的作用。循環(huán)比對(duì)焦化裝置的處理量，產(chǎn)品分布及產(chǎn)品性質(zhì)都有較大影響。在原料相同的條件下，一般是：循環(huán)比增加，汽油柴油收率隨之提高，蠟油收率隨之下降，焦碳和氣體的收率也少有增加。通常循環(huán)比的選擇是以下游裝置的要求為原則，例

9、如焦化蠟油作為加輕裂化原料時(shí)，調(diào)整循環(huán)比的目的是控制蠟油的殘?zhí)贾担K餾點(diǎn)等。通常如果產(chǎn)品質(zhì)量和裝置操作允許，都采用盡可能低的循環(huán)比操作。循環(huán)比減少%10，生焦率一般減少%1，同時(shí)焦化蠟油收率增加，氣體，汽油，柴油收率下降，當(dāng)需要提高裝置的液體收率時(shí)一般采用降低循環(huán)比（0.150.25）或零循環(huán)比操作；當(dāng)需要多產(chǎn)焦化石腦油和柴油時(shí)一般采用較大循環(huán)比（0.250.45）操作；當(dāng)焦化蠟油無(wú)出路或需要最大可能的生產(chǎn)乙烯原料時(shí)，一般采用較大循環(huán)比（0.41.0）操作。表4 單程和低循環(huán)比對(duì)蠟油和爐進(jìn)料油的影響項(xiàng)目名稱(chēng)循環(huán)比0.00.10.20.4產(chǎn)品收率富氣7.938.228.539.01汽油12.60

10、13.8614.3115.70柴油24.0824.3125.6727.51蠟油28.3426.5522.5317.68焦碳26.5027.0628.9630.10蠟油性質(zhì)密度d20g/cm30.96120.95950.95930.9571粘度v100mm35.974.9074.9033.358康殘m%1.901.280.860.78干點(diǎn)510484479465爐進(jìn)料：密度d200/cm31.00000.99940.9963粘度v100mm2/s273.6191.582.39康殘m/%17.115.613.4瀝青質(zhì)m/%5.705.304.10從表中可看出：（1） 單程和低循環(huán)比下液收高，焦碳手

11、率低，；蠟油收率高，但柴油收率低，汽油收率略低。（2） 單程和低循環(huán)比下蠟油變重、變稠，必然會(huì)影響到下游裝置。（3） 低循環(huán)比下焦化爐進(jìn)料油性質(zhì)變差，特別是康氏殘?zhí)己蜑r青質(zhì)含量提高，必然會(huì)影響到焦化爐運(yùn)行周期。 原料： 延遲焦化可以處理多種原料，如原油、常壓重油、減壓渣油、瀝青等含硫量較高及殘?zhí)贾蹈哌_(dá)50%殘?jiān)?，以至芳烴含量很高的，難裂化的催化裂化澄清油和熱裂解渣油等。焦化過(guò)程的產(chǎn)品產(chǎn)率及其性質(zhì)在很大程度上取決于原料的性質(zhì)（如殘?zhí)贾?、密度、餾程、烴組成、硫及揮份等雜質(zhì)含量等）。 一般來(lái)說(shuō)，隨著原料油的密度增大，焦碳產(chǎn)率增大。原料油的殘?zhí)贾档拇笮∈窃嫌统山箖A向的指標(biāo)，經(jīng)驗(yàn)證明，在一般情況下

12、焦碳產(chǎn)率約為原料油殘?zhí)贾档?.52倍。對(duì)于來(lái)自同一種原油而拔出深度不同的減壓渣油，隨著減壓渣油的產(chǎn)率下降，焦化原料由輕變重，焦化產(chǎn)物中蠟油產(chǎn)率和焦碳產(chǎn)率增加，而輕質(zhì)油產(chǎn)率則下降。表5中表示了這種趨勢(shì)。表6中列出了幾種減壓渣油延遲焦化產(chǎn)品的產(chǎn)率分布及性質(zhì)。表5減壓渣油對(duì)原料油的產(chǎn)率%減壓渣油性質(zhì)焦化產(chǎn)品產(chǎn)率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%20密度殘?zhí)迹ㄙ|(zhì)量分?jǐn)?shù)）%氣體及損失汽油餾分油焦碳460.96099.57.56815400.9651310.012.05622330.9901611.016.04924 表6焦化原料大慶減壓渣油勝利減壓渣油遼河減壓渣油原料性質(zhì)20密度0.92210.96980.9717殘?zhí)贾?7.5513.914.0硫含量%0.171.260.31產(chǎn)物產(chǎn)率氣體8.36.89.9汽油15.714.715.0柴油36.335.625.3蠟油25.719.025.2焦碳14.023.924.6液體收率77.769.365.5 結(jié)論:通過(guò)對(duì)焦化裝置反應(yīng)溫度、系統(tǒng)壓力、循環(huán)比、原料油性質(zhì)對(duì)產(chǎn)品分布的影響，使我了