炼油装置工艺技术特点介绍研究.ppt

* 工艺类专业技术人员研修班 * 延迟焦化装置 工艺原理 延迟焦化是以常减压装置来的减压渣油为原料，经加热炉加热到高温（500℃左右），迅速转移到焦炭塔中进行深度热裂化反应，即把焦化反应延迟到焦炭塔中进行，减轻炉管结焦程度，延长装置运行周期。产品有干气、液态烃、汽油、柴油、轻蜡油和重蜡油、焦炭。 减压渣油经焦化过程可以得到70%～80%的馏分油。 焦化气体是较好的制氢原料。用它制氢的氢气产率比石脑油制氢高6～7个百分点，可以明显降低工业氢气成本。 焦化汽油是良好的乙烯裂解原料，焦化柴油烷烃含量、十六烷值均高于催化裂化柴油，加氢后是较好的车用柴油组分。 焦化蜡油主要是作为加氢裂化或催化裂化的原料。 焦炭主要用作燃料。 * 工艺类专业技术人员研修班 * 反应机理 焦化反应是在高温条件下采用热破坏加工渣油的一种方法。焦化过程是一种分解和缩合的综合过程。原料油一般加热到350℃后开始热解，分子中最弱的C-C键或C-H键首先断裂，低分子产品以气相逸出，而液相中的各自由基则反应成更稳定的芳烃或缩合成稠环芳烃，随着温度的升高反应加剧，而分子量大的缩合产物则继续脱氢缩合，最后成为焦炭。 渣油在热的作用下主要发生两类反应：一类是热裂解反应，它是吸热反应；另一类是缩合反应，它是放热反应。总体来讲，焦化反应在宏观上表现为吸热反应。而异构化反应几乎不发生。 * 工艺类专业技术人员研修班 * 渣油热反应的特征 　　　渣油是多种烃类化合物组成的极为复杂的混合物，其热反应行为不是各族烃类热反应行为的简单相加，它具有自己的特点。 　　　1）平行-顺序反应特征 　　　渣油热反应比单体烃更明显地表现出平行-顺序特征。随着反应深度的增大，反应产物的分布也在变化。作为中间产物的汽油和中间馏分油的产率，在反应进行到某个深度时会出现最大值，而作为最终产物的气体和焦炭则在某个反应深度时开始产生，并随着反应深度的增大而单调地增大。 渣油 中间馏分 残油 汽油 焦炭 裂化气 图3-3 渣油的平行-顺序反应特征 图3-4 渣油热反应产物分布随时间的变化 1—原料；2—中间馏分；3—汽油；4—裂化气 5—残油；6—焦炭 产率（质量分数），% 反应时间 2 3 4 5 6 1 * 工艺类专业技术人员研修班 * 　　　2）生焦倾向性高的特征 渣油热反应时容易生焦，除了由于渣油自身含有较多的胶质和沥青质外，还因为不同族的烃类之间的相互作用促进了生焦反应。 芳香烃的热稳定性高，在单独进行反应时，不仅裂解反应速度低，而且生焦速度也低。但是如果将它与烷烃或烯烃混合后进行热反应，则生成速度显著提高。 含胶质甚多的原料油，如将它用不含胶质且对热很稳定的油品稀释，可以使生焦量减少。 由此可见，当两种化学组成不同的原料油混合进行热反应时，所生成的焦炭可能比它们单独反应时更多，也可能减少。在进行原料油的混合时应予以注意。 　　　3）相分离特征 减压渣油是一种胶体分散体系，受热之前比较稳定的。在热转化过程中，由于体系的化学组成发生变化，一定程度后，就会导致沥青质不能全部在体系中稳定地胶溶而发生部分沥青质聚集，促进了缩合生焦反应。 渣油受热过程中的相分离问题在实际生产中也有重要意义。例如，渣油热加工过程中，渣油要通过加热炉管，由于受热及反应，在某段炉管中可能会出现相分离现象而导致生焦。如何避免出现相分离现象或缩短渣油在这段炉管中的停留时间对减少炉管内结焦、延长开工周期是十分重要的。 * 工艺类专业技术人员研修班 * 延迟焦化反应机理示意图 * 工艺类专业技术人员研修班 * 装置类型 重质油的加工一般分为脱碳、加氢和脱碳+加氢组合三种工艺。延迟焦化即属于脱碳工艺。 焦化工艺：延迟焦化、流化焦化和灵活焦化等工艺类型。但因后两种工艺比较复杂，投资相对较高，灵活焦化所产的燃料气热值也较低。在世界范围内，延迟焦化装置加工能力约占焦化总加工能力的94％。 2011年，中石化系统共有37套延迟焦化装置运行，其加工量占原油加工量的22.47%，已是最主要的重油加工手段。 * 工艺类专业技术人员研修班 * 延迟焦化的独特优势 延迟焦化不存在催化剂中毒（自由基热反应） 原料灵活性：高比重、高含硫、高金属。 适应原油品种变化频繁的炼厂。 可处理炼厂污油等三废物料，是“现代炼油厂的垃圾桶”。 技术成熟、投资较低。 焦化可增产优质柴油，提高炼厂柴汽比。 为乙烯工业提供优质原料—加氢宽馏分焦化汽油（干点放宽到200℃-250℃）。 * 工艺类专业技术人员研修班 * 装置特点 大型化的“一炉两塔”工艺流程 “可灵活调节循环比”工艺技术 完善的冷焦水密闭循环流程 密闭吹汽放空系统 石油大学专利技术：定向反射加热炉，替代原国产化的新型双面辐射加热炉 装置采用20小时生焦周期 * 工艺类专业技术人员研修班 * 溶