CN109749775A - 一种通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺 - Google Patents

Abstract

一种通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，向焦化原料中掺杂浅拔M300渣油或深拔M300渣油；掺杂后的焦化原料经加热炉管加热后输送至焦炭塔内焦化生成油气；油气通过焦炭塔顶部的油气线进入分馏塔进行分馏生成焦化产品。所述浅拔M300渣油的掺杂量为45%‑75%，深拔M300渣油的掺杂量为30%‑38%。在不产生弹丸焦的前提下，本发明通过在焦化原料中最大量地掺炼劣质渣油（M300），降低原料成本，提高轻质油收率，增加装置效益，且对产品质量不造成任何影响，不增加设备运行负荷。同时本发明能够分别精准地控制焦炭塔顶内部的绝对气压和分馏塔顶内部的绝对气压，大大简化了延迟焦化装置，加强了对延迟焦化流程的控制，提高了延迟焦化的液体收率，降低了焦炭产率。

Description

一种通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺

技术领域

本发明涉及延迟焦化技术领域，具体涉及一种通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺。

背景技术

延迟焦化装置是将重质渣油以很高的流速，在高热强度条件下，通过加热炉管，使油品在短时间内达到焦化反应的温度之后，迅速离开加热炉，进入焦炭塔反应空间，由于油品在加热炉停留时间短，因而裂化、缩合反应被延迟到焦炭塔内进行。渣油在焦炭塔内进行缩合反应生成针状焦或海绵焦，随着焦化原料劣质化，焦炭塔生成弹丸焦，会造成以下危害：(1)焦炭塔给水冷焦时，生焦孔容易堵塞，给水困难。放水时弹丸焦易堵塞生焦孔，水放不下来，拆卸底盖过程中易造成人员烫伤；使用自动底盖机由于上部压力大，不能打开，从而打乱生焦周期，装置被迫降量生产；(2)由于弹丸焦结构比较松散，在除焦钻孔阶段容易造成塌方损坏钻头和钻杆，严重时无法除焦；(3)弹丸焦挥发分较低，发热值低，产品质量差；(4)生产弹丸焦时，反应速率加快，提高了炉管的结焦速率，影响加热炉的长周期运行。

我们发现轻组分对弹丸焦的产生有巨大影响，分析其原因主要有：1、轻组分内饱和分含量高，饱和分的疏液性较强，沥青质的凝聚能力增强，降低了重油的胶体稳定性，促进了弹丸焦的产生。2、轻组分中的饱和烃在发生自由基反应时，会大量从沥青质上夺氢导致沥青质芳香性增加，沥青质聚结能力增强，更容易从原来的胶体体系分离出来形成中间相小球体，小球体生成的过程过于剧烈导致，其不能充分的融并和生长，最终形成弹丸焦。3、轻组分的沸点较低，在加热炉初期即剧烈汽化，中间相小球体融并生长的过程中，气体逸出量大，导致中间相小球体不能充分的融并和生长，促进了弹丸焦的产生。由于中间相的生成主要发生在加热炉辐射段的前段和中段，所以轻组分特别是V350℃以下组分对弹丸焦的产生影响尤为严重。

而现有技术中为减少焦炭塔内弹丸焦的生成而采用的方案是在操作上通过降低炉出口温度、提高焦炭塔压力、增大循环比等手段来防止弹丸焦的产生。

而现有技术所采用的技术方案存在的缺点是：通过降低炉出口温度、提高焦炭塔压力会降低装置的液率。根据估算，装置每降低1％的液率，加工一吨原料油就亏损50元左右，其中焦炭塔压力和加热炉出口温度对液收的影响较大(加热炉出口温度下降5℃，液收降低 1.1％)，因此通过调整这两个参数来增大玛渣的掺炼量经济效益上不划算；而增大循环比不仅会使装置液体产品收率降低，还会降低装置加工量、增加主要设备运行负荷和增加装置能耗。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提出一种通过改变焦化原料组成来延迟焦化的工艺，以解决现有技术中焦炭塔内产生弹丸焦生焦孔容易堵塞、损坏设备、影响加热炉的长周期运行的问题以及提高轻质油和液体产品收率。

本发明采用的技术方案是：

一种通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，向焦化原料中掺杂浅拔M300渣油或深拔M300渣油；掺杂后的焦化原料经加热炉管加热后输送至焦炭塔内焦化生成油气；

油气通过焦炭塔顶部的油气线进入分馏塔进行分馏生成焦化产品。

进一步的，所述浅拔M300渣油的掺杂量为45％-75％，所述深拔M300渣油的掺杂量为30％-38％。

进一步的，所述焦炭塔顶内部的绝对气压范围是100Kpa～220Kpa。根据实际工艺操作经验可知，焦炭塔顶内部的绝对气压控制在100K pa～170Kpa的范围之间，比常规工艺焦炭塔顶的绝对压力更低，这使得焦炭塔内部的油气分压

大为降低，促使很大一部分重蜡油组分能够突破焦炭层的限制而“逸出”，从而大大降低了油气产物中重组分的生焦机会，最终表现为液体收率的显著提高。

进一步的，所述分馏塔顶内部的绝对气压范围是80KPa～200KPa。分馏塔顶内部的绝对气压控制在80Kpa～150Kpa的范围之间，能够更加准确地按照不同的空间层次，分离各个不同密度的焦化产品组分，大大提高了原料油的焦化收益率。

进一步的，在油气从焦炭塔流向分馏塔的油气线上设置加注孔，用于注入急冷油，对油气进行急冷换热并洗涤。在油气线上加注急冷油，使得油气在油气线中被急冷换热，同时急冷油对生成油气具有一定的洗涤作用，因此油气中携带的焦粉大部分被洗涤到分馏塔底部液相中，继而从分馏塔底部随塔底油排出，从而大大减少分馏塔上部的焦化轻产品焦粉含量。

进一步的，加注孔的数量为2～6个，沿油气线长度方向等距分布。多个加注孔沿油气线长度方向等距分布，能够形成均匀加注急冷油的结构布局，在不影响油气输送的前提下，油气得到了较为均衡的冷却换热和洗涤。

进一步的，急冷油包括焦化汽油、焦化柴油和/或焦化蜡油。使用焦化汽油、焦化柴油和/或焦化蜡油作为急冷油，一方面由于这一类油料在原料油加工工厂中容易获得，降低其使用和运输成本；另一方面上述油料加注后，除了起到冷却换热、洗涤油气的作用外，还不影响油气本来的性质，不会增加后期处理的费用；再者，焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油都属于低沸点油料，冷却换热效果较好。

进一步的，急冷油的重量为原料油进料重量的0.1％～30％，能够实现冷却换热、洗涤油气的效果，并且不影响油气原本的性质。

进一步的，所述通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺还包括增压设备，所述增压设备分别连通分馏塔顶部出口和焦化富气压缩机入口。由于分馏塔内的焦化产品从上到下分别为焦化油气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和重油。为了收集分馏塔顶部的焦化油气，需要通过增压设备将焦化油气的气压增大，并输送到焦化富气压缩机的入口进行压缩后处理。

进一步的，所述焦炭塔的数量为多个，多个所述焦炭塔并列设置；焦炭塔是焦化装置的主要设备，多个并列设置的焦炭塔，能够同时工作，也可以

分别独立工作，大大增加了整个工艺流程的操作灵活性。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：在不产生弹丸焦的前提下，本发明通过在焦化原料中最大量地掺炼劣质渣油(M300)，降低原料成本，提高轻质油收率，增加装置效益，且对产品质量不造成任何影响，不影响装置新鲜原料量，不增加设备运行负荷。并且本发明浅拔M300渣油的掺炼比例最高摸索到75％，相对于现有技术45％的最高掺炼量，全年可以多加工马瑞渣油30万吨；加工深拔M300渣油的掺炼比例最高摸索到38％，相对于现有技术30％的最高掺炼量，全年可以多加工马瑞渣油8万吨，取得了非常好的效果。此外在延迟焦化的过程中，本发明能够分别精准地控制焦炭塔顶内部的绝对气压和分馏塔顶内部的绝对气压，大大简化了延迟焦化装置，加强了对延迟焦化流程的控制，提高了延迟焦化的液体收率，降低了焦炭产率。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的工艺作具体说明。

通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，通过向焦化原料中掺杂45％-75％浅拔M300 渣油或30％-38％深拔M300渣油；掺杂后的焦化原料经加热炉管加热后输送至焦炭塔内焦化生成油气；油气通过焦炭塔顶部的油气线进入分馏塔进行分馏生成焦化产品。

所述焦炭塔顶内部的绝对气压范围是100Kpa。所述分馏塔顶内部的绝对气压范围是 120KPa。

在油气从焦炭塔流向分馏塔的油气线上设置3个加注孔，沿油气线长度方向等距分布，用于注入急冷油，急冷油为焦化汽油，焦化汽油的重量为原料油进料重量的10％。

本发明还包括增压设备，所述增压设备分别连通分馏塔顶部出口和焦化富气压缩机入口。

所述焦炭塔的数量为2个且并列设置。

为进一步证明本发明工艺的优点和可实施性，按照上述延迟焦化工艺，测试在不同浅拔M300渣油或深拔M300渣油掺杂量时对石油焦和液相收率的影响。测试结果如下表所示，表1为深拔M300掺炼比例对石油焦和液相收率的影响结果，表2为浅拔M300掺炼比例对石油焦和液相收率的影响结果。

表1

结论：在安全运行的前提下，焦化装置掺炼深拔M300掺炼比例由30％提至38％，前者对应轻油收率54.73％，后者对应轻油收率58.49％，证明焦化原料中最大量地掺炼深拔M300 至38％，能够提高轻质油收率，有效降低原料成本，增加装置效益，且对产品质量不造成任何影响。

表2

结论：改造后，在安全运行的前提下，焦化装置掺炼浅拔M300掺炼比例由45％提至75％，前者对应轻油收率52.16％，后者对应轻油收率54.93％，证明焦化原料中最大量地掺炼浅拔 M300至75％，能够提高轻质油收率，有效降低原料成本，增加装置效益，且对产品质量不造成任何影响。

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 (10)

1.一种通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，向焦化原料中掺杂浅拔M300渣油或深拔M300渣油；掺杂后的焦化原料经加热炉管加热后输送至焦炭塔内焦化生成油气；油气通过焦炭塔顶部的油气线进入分馏塔进行分馏生成焦化产品。

2.根据权利要求1所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，所述浅拔M300渣油的掺杂量为45％-75％，所述深拔M300渣油的掺杂量为30％-38％。

3.根据权利要求1所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，所述焦炭塔顶内部的绝对气压范围是70Kpa～220Kpa。

4.根据权利要求1所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，所述分馏塔顶内部的绝对气压范围是50KPa～200KPa。

5.根据权利要求1所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，在油气从焦炭塔流向分馏塔的油气线上设置加注孔，用于注入急冷油，对油气进行急冷换热并洗涤。

6.根据权利要求5所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，加注孔的数量为2～6个，沿油气线长度方向等距分布。

7.根据权利要求5所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，急冷油包括焦化汽油、焦化柴油和/或焦化蜡油。

8.根据权利要求4所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，急冷油的重量为原料油进料重量的0.1％～30％。

9.根据权利要求1所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，还包括增压设备，所述增压设备分别连通分馏塔顶部出口和焦化富气压缩机入口。

10.根据权利要求1～9任一项所述的通过改变焦化原料组成延迟焦化的工艺，其特征在于，所述焦炭塔的数量为多个，多个所述焦炭塔并列设置。