我国大型延迟焦化炉开发研究方向.doc

我国大型延迟焦化炉开发研究方向 一、我国延迟焦化加热炉现状 延迟焦化装置工艺流程简单，技术成熟，投资和操作费用较低，对各种渣油作原料的适应性强，脱碳彻底。因此，被全世界公认为是各种重油加工方案的第一选择。目前，我国共有延迟焦化装置28套，总加工能力20Mt/a以上，拥有延迟焦化装置的数量和总的生产能力仅次于美国，是全世界第二焦化大国。 在28套延迟焦化装置的加热炉中，单炉处理能力≤500 kt/a的占60%，单炉处理能力500 kt/a 的占40%。辐射炉管表面平均热强度最高为33.6kw/ m2 ，最低为20.83kw/ m2，平均值为27.4kw/ m2 ，中国石化集团公司[炼油厂管式加热炉设计技术规定]中延迟焦化加热炉辐射炉管表面平均热强度推荐值为：32.5kw/ m2—38.3kw/ m2。焦化加热炉冷油流速最高为1.39m/s，最低为1.06m/s，平均值为1.26m/s，中国石化集团公司[炼油厂管式加热炉设计技术规定]中规定焦化加热炉冷油流速为1.3m/s—1.9m/s；技术发达国家焦化加热炉冷油流速规定大于2.1m/s—2.2m/s。蜡油循环比在0.4—0.6之间，技术发达国家最低到0.05；辐射炉管注水量占处理量的3%—4%，技术发达国家最低为1%，且向着少注水或不注水方向发展；焦化炉的热效率最高为88%，最低为78%，技术发达国家焦化炉的热效率已经达到92%；辐射炉管烧焦周期最短的只有4个月，大部分为10个月，只有极少数超过12个月，技术发达国家焦化炉辐射炉管烧焦周期为18个月。表1是我国延迟焦化加热炉与美国延迟焦化加热炉概况对比表： 表1 国家 项目 中国 美国 单炉处理能力 50—100 万吨/年 150—200 万吨/年 蜡油循环比 0.3—0.6 0.15—0.05 辐射炉管注水量 占处理量的3% 1%且向不注水方向发展 最高热效率 88% 92% 正常开工周期 12个月 18个月 我国焦化炉的技术水平与国外先进水平相比，存在的差距是：单炉处理能力小、循环比高、辐射炉管注水量大、热效率偏低和正常开工周期短。 二、我国大型延迟焦化炉开发研究方向 随着我国原油质量变重，石油产品消费结构的变化，重质燃料油需求量减少，轻质油需求量迅速增加，延迟焦化装置在渣油轻质化和解决我国柴汽比偏低的问题中将会发挥越来越大的作用。随着我国原油加工量的增加和1000×104吨/年炼油厂的建设，我国延迟焦化装置必然向大型化发展。焦化炉是延迟焦化装置的心脏设备，目前我国设计的焦化炉最大处理量为100×104吨/年，是我国延迟焦化装置向大型化发展的制约“瓶颈”。开发大型延迟焦化加热炉对促进我国延迟焦化装置向大型化发展有着重大的意义。 根据我国延迟焦化加热炉的现状和与技术发达国家相比存在的技术差距可知：开发大型延迟焦化加热炉和提高我国焦化加热炉技术水平应从以下几方面着手： 降低循环比（蜡油循环量/新鲜原料油量） 循环比是影响产品分布、操作费用的主要因素。在焦化炉热负荷一定时，循环比大，就意味着蜡油循环量大，装置处理新鲜原料的能力小。循环比小，意味着返回焦化炉辐射室进行二次加热和裂化的蜡油量少，相应地降低了气体和焦炭的产率，提高液体产品的收率。长期的生产实践证明：循环比降低0.1，液体产品收率增加1.5%，所以，降低循环比可以有效地提高焦化装置的液体产品的收率和处理能力；降低焦化装置的能耗。降低循环比是我国开发大型延迟焦化炉的一项重要内容。 2、减少辐射炉管的注水量 焦化炉辐射炉管注水的目的是提高炉管内油品的流速，使流型发生变化，减缓炉管结焦，使焦化炉有一个较长的开工周期。由于水的汽化潜热大，辐射炉管注水量占原料油处理量的百分比每增加1％，延迟焦化装置单位处理量的能耗就要增加42MJ/t。同时焦化炉辐射炉管注水还能造成如下不良后果。 汽油的辛烷值随着注水量增加而下降，不稳定性随注水量增加而增加。 焦炭塔中汽油的线速度随着注水量的增加而提高。油气的雾沫夹带量随着线速度增加而增加。为了保证汽油雾沫夹带量达到工艺规定的值，焦炭塔的空塔高度随着辐射炉管注水量增加而增加，焦炭塔的利用率随着辐射炉管注水量增加而降低。 油气携带焦粒的能力随着线速度的提高而增加，辐射炉管注水量越大，焦炭塔中油气线速度越高，油气带入分馏塔底部的焦粒越多，因而分馏塔底部和分馏塔底部渣油转油线结焦的可能性就越大。 分馏塔的负荷随着辐射炉管注水量的提高而增加。 综上所述可知：辐射炉管注水不但加大了装置的能耗和原料油流过辐射炉管的压降，而且还造成了汽油质量下降，焦炭塔利用率下降，分馏塔负荷增加和底部及转油线结焦的可能性增加等不良影响。所以说，辐射炉管注水量的多少是衡量焦化炉技术水平高低的重要标志之一。开发新的注水技术