【2017年整理】通过加热炉技术改造和优化操作.doc

中国石油大学（华东）现代远程教育 毕业设计（论文） 题 目： 焦化反应炉优化操作 学习中心： 滨州石化学习中心 年级专业： 2007秋高起专 学生姓名： 刘国强 学 号：0740565031 指导教师： 张荣庆 职 称： 主任 导师单位： 山东滨化滨阳燃化有限公司 中国石油大学（华东）远程与继续教育学院 论文完成时间： 2009 年 4 月 16日 摘要：延迟焦化工艺技术成熟，一次投资低，是一种应用广泛的重油轻质化加工技术。随着原油重质化、劣质化程度的加深，焦化原料即减压渣油中的重组分 残碳和杂质含量相应增加，给延迟焦化的加工过程和产品分布带来了一定的影响。 目前我公司延迟焦化装置仍存在液体产物收率较低，焦炭产率较高等问题。因此通过对焦化的核心设备-加热炉的改造，降低焦炭产率和气体收率，提高延迟焦化液体收率一直使我们研究的主要目标。 关键词：液体产物收率、轻质化、焦炭产率 一、优化措施 1优化操作条件 提高液体产品收率，关键在于减少焦炭和气体的产率。影响焦炭产率的重要因素有循环比、焦炭塔压力、焦炭塔顶温度和原料的制备。在相同原料的情况下，前三种因素和焦炭产率关系如下 延迟焦化液体收率的主导因素为原料性质，在原料性质一定的情况下： 循环比增加，焦炭产率增加，在实际操作中，还应考虑装置处理量和分馏塔蒸发段温度的变化情况。一般在处理量较低的时，循环比控制在0.25-0.35之间。在处理量较大时，循环比控制在0.17—0.25之间。 焦炭塔顶温度增加，焦炭产率降低。但提高炉出温度和顶温受油气线结焦和除焦困难的限制。一般控制在420-425?C之间。 降低焦炭塔顶压力，可减少焦炭产率，但降低压力后，焦炭气速增加，油气携带焦粉比较严重。国外为提高液体收率，一般为低压焦化，操作压力在0.02Mp-0.04Mp之间。考虑到设备和下游装置的情况，目前焦化系统操作压力为0.06Mp。 2、加热炉改造 加热炉改造的主要思路为：有一点注水改为两点注水、应用焦化炉注水制导系统软件合理降低注水量、炉底布辐射炉管。 2、1焦化加热炉现操作数据 表1 ?C 加热炉操作数据 工艺参数 操作参数 辐射量t/h（总） 70 注水量t/h（单侧） 0.54 注水在出口温度?C 195 辐射入口温度?C 339 辐射油分支出口温度?C 490 分馏塔底温度?C 353 对流量t/h（总） 52 辐射入口压力Mp（绝压） 1.34 辐射出口压力Mp（绝压） 0.343 注水入口压力Mp（绝压） 1.31 辐射总出口温度?C 484 炉膛温度?C 746 炉膛氧含量% 3.2 对流入口压力Mp（绝压） 0.435 2.2优化加热炉流程 焦化加热炉于1997年对流程进行改造，改造前流程为上进下出，即油品渣油由加热炉辐射室顶部进入加热到规定温度后，由辐射室底部流出进入焦炭塔底部。改造后其流程为下进上出，即渣油由辐射室底部第1根炉管进入辐射室，由第8根炉管抽出经转油线送至辐射室顶部第42根炉管再次进入辐射室，由辐射室中部第9根炉管出辐射室进入焦炭塔。如图5此种流程的优势在于管外传热与管内油品吸热要求相匹配，从而为减缓辐射炉管结焦速率，延长运转周期，提高处理能力创造了条件 2.3焦化加热炉现存问题 2.3.1注汽点位置不合适 焦化加热炉原设计在第1根炉管和第9根炉管（流程上）。确定加热炉的性质应以辐射油为准，不应以原料为准。辐射油的特性因数不同，则它的临界温度范围也不同，特性因数与分解温度范围的关系见图4： 焦化辐射油的性质如下表 表3 焦化辐射油性质 馏程?C 《270 270-300 300-330 330-360 360-390 390-420 420-450 450-480 480-510 》510 收率% 0 1.0 0.8 2.0 2.4 7.3 6.4 11.1 9 60 特性因数 11.50 11.39 11.44 11.33 11.35 11.40 11.57 11.72 11.72 11.89 特性因数增加，即介质密度减少，临界分解温度降低，介质热稳定性下降。在实际操作，应使辐射油通过临界分解温度范围处炉管处于强湍流状态，并且不在炉管最大局部热强度部位。根据上表数据，焦化辐射油的临界分解区域为423-470 ?C，而第