CN205933759U - 一种延迟焦化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种延迟焦化装置，包括分别独立的沥青油焦化反应体系和渣油焦化反应体系、以及混合焦化反应体系和分馏塔，所述沥青油焦化反应体系由依次相连的沥青原料罐、沥青进料泵和沥青加热炉组成，所述沥青油焦化反应体系和所述渣油焦化反应体系分别与混合焦化反应体系和分馏塔顺序连接。本实用新型可以改善原料中所含细砂颗粒对延迟焦化全装置的磨蚀，降低设备的维修维护成本。同时实现了沥青加热温度的单独控制，减缓加热炉炉管结焦趋势，提高液体产品收率。

Description

一种延迟焦化装置

技术领域

本实用新型涉及石油加工领域，尤其涉及一种延迟焦化装置。

背景技术

延迟焦化是炼油厂大量应用的渣油转化技术，是美国、中国、委内瑞拉、印度、加拿大等国渣油轻质化的主要手段，全球共有170余套渣油延迟焦化装置在运行，总加工能力4亿吨以上，我国2012年延迟焦化加工能力已达1.13亿吨。

油砂是沥青、水、砂及黏土的混合物，其中约含20％(质量分数，下同)的沥青，以及部分重金属和硫，其黏度较大，常温下无法流动。每个砂粒的表面都被一层薄薄的水层所覆盖，将砂粒与最外层的沥青层隔开。

开采出的油砂经过水洗后得到沥青油。以阿萨巴斯卡沥青性质为例，其API度较低，硫、氮及金属含量较高，加工时对加氢装置及硫磺回收系统等设备要求较高，因而该地区改质厂大多根据其性质建造。对油砂沥青的加工通常选用两种方案，一种方案是经过改质升级至合成原油，再输送至炼厂进行加工；另一种方案则是通过添加稀释剂来稀释沥青，并通过管道将其输送至具备重油加工条件的炼厂进行后续加工。对沥青油改质加工的大体流程为：首先对输送沥青的溶剂进行回收，并通过管线送回循环使用，此过程通常在常压塔中进行；然后采用常减压蒸馏过程，将其中约10％的常压馏分油和20％～30％的减压馏分油拔出，送至加氢精制、加氢处理及加氢裂化装置进行脱硫、脱氮、脱芳烃等改质处理；常压及减压渣油则通常采用焦化、溶剂脱沥青等组合工艺进行脱碳加氢的重油轻质化处理，从而分离出轻组分，并将重组分转化为可炼制的产物。

延迟焦化主要设备是加热炉和焦炭塔。一般都是一炉(加热炉)二塔(焦化塔)或二炉四塔，加热炉连续进料，焦化塔轮换操作，是一种半连续工艺过程。加热炉运行状态的好坏和周期的长短，决定了焦化液体产品收率以及装置开工周期和设备维护费用的大小。最终影响延迟焦化装置的经济效益。

现有掺炼沥青油的延迟焦化工艺，存在以下问题：(1)沥青和渣油一起加热，加热温度受渣油结焦温度的限制，沥青易在加热炉炉管内结焦影响炉管传热和加热炉运行周期；(2)沥青中含有大量细砂颗粒，对渣油的结焦有促进作用。同时，硬度高的细砂颗粒容易磨蚀加热炉进料泵、换热器、加热炉管等关键设备，增加设备维护维修成本。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种延迟焦化装置，可以改善原料尤其是油砂沥青中所含细砂颗粒对延迟焦化全装置的磨蚀，降低设备的维修维护成本。同时实现沥青加热温度的单独控制，减缓加热炉炉管结焦趋势，提高液体产品收率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种加工油砂沥青的延迟焦化装置，包括分别独立的沥青油焦化反应体系和渣油焦化反应体系、以及混合焦化反应体系和分馏塔，所述沥青油焦化反应体系由依次相连的沥青原料罐、沥青进料泵和沥青加热炉组成，所述沥青油焦化反应体系和所述渣油焦化反应体系分别与混合焦化反应体系和分馏塔顺序连接。

本实用新型所述的延迟焦化装置，其中，优选的是，所述渣油焦化反应体系由依次相连的渣油原料缓冲罐、渣油进料泵和渣油加热炉组成。

本实用新型所述的延迟焦化装置，其中，优选的是，所述沥青加热炉和渣油加热炉的出口均设有球阀，且所述球阀密封面注有至少可承受1.0MPa压力的低压蒸汽。

本实用新型所述的延迟焦化装置，其中，优选的是，所述沥青加热炉的出口与所述渣油加热炉的出口相连。

本实用新型所述的延迟焦化装置，其中，优选的是，所述混合焦化反应体系包括至少两个相互并联的焦化反应器。

本实用新型所述的延迟焦化装置，其中，优选的是，所述焦化反应器为焦炭塔。

与现有技术相比，本发明可以改善原料中所含细砂颗粒对延迟焦化全装置的磨蚀，降低设备的维修维护成本。同时实现了沥青加热温度的单独控制，减缓加热炉炉管结焦趋势，提高液体产品收率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的装置结构示意图；

其中附图标记：

(1)、设备：

1-渣油原料缓冲罐、2-渣油加热炉、3-沥青加热炉、4-沥青原料罐、5-沥青进料泵、6-焦炭塔、7-分馏塔、8-渣油进料泵、9-四通阀；

(2)、物流：

a-渣油、b-沥青油、c-干气、d-汽油、e-柴油、f-蜡油、g-高温沥青油、h-高温渣油、i-高温混合原料油、j-高温油气。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种延迟焦化装置，包括分别独立的沥青油焦化反应体系和渣油焦化反应体系、以及混合焦化反应体系和分馏塔7，所述沥青油焦化反应体系由依次相连的沥青原料罐4、沥青进料泵5和沥青加热炉3组成，渣油焦化反应体系由依次相连的渣油原料缓冲罐1、渣油进料泵8和渣油加热炉2组成，沥青加热炉3的出口与渣油加热炉2的出口相连，沥青油焦化反应体系和渣油焦化反应体系相互并联后与混合焦化反应体系和分馏塔7顺序连接，混合焦化反应体系包括两个相互并联的焦化反应器即焦炭塔6。

所述沥青加热炉3和渣油加热炉2的出口均设有球阀，且球阀密封面注有至少可承受1.0MPa压力的低压蒸汽。

将上述延迟焦化装置进行实际应用，以开采出的油砂经过水洗后得到沥青油b为原料，送至单独设立的沥青原料罐4，通过罐底的沥青进料泵5将沥青油b送至单独设立的沥青油加热炉3进行第一焦化反应，加热到500℃形成高温沥青油g。

渣油a进入渣油原料缓冲罐1，通过渣油进料泵8进入渣油加热炉2进行第二焦化反应，加热至500℃，成为高温渣油h。

高温沥青油g与高温渣油h混合成为混合原料油i，高温沥青油g的掺炼比例为10％，通过四通阀9进入焦炭塔6进行第三焦化反应，反应温度为490℃，反应时间为10小时，生成轻质产物(高温油气j)和焦炭。轻质产物(高温油气j)从焦炭塔6的顶部出来进入分馏塔7，分馏出富气(干气)c、粗汽油d、柴油e和重馏分油(包括轻蜡油和重蜡油)f，重馏分油f全部或部分循环回渣油的原料油系统。待焦炭陆续装满后，混合原料油i进入另一焦炭塔，残留在原焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出，原焦炭塔恢复空塔后再次使用。

上述加工过程的物料平衡数据见表1。

对比例1

现有的延迟焦化装置，包括加热炉、混合焦化反应体系和分馏塔。

以开采出的油砂经过水洗后得到沥青油为原料，沥青油的掺炼比例为10％，与渣油混合进入加热炉进行焦化反应，焦化反应的温度控制500℃、时间3min，生成轻质产物(高温油气)和焦炭。生成的轻质产物从焦炭塔的顶部出来进入分馏塔，分馏出富气、粗汽油、柴油和重馏分油(包括轻蜡油和重蜡油)，重馏分油全部或部分循环回渣油的原料油系统，待焦炭陆续装满后，混合原料油进入另一焦炭塔，残留在原焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出，原焦炭塔恢复空塔后再次使用。

上述加工过程的物料平衡数据见表1。

表1

表1中，差值1为实施例1与对比例1的差值。由表1的物料平衡数据可以看出：本实用新型的延迟焦化装置可有效减缓加热炉炉管的结焦速率；同时，提高液体产品的收率。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种延迟焦化装置，其特征在于，包括分别独立的沥青油焦化反应体系和渣油焦化反应体系、以及混合焦化反应体系和分馏塔，所述沥青油焦化反应体系由依次相连的沥青原料罐、沥青进料泵和沥青加热炉组成，所述沥青油焦化反应体系和所述渣油焦化反应体系分别与混合焦化反应体系和分馏塔顺序连接。

2.根据权利要求1所述的延迟焦化装置，其特征在于，所述渣油焦化反应体系由依次相连的渣油原料缓冲罐、渣油进料泵和渣油加热炉组成。

3.根据权利要求2所述的延迟焦化装置，其特征在于，所述沥青加热炉和渣油加热炉的出口均设有球阀，且所述球阀密封面注有至少可承受1.0MPa压力的低压蒸汽。

4.根据权利要求2或3所述的延迟焦化装置，其特征在于，所述沥青加热炉的出口与所述渣油加热炉的出口相连。

5.根据权利要求1所述的延迟焦化装置，其特征在于，所述混合焦化反应体系包括至少两个相互并联的焦化反应器。

6.根据权利要求5所述的延迟焦化装置，其特征在于，所述焦化反应器为焦炭塔。