CN108624353B - 一种延迟焦化方法、设备以及产物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石油领域，具体而言，涉及一种延迟焦化方法、设备以及产物。一种延迟焦化方法，包括：将380‑460℃、5.0‑15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，经过空化装置降压升温之后输送至焦化塔；其中，焦化原料流出空化装置后的压力0.2‑0.5MPa、温度为490‑520℃。采用较低的加热炉出口温度，能够降低炉管结焦速率以延长炉管操作周期。焦化原料通过空化装置提高温度，通过控制机械空化处理强度来控制进入焦炭塔原料的温度。通过空化装置将机械能转化为原料的热量，从而实现加热进入焦炭塔原料的目的。具有设备工艺简单、能耗低、降低炉管结焦速率、提高焦炭塔入口温度等特点。

Description

一种延迟焦化方法、设备以及产物
技术领域
本发明涉及石油领域，具体而言，涉及一种延迟焦化方法、设备以及产物。
背景技术
延迟焦化作为重油加工手段之一，在炼油行业中已经应用多年，该工艺以重质，劣质渣油为原料，经加热炉加热后进入焦化塔，在焦化塔内发生热分解缩合反应，生成不同沸点的液体，气体和焦炭产品。目前炼厂延迟焦化装置的原料愈来愈重，有些劣质原料在循环操作条件下，焦炭产率高达30-40wt％，加热炉炉管结焦严重，液体产率低。由于延迟焦化装置受炉管结焦、焦炭产率高等因素的影响，使其发展受到限制。
焦化技术的另一个技术特点就是焦化加热炉采用多点注水的方法提高炉管内油气的线速，以降低管内结焦速率，延长焦化装置的开工周期，但注水因汽化潜热高，这会增加加热炉所需的热负荷，使装置的能耗增加，经济效益变差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延迟焦化方法、设备以及产物。，其旨在解决现有炉管操作周期短及较难提高焦炭塔入口温度等问题。
本发明提供一种技术方案：
一种延迟焦化方法，延迟焦化方法包括：
将温度为380-460℃、压力为5.0-15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，经过空化装置降压升温之后输送至焦化塔；
其中，焦化原料流出空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃。
在本发明的其他实施例中，上述在将焦化原料输送至空化装置之前，还包括将焦化原料在焦化加热炉内加热被加热至380-460℃，焦化加热炉出口温度为380-460℃。
在本发明的其他实施例中，上述焦化原料经过空化装置降压升温之后，输送至焦化塔之前还包括对焦化原料进行1-3次空化步骤；
空化步骤包括：将压力为5.0-15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，经过空化装置降压升温，焦化原料流出空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃。
在本发明的其他实施例中，上述空化装置选自节流孔板空化装置、文丘里管空化装置、射流管空化装置以及液哨空化装置中的任一个。
在本发明的其他实施例中，上述空化装置为节流孔板空化装置。
在本发明的其他实施例中，上述焦化原料包括常压渣油、减压渣油、催化油浆、沥青质、污油中的一种或多种。
本发明还提供一种技术方案：
一种延迟焦化产物，延迟焦化产物通过上述的延迟焦化方法制得。
本发明还提供一种技术方案：
一种延迟焦化设备，延迟焦化设备包括空化装置以及焦化塔，空化装置与焦化塔连接。
在本发明的其他实施例中，上述延迟焦化设备还包括加热炉、增压装置，加热炉、增压装置、空化装置以及焦化塔依次连接。
在本发明的其他实施例中，上述空化装置选自节流孔板空化装置、文丘里管空化装置、射流管空化装置以及液哨空化装置中的任一个。
本发明实施例提供的延迟焦化方法、设备以及产物的有益效果是：
焦化原料的温度为380-460℃，采用较低的加热炉出口温度，能够降低炉管结焦速率以延长炉管操作周期。焦化原料通过空化装置提高温度，通过控制机械空化处理强度来控制进入焦炭塔原料的温度。通过空化装置将机械能转化为原料的热量，从而实现加热进入焦炭塔原料的目的。
延迟焦化设备的空化装置利用流体的空化现象实现低温焦化原料的补热，将机械能转化为原料的热量，从而实现加热进入焦炭塔原料，以增加进入焦炭塔原料的温度。同时，尽可能降低加热炉的出口温度，降低炉管结焦速率来延长炉管操作周期。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面对本发明实施例的延迟焦化方法进行具体说明。
延迟焦化方法包括：
将温度为380-460℃、压力为5.0-15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，经过空化装置降压升温之后输送至焦化塔；
其中，焦化原料流出空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃。
详细地，将焦化原料加热至380-460℃，通过高压泵增压，将焦化原料增压至5.0-15.0Mpa，然后输送至空化装置入口，在空化装置入口压力维持5.0-15.0Mpa；
焦化原料从空化装置出口输送出，焦化原料的压力降低至0.2-0.5MPa，温度升至490-520℃；
再将压力0.2-0.5MPa，温度490-520℃的焦化原料输送至焦化塔进行焦化。
在本发明的实施例中，焦化原料的温度为380-460℃，降低加热炉出口温度，能够降低炉管结焦速率以延长炉管操作周期。焦化原料通过空化装置提高温度，通过控制机械空化处理强度来控制进入焦炭塔原料的温度。
本发明实施例通过流体的空化现象实现低温焦化原料的补热，空化现象是由于液体中压强降低到当地温度下该液体的饱和蒸汽压强以下而发生汽化的过程，其过程为液体内部或液固交界面上蒸汽或气体空穴(空泡)的形成、发展和溃灭，空泡溃灭产生瞬时高温高压及强烈的冲击波及微射流，这些机械能转化为原料的热量，从而实现加热进入焦炭塔原料的目的。
与现有技术中的进入焦炭塔的温度仅为495-500℃相比，本发明实施例提供的延迟焦化的方法进入焦炭塔的温度升高至505℃以上。
在本实施例中，在焦化加热炉内将焦化原料加热至380-460℃，进一步地，焦化加热炉出口温度为380-460℃。
在本实施例中，焦化原料在输送至焦化塔之前还包括对焦化原料进行1-3次空化步骤；
空化步骤包括：将压力为5.0-15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，经过空化装置降压升温，焦化原料流出空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃。
换言之，在将焦化原料输送至焦化塔之前，可以对焦化原料进行多次空化升温。
例如，将温度为压力为5.0-15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，流出空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃。再次增压焦化原料至压力为5.0-15.0Mpa输送至空化装置，流出空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃。可选择地重复上述步骤1-3次。
在本发明的实施例中，焦化原料包括常压渣油、减压渣油、催化油浆、沥青质、污油中的一种或多种。在本发明的其他实施例中，上述的焦化原料也不限于此，也可以为其他原料。
在本实施例中，上述空化装置为节流孔板空化装置。可以理解的是，在本发明的其他实施例中，上述空化装置可以为文丘里管空化装置、射流管空化装置以及液哨空化装置中的任一个。
详细地，在本实施例中，延迟焦化方法具体包括：
焦化原料在焦化加热炉内加热，加热炉的出口温度为380-460℃；经高压泵打入机械空化装置入口，在空化装置入口压力维持5.0-15.0Mpa；高压原料经过空化装置后压力降低为0.2-0.5MPa；原料温度升至490-520℃；输送至延迟焦化装置。
其中，焦化原料包括常压渣油，减压渣油，催化油浆，沥青质，污油中的一种或多种。
本发明还提供一种技术方案：
一种延迟焦化产物，延迟焦化产物通过上述的延迟焦化方法制得。
下面对本发明实施例的延迟焦化设备进行具体说明。
一种延迟焦化设备，延迟焦化设备包括空化装置以及焦化塔，空化装置与焦化塔连接。
空化装置利用流体的空化现象实现低温焦化原料的补热，将机械能转化为原料的热量，从而实现加热进入焦炭塔原料，以增加进入焦炭塔原料的温度。同时，尽可能降低加热炉的出口温度，降低炉管结焦速率来延长炉管操作周期。
在本实施例中，焦化塔采用现有技术中的焦化塔，空化装置与焦化塔连接也采用现有技术，本实施例将不再对其赘述。
在本发明的其他实施例中，上述延迟焦化设备还包括加热炉、增压装置，加热炉、增压装置、空化装置以及焦化塔依次连接。
在本实施例中，上述增压装置为高压泵，可以理解的是，在本发明的其他实施例中，上述的增压装置也可以为其他增加压力的装置。
进一步地，在本发明的其他实施例中，延迟焦化设备还包括加热炉、焦化塔、多个增压装置、多个空化装置。多个增压装置以及多个空化装置一一对应，多个增压装置以及多个空化装置穿插串联，加热炉与增压装置连接，空化装置出口与焦化塔连接。
在本发明的其他实施例中，上述空化装置选自节流孔板空化装置、文丘里管空化装置、射流管空化装置以及液哨空化装置中的任一个。优先地，上述空化装置为自节流孔板空化装置。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将常压渣油在加热炉中加热至420℃，经高压泵增压至10MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至508℃，随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例2
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将温度为380℃、压力为5.0Mpa的沥青质输送至文丘里管空化装置，经过文丘里管空化装置后压力降至0.2MPa，温度升至506℃，随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例3
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将常压渣油在加热炉中加热至440℃，经高压泵增压至8MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至506℃，随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例4
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将减压渣油在加热炉中加热至460℃，经高压泵增压至7MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至505℃，随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例5
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将减压渣油在加热炉中加热至440℃，经高压泵增压至8MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至505℃；
再次经过高压泵增压至7MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至510℃。随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例6
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将常压渣油在加热炉中加热至420℃，经高压泵增压至10MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至508℃；再次经过高压泵增压至10MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa。
然后再次经过高压泵增压至10MPa后进入节流孔板空化装置入口，经空化后压力降至0.3MPa，温度升至515℃；随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例7
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将催化油浆在加热炉中加热，加热炉出口温度为380℃。经高压泵增压至5.0Mpa，输送至射流管空化装置，经过射流管空化装置后压力降至0.5MPa，温度升至511℃，随后经过转油线进入焦炭塔。
实施例8
本实施例提供一种延迟焦化方法，主要包括以下步骤：
将催化油浆在加热炉中加热，加热炉出口温度为460℃。经高压泵增压至15.0Mpa，输送至节流孔板空化装置，经过节流孔板空化装置后压力降至0.2MPa，温度升至520℃，随后经过转油线进入焦炭塔。
综上，可以得出采用本发明实施例1-实施例8提供的延迟焦化方法可以加热进入焦炭塔原料，提高进入焦炭塔原料的温度。具有设备工艺简单、能耗低、降低炉管结焦速率、提高焦炭塔入口温度等特点。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种延迟焦化方法，其特征在于，所述延迟焦化方法包括：
将温度为380-460℃、压力为5.0-15.0Mpa的焦化原料输送至空化装置，经过所述空化装置降压升温之后输送至焦化塔；
其中，所述焦化原料流出所述空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃；
所述焦化原料经过所述空化装置降压升温之后，输送至所述焦化塔之前还包括对所述焦化原料进行1-3次空化步骤；
所述空化步骤包括：将压力为5.0-15.0Mpa的所述焦化原料输送至空化装置，经过所述空化装置降压升温，所述焦化原料流出所述空化装置后的压力为0.2-0.5MPa、温度为490-520℃；在将所述焦化原料输送至所述空化装置之前，还包括将所述焦化原料在焦化加热炉内被加热至380-460℃，所述焦化加热炉出口温度为380-460℃。
2.根据权利要求1所述的延迟焦化方法，其特征在于，所述空化装置选自节流孔板空化装置、文丘里管空化装置、射流管空化装置以及液哨空化装置中的任一个。
3.根据权利要求1所述的延迟焦化方法，其特征在于，所述空化装置为节流孔板空化装置。
4.根据权利要求1所述的延迟焦化方法，其特征在于，所述焦化原料包括常压渣油、减压渣油、催化油浆、沥青质、污油中的一种或多种。
5.一种延迟焦化产物，其特征在于，所述延迟焦化产物通过权利要求1-4任一项所述的延迟焦化方法制得。
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