CN102732285B - 一种减缓焦炭塔顶油气管线结焦的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种减缓焦炭塔顶油气管线结焦的方法，包括如下步骤：1)急冷油的一部分从焦炭塔的上部或顶部以喷淋方式入塔，对焦化塔塔顶油气预急冷；2)急冷油的另一部分在出塔油气管线上同样以喷淋方式注入管线内，再次对出塔油气管线内的高温油气进行急冷。本发明可以有效降低焦炭塔塔顶油气的温度，及时抑制二次反应，从而有效减缓焦炭塔塔顶油气管线的结焦，延长延迟焦化装置的开工周期。

Description

一种减缓焦炭塔顶油气管线结焦的方法

技术领域

本发明属于石油炼制技术领域，涉及一种降低焦炭塔顶油气出塔温度的方法，具体地说，是涉及一种减缓或防止焦炭塔顶油气管线结焦的方法。

背景技术

延迟焦化工艺具有对原料适应性强、脱炭彻底、流程简单、技术成熟、装置投资低等优点，已成为重油深度加工的重要工艺之一。近年来，随着加工原油的重质化以及深拔技术的应用，高残炭、高硫、高金属含量重油难以作为催化裂化等装置的掺兑料，从而进一步促进了延迟焦化技术的发展。

在延迟焦化工艺中，来自加热炉辐射室的高温物料(原料油或原料油与循环油的混合油，下同)通过转油线从焦炭塔的底部或/和上部进入二座平行设置的焦炭塔中的一座进行焦化反应，反应油气从塔顶出来去分馏塔进行分馏。当一座焦炭塔充满焦炭需清焦时，原料油再切换到另一座焦炭塔中。

为了提高延迟焦化装置的液收，可采取通过提高加热炉的出口温度、改变焦炭塔的进料方式等措施来实现，这时发生焦化反应后离开焦炭塔顶的油气温度高达445℃～480℃，尽管目前已在塔顶出塔油气管线上对高温油气进行了急冷措施，以降低油气的温度使反应终止，减缓结焦，但因急冷油的注入方式或注入位置存在缺陷使得出塔油气管线仍有结焦现象发生，从而造成出塔油气管线结焦，严重时造成焦炭塔憋压，迫使装置停工。

专利CN200710118743.9公开了一种防止焦炭塔油气出口结焦的装置及其使用方法。该方法包括在焦炭塔的塔顶油气出口处的油气管线上采用至少两级的急冷油注入设备。其中第一级的注入设置在塔顶的油气出口处，尽可能地靠近焦炭塔的塔顶封头，可尽早终止焦化反应，通过多点的注入方式将急冷油主要集中在塔顶的油气出口处，使其与油气充分接触，降低油气温度；在第一级的注入之后的油气管线上设置第二级注入。采用该方法可减缓塔顶出口油气管线上的结焦，但没有降低焦炭塔塔顶油气的温度，即没有及时抑制二次反应，油气管线出口处不可避免地要结一些焦炭。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术不能降低焦炭塔塔顶油气的温度以便及时抑制二次反应，从而有效的减缓焦炭塔塔顶油气管线的结焦。为了解决上述技术问题，针对现有延迟焦化工艺以及采用上进料延迟焦化工艺后焦炭塔塔顶油气温度高的特点，本发明提供了一种减缓焦炭塔顶油气管线结焦的方法，可以有效避免或减缓塔顶油气出口管线的结焦，延长延迟焦化装置的开工周期。

本发明提供的一种减缓焦炭塔顶油气管线结焦的方法包括如下步骤：

1)急冷油的一部分从焦炭塔的上部或顶部以喷淋方式入塔，对焦化塔塔顶油气预急冷；

2)急冷油的另一部分在出塔油气管线上同样以喷淋方式注入管线内，再次对出塔油气管线内的高温油气进行急冷。

所述的急冷油的流量为装置新鲜进料量的3％～25％，优选5％～20％。所述的急冷油包括但不限于来自焦化分馏塔的柴油馏分、中段回流油、焦化蜡油(轻)以及焦化循环油(重)等；优选中段回流油、焦化蜡油以及焦化循环油(重)。

本发明所述的急冷油温度为150℃～350℃，优选180℃～280℃。

本发明所述的对焦炭塔顶油气进行预急冷后的温度为430℃～460℃，优选430℃～445℃；出塔油气管线上高温油气急冷后的油气温度为380℃～440℃，优选405℃～425℃。

本发明所述的急冷油从焦炭塔的上部或顶部入塔，其入塔位置在油气出塔口处下方1m以下，优选2m～5m。

本发明所述的急冷油以喷淋方式入塔，其喷头至少1个，优选3～6个；分散后的液滴直径为20μm～2500μm，优选50μm～1000μm。

本发明所述的出塔油气急冷方式包括但不限于传统的急冷方式。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1)从焦炭塔的上部或顶部喷入急冷油后，一方面对高温油气进行降温，尽快终止或抑制焦化反应，从而减少高温油气在其塔顶出口管线上的结焦；而另一方面对塔内上升的高温油气进行洗涤，减少了焦粉的携带量。

2)由于改善了出塔高温油气的性质(携带焦粉量降低等)，从而减缓了分馏塔底的结焦，减少了馏分油中的焦粉含量；同时改善了循环油的性质，也减缓了加热炉管的结焦，即延长了延迟焦化装置的开工周期。

3)由于降低了焦炭塔塔顶油气温度，使得较重馏分留在塔内继续进行反应，进而降低了装置的循环比，从而降低了装置的加工能耗，或可提高装置的加工能力。

附图说明

图1是本发明方法的简单示意图。

图2是传统急冷方法的简单示意图。

图中：1-急冷油，2-急冷油管线，3-调节阀，4-塔顶油气管线，5-焦炭塔塔顶封头，6-调节阀，7-入塔急冷油管线，8-喷头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但并不限制本发明的范围。

如图1所示，在焦炭塔塔顶封头5上设置有喷头8和塔顶油气管线4，150℃～350℃的急冷油1经急冷油管线2分成两路，一路经调节阀6、入塔急冷油管线7和喷头8以直径为20μm～2500μm的液滴喷入焦炭塔内，对出塔的高温油气进行急冷和洗涤，调节急冷油的流量使出塔的油气温度降到430℃～460℃；另一路经调节阀3分多点注入塔顶油气管线4内，其注入方法包括但不限于传统的急冷方法，调节急冷油的流量使塔顶油气管线内的油气温度快速降到380℃～440℃。

图2与图1的区别是仅采用传统的方法对出塔油气进行急冷，如图2所示，急冷油1经急冷油管线2、调节阀3分多点注入塔顶油气管线4内。

实施例1

原料油性质见表1。来自加热炉辐射段498℃的高温物料从焦炭塔的底部入塔，入塔后的油气进行焦化反应；在焦炭塔塔顶油气出口下方4m处注入适量的急冷油，该急冷油为来自焦化分馏塔的200℃焦化蜡油，从均匀分布的3个喷嘴以50μm～300μm的液滴喷出并覆盖焦炭塔的横截面，急冷后的出塔油气温度为445℃；出塔油气在其出塔管线上采用传统的方法再次急冷到420℃后去分馏塔进行分馏。其它操作条件和试验结果见表2。

对比例1

对比例1取消了实施例1中在焦炭塔塔顶对高温油气的急冷过程，原料油以及其它操作条件同实施例1。结果见表2。

实施例2

原料油性质同实施例1。来自加热炉辐射段498℃的高温物料从焦炭塔的上部进料，进料通过分配器分散到焦炭塔切线高度之下0.3m处的塔壁上并以旋流的方式入塔，入塔后的油气进行焦化反应；在焦炭塔塔顶油气出口下方2.5m处注入适量的急冷油，该急冷油也来自焦化分馏塔的215℃焦化蜡油，从均匀分布的4个喷嘴以60μm～500μm的液滴喷出并覆盖焦炭塔的横截面，急冷后的出塔油气温度为441℃；出塔油气在其出塔管线上再采用传统的方法急冷到423℃后去分馏塔进行分馏。结果见表2。

对比例2

对比例2取消了实施例2中在焦炭塔塔顶对高温油气的急冷过程，原料油以及其它操作条件同实施例2。结果见表2。

表1实施例和对比例中的原料油性质

表2本发明专利与现有工艺的技术参数对比

Claims (11)

1.一种减缓焦炭塔顶油气管线结焦的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)急冷油的一部分从焦炭塔的上部或顶部以喷淋方式入塔，对焦化塔塔顶油气预急冷；

2)急冷油的另一部分在出塔油气管线上同样以喷淋方式注入管线内，再次对出塔油气管线内的高温油气进行急冷；

所述急冷油温度为150℃～350℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的急冷油的流量为装置新鲜进料量的3％～25％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的急冷油的流量为装置新鲜进料量的5％～20％。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的急冷油为来自焦化分馏塔的柴油馏分、中段回流油、焦化蜡油或焦化循环油。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述急冷油温度为180℃～280℃。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述从焦炭塔上部或顶部入塔的急冷油的入塔位置在油气出塔口处下方1m以下。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从焦炭塔上部或顶部入塔的急冷油的入塔位置在油气出塔口处下方2m～5m处。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的喷淋方式中喷头数目至少一个，喷淋分散后的液滴直径为20μm～2500μm。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的喷淋方式中喷头数目为3～6个，喷淋分散后的液滴直径为50μm～1000μm。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，焦化塔塔顶油气预急冷后温度为430℃～460℃，出塔油气管线内的高温油气急冷后温度为380℃～440℃。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，焦化塔塔顶油气预急冷后温度为430℃～445℃，出塔油气管线内的高温油气急冷后温度为405℃～425℃。