发挥延迟焦化深度加工中的重要作用.doc

1 -发 挥 延 迟 焦 化 深 度 加 工 中 的 重 要 作 用侯 芙 生[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 2003 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- 2 -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 ，2004 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 ，2004 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 2004 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- 3 -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 2002 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 4 -（ 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 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 42MPa1.3.3 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 5 -两 种 操 作 的 收 率 比 较 如 表 1表 1 两 种 操 作 的 收 率 比 较低循环比操作 超低循环比操作循环比 0.1 0.05气体 v% 5.59 5.24LPG v% 8.79 8.34总液收 v％ 72.20 73.79焦炭 w％ 30.04 28.69两 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 表 2 两 种 操 作 的 收 率 比 较超低循环比 零循环比干气 v％ 5.80 5.78C3/C4 v％ 7.27 7.07石脑油 v％ 13.34 12.41LCGO v％ 32.52 30.48HCGO v％ 24.02 27.83焦炭 w％ 32.73 31.43两 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- 6 -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 技术 [2]常 规 焦 化 将 焦 化 塔 吹 气 的 重 质 冷 凝 液 送 到 分 馏 塔 底 和新 鲜 进 料 混 合 达 到 自 然 循 环 ，而 Conoco Phillips 公 司 的FZGO 技 术 是 在 分 馏 塔 底 部 专 门 设 计 一 个 抽 出 塔 盘 ，将 重质 冷 凝 液 从 自 然 循 环 中 分 离 抽 出 作 为 闪 蒸 区 蜡 油 FZGO，可 直 接 用 作 催 化 裂 化 装 置 进 料 ，从 而 提 高 C5＋ 液 收 ，降 低 烃类 收 率 ，增 加 处 理 能 力 3） 优 化 焦 化 技 术 （ Opticoking technology） [3]延 迟 焦 化 既 是 间 歇 又 是 连 续 的 循 环 操 作 工 艺 ，会 带 来 焦炭 塔 压 力 不 稳 ，造 成 焦 炭 塔 泡 沫 层 控 制 不 好 ，焦 炭 塔 损 失 生焦 空 间 ，缩 短 运 转 周 期 ，甚 至 出 现 停 工 检 修 等 问 题 。

URS 公司 的 优 化 焦 化 技 术 是 在 当 焦 炭 塔 进 行 暖 塔 和 四 通 阀 切 换 期间 将 轻 焦 化 蜡 油 （轻 蜡 油 ）或 焦 化 石 脑 油 于 热 态 下 在 线 注 入塔 顶 ，以 稳 定 塔 压 ，避 免 。