重质原油焦化和传统减压渣油焦化的对比研究
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炼油与化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第30卷30延迟焦化原料对石油焦产量的影响研究李华,沈继锋(中国石油大庆石化公司炼油厂,黑龙江大庆163714)摘要:随着环保要求的日益提升,作为清洁燃料的石油焦价格一路攀升,生产低硫石油焦的炼油装置采取不同方式增加石油焦产量,以满足市场要求。
文中根据不同焦化原料石油焦产量的变化,对比分析总结出最优化的焦化原料生产方案,达到提高石油焦产量的目的。
关键词:延迟焦化;石油焦产率;原料;乙烯焦油中图分类号:TE96文献标识码:B文章编号:1671-4962(2019)04-0030-02 Study on the effect of delayed coking feedstock on petroleum coke yieldLi Hua,Shen Jjftng(Oil Refinery of PetroChina Daqing Petrochemical Company,Daqing163714,China)Abstract:With the increasing requirements of environmental protection,the price of petroleum coke as clean fuel has been rising all the way.Oil refinery plants that produce low-sulfur petroleum coke adopt different ways to increase output of petroleum coke to meet the market requirements.According to the change of coke output of different coking feedstock,this paper compared and summarized optimum production plan of coking feedstock so as to improve the coke output.Keywords:delayed coking;petroleum coke yield;feedstock;ethylene tar某1200kt/a延迟焦化装置自2008年投料试车以来,工艺生产日渐平稳,石油焦产量趋于平稳。
不同来源渣油加氢反应性能的对比孙昱东;杨朝合;山红红;赵辉;沈本贤【摘要】分别选取绥中36-1常压渣油、塔河常压渣油、抚顺减压渣油及胜利减压渣油4种渣油为原料,在高压釜反应器内进行加氧转化对比实验研究.结果表明,无论是常压渣油还是减压渣油,密度较大、沥青质含量较高、组成性质较差的原料的加氢转化反应结果较好,即渣油转化率和汽、柴油的收率较高,反应后残渣的收率较低,但焦炭产率也稍高.4种渣油加氢反应后残渣的饱和分含量均增加,芳香分含量降低.除沥青质含量很低的抚顺减压渣油外,其他3种渣油加氖反应后的沥青质与焦炭的产量之和均小于原料中的沥青质含量,说明当原料中沥青质含量较高时,加氢过程中沥青质主要发生加氢裂化反应而生成小分子组分.【期刊名称】《石油学报(石油加工)》【年(卷),期】2011(027)001【总页数】5页(P32-36)【关键词】渣油;加氢;原料性质;转化率;对比研究【作者】孙昱东;杨朝合;山红红;赵辉;沈本贤【作者单位】华东理工大学化工学院,上海,200237;中国石油大学重质油国家重点实验室,山东,青岛,266555;中国石油大学重质油国家重点实验室,山东,青岛,266555;中国石油大学重质油国家重点实验室,山东,青岛,266555;中国石油大学重质油国家重点实验室,山东,青岛,266555;华东理工大学化工学院,上海,200237【正文语种】中文【中图分类】TE624.4渣油是石油中相对分子质量最大、结构最复杂、含杂原子量最多、沸点最高的部分,在加氢反应条件下难于气化,需在液相中进行加氢反应。
渣油加氢转化过程中,不同原料的化学组成不同,反应状态不同,造成反应体系中馏分油分布和溶胶能力不同[1],使得加氢转化反应特性不同,对加氢催化剂失活的影响也不同。
即使是性质非常相近的2种渣油,其加氢反应结果也会存在着很大差别。
除此之外,渣油原料性质对后续加工方法的选择、加工过程的工艺条件、产品收率及性质都有很大影响。
专论与综述齐鲁石油化工,2018,46 ( 1) :63 -67QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY几种渣油加工工艺的对比与选择周鸿(中国石油广东石化分公司,广东揭阳515200)摘要:渣油加工主要有加氢和脱碳两条路线。
固定床渣油加氢工艺,原料适应性较差;悬浮床渣油加氢工艺,原料 适应性强,液体收率高,但工业化放大尚未成熟。
脱碳工艺几乎不受原料性质的影响。
不同的渣油加工工艺具有各自的优势和不足,如何选择,I根据炼厂定位、原料性质、产品方案、工程情况、效益评估、配套情况、炼厂原油适应性等方面统筹考虑。
加氢“脱碳组合工艺路线,能够提升炼厂原油适应能力,具有较好的经济与社会效益。
关键词:延迟焦化渣油加氢灵活焦化对比选择中图分类号:TE62 文献标识码:A文章编号:1009 -9859(2018)01 -0063 -05渣油加工工艺的选择,是炼厂总流程设置的 关键一环。
不同的炼厂定位、不同的原油种类、不 同的产品方案、不同的系统配套等,对渣油加工工 艺的选择都有很大影响。
目前,炼油行业普遍采 用相对成熟的渣油加工工艺主要有延迟焦化、固定床渣油加氢和沸腾床渣油加氢,灵活焦化在全 球也有5套装置成功运行。
悬浮床加氢技术,仍 处在发展阶段,技术和工程放大等方面还存在一 些亟待解决和攻克的问题,尚在发展之中。
1渣油加工工艺简介渣油加工主要有2种方式,即加氢与脱碳。
下面对主要的渣油加工工艺进行简要介绍。
1.1延迟焦化延迟焦化工艺是典型的热加工脱碳工艺。
该 工艺于20世纪30年代开发成功,经过近1个世 纪的发展,已非常成熟。
有代表性的延迟焦化技 术有 FOSTER WHEELER、CONOCO PHILLIPS、ABBLUMMUS等国外专利技术,以及中国石化工 程建设公司(SEI)、中国石化集团洛阳石油化工 工程公司(LPEC)、中国石油华东设计院(CEI)等 国内技术。
延迟焦化工艺以其广泛的原料适应 性、低廉的加工费用、较低的建设费用等优点,被 广泛应用。
渣油和油浆的区别
渣油主要是指从常减压装置底层出来的重组分,其中常压装置出来叫做常压渣油,减压装置出来的叫做减压渣油.渣油一般作为焦化原料来使用。
油浆主要是指炼厂催化装置底层出来[2]的重组分,主要作为燃料来使用.
重油
重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油,其特点是分子量大、粘度高。
重油的比重一般在0.82~0.95,比热在10,000~11,000kcal/kg左右。
其成分主要是炭水化物,另外含有部分的(约0.1~4%)的硫黄及微量的无机化合物。
180重油,主要用于工业燃料,重油的主要性能是黑褐色粘稠状可燃性液体,燃烧性能好,发热量大,无水分,更节能,更环保,灰分少。
主要用于电力、船舶、锅炉、沥青搅拌站、冶金熔铸、窑炉等领域
燃料油
大部分石油产品均可用作燃料,但燃料油在不同的地区却有不同的解释.欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物,或它与较轻组分的掺和物,主要用作蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。
但在美国则指任何闪点不低于37。
8°C的可燃烧的液态或可液化的石油产品,它既可以是残渣燃料油(Residual Fuel Oil,亦称Heavy Fuel Oil)也可是馏分燃料油(Heating Oil)。
馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到(即直馏馏分),也可由其它加工过程如裂化等再经蒸馏得到。
国产燃料油种类
200号重油、250号重油180号重油7号燃料油、工业燃料油催化油浆蜡油浆混合重
油沥青
进口燃料油种类
复炼乳化油、奥里乳化油、180号低硫燃料油、380号低硫燃料油、180号高硫燃料油M100 M300。
对劣质油及渣油提炼工艺的研究石油是不可再生的资源,需要持续合理利用。
炼油工业的目标和职责就是经济地最大限度生产其他能源难以取代的液体运输燃料和化工用油;调整优化炼厂结构,发展渣油加氢处理工艺,提高轻质油收率,以保护资源、保护环境、共创人与自然、社会与环境的和谐。
高硫劣质原油的加工是能源、资源和环境发展的要求标签:石油含硫劣质原油加氢技术我国是世界一次能源第二大消费国,占世界能源总消费的10%以上。
我国也是富煤、少气、缺油的国家,人均石油资源不及世界人均石油资源的1/10。
未来我国石油的需求量占一次能源比例将从2005年的20.2%增加到2020年的23.5%,但石油资源对外依存度愈来愈高。
近5年内,我国原油年生产平均增长幅度仅为1.2%,而石油消费的增长幅度却高达6.4%。
2004年,我国原油总加工量为27306.8万吨,同年我国原油进口量增至12281.35万吨。
石油对外依存度已达40.20%。
估计到2020年,我国石油需求量将达到4.5亿吨左右,届时国内石油产量估计为1.8亿吨左右,进口量将为2.7亿吨~4.3亿吨,进口依存度将达到60%~70%,我国的经济开始步入资源约束时代。
一.目前主要炼油工艺简介1.常压蒸馏和减压蒸馏常减压蒸馏基本属物理过程。
原料油在蒸馏塔里按蒸发能力分成沸点范围不同的油品(称为馏分),这些油有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂,相当大的部分是后续加工装置的原料,因此,常减压蒸馏又被称为原油的一次加工。
包括三个工序:原油的脱盐、脱水;常压蒸馏;减压蒸馏。
2.催化裂化催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。
是提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。
原料范主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350~540℃馏分的重质油,催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。
催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。
有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。
渣油和油浆的区别渣油主要是指从常减压装置底层出来的重组分,其中常压装置出来叫做常压渣油,减压装置出来的叫做减压渣油。
渣油一般作为焦化原料来使用。
油浆主要是指炼厂催化装置底层出来[2]的重组分,主要作为燃料来使用。
重油重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油,其特点是分子量大、粘度高。
重油的比重一般在0.82~0.95,比热在10,000~11,000kcal/kg左右。
其成分主要是炭水化物,另外含有部分的(约0.1~4%)的硫黄及微量的无机化合物。
180重油,主要用于工业燃料,重油的主要性能是黑褐色粘稠状可燃性液体,燃烧性能好,发热量大,无水分,更节能,更环保,灰分少。
主要用于电力、船舶、锅炉、沥青搅拌站、冶金熔铸、窑炉等领域燃料油大部分石油产品均可用作燃料,但燃料油在不同的地区却有不同的解释。
欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物,或它与较轻组分的掺和物,主要用作蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。
但在美国则指任何闪点不低于37.8°C的可燃烧的液态或可液化的石油产品,它既可以是残渣燃料油(Residual Fuel Oil,亦称Heavy Fuel Oil)也可是馏分燃料油(Heating Oil)。
馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到(即直馏馏分),也可由其它加工过程如裂化等再经蒸馏得到。
国产燃料油种类200号重油、250号重油180号重油7号燃料油、工业燃料油催化油浆蜡油浆混合重油沥青进口燃料油种类复炼乳化油、奥里乳化油、180号低硫燃料油、380号低硫燃料油、180号高硫燃料油M100 M300环境教育第8课交通状况巧改善教学目标:1、思考人们经常使用的交通工具的优缺点,知道在不同情况下选取哪种交通工具最合适。
2、了解造成交通拥堵的原因,知道改善的一些方法措施。
3、调查公众对交通拥堵问题的认识和满意度,写出调查报告。
教学重点:了解造成交通拥堵的原因,知道改善的一些方法措施。
不同原油价格下重油加工工艺路线的选择曾宿主;王琪;李锐;龙军【摘要】在35~100美元/bbl(1 bbl≈159 L)的国际油价下,针对阿曼原油、沙中原油、伊重原油、塔河原油的不同重油加工工艺路线(如浆态床渣油加氢、沸腾床渣油加氢、固定床渣油加氢、渣油焦化、溶剂脱沥青组合等)进行了经济效益分析,结果表明:在所研究的价格体系内,浆态床渣油加氢技术的经济效益明显优于沸腾床渣油加氢技术;对于较劣质原油(如伊重原油),在原油价格高于80美元/bbl时,采用浆态床渣油加氢技术的经济效益超过常规原油固定床渣油加氢技术,随着浆态床渣油加氢技术的逐步完善与加工成本的降低,该技术在应对特别劣质的原料时具有很好的市场应用前景;在原油价格高于35美元/bbl时溶剂脱沥青组合技术的经济效益优于渣油焦化技术,对于缺少氢源、延迟焦化装置原料性质较好的企业,当原油价格低于55美元/bbl时,溶剂脱沥青组合技术有较好的市场应用前景;针对常规原油,当原油价格为45~80美元/bbl时,推荐采用固定床渣油加氢技术.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2016(047)009【总页数】7页(P6-12)【关键词】浆态床;渣油加氢;沸腾床;固定床;溶剂脱沥青;延迟焦化;技术经济【作者】曾宿主;王琪;李锐;龙军【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083【正文语种】中文世界范围内原油资源逐步趋于重质化、劣质化,预计2020年后重质原油储量占全球可采原油储量的50%左右,重质油高效加工利用是炼油行业面临的重大挑战[1];随着油品质量升级步伐的加快与更加严格的环保排放标准的出台,国内一些临氢高转化率的渣油加工技术正在迅速研发并可能在近期投入工业应用,如浆态床渣油加氢技术、沸腾床渣油加氢技术。
延迟焦化技术的现状及展望刘方涛【摘要】随着世界范围内原油重质化和劣质化速度加快,对轻质油产品的需求增大,延迟焦化作为重质渣油转化和加工的主要途径之一地位日益重要.近年来,世界和我国的焦化生产能力增长迅速,延迟焦化技术也在朝着低压、低循环比以及提高装置灵活性和装置大型化等方向发展.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2010(038)001【总页数】4页(P27-29,32)【关键词】延迟焦化;技术;展望【作者】刘方涛【作者单位】中国石油化工科技开发有限公司,北京,100011【正文语种】中文随着原油重质化、劣质化趋势的发展,提高重油转化深度、增加轻质油品产量日益重要。
目前,焦化、渣油催化裂化和渣油加氢处理等是重油、渣油主要的加工工艺。
尽管目前催化裂化单炼和掺炼渣油的能力已占到催化裂化总能力的 25%以上,但并不是所有渣油都能通过催化裂化加工,如果渣油的残炭含量超过10%、重金属含量超过 100~150μg/g,渣油加氢处理及催化裂化组合装置将难以承受催化剂费用的增加和停工时间的延长带来的问题。
由于延迟焦化能够加工廉价的重质高硫、高金属含量的渣油,柴汽比高而且焦化汽油加氢后可作为裂解乙烯装置的原料,因而延迟焦化成为渣油加工的重要技术,并成为许多炼厂优先选用的渣油加工方案[1-2]。
据美国油气杂志2009年 1月 1日统计,2008年世界焦化产能达到了 2143亿吨/年,较 2003年增长了 512%。
其中美国焦化产能最大,2008年为 1134亿吨/年,较2003年亦增长了 613%。
近几年,随着我国炼油装置改扩建、新建装置的增加,国内焦化能力也迅速增加。
由表 2的数据可以看到,由 2006年到 2008年中国焦化能力增长了 3613%。
据统计,目前国内运行的焦化装置约有 68套,能力合计约为 7290万吨/年。
预计2009年随着众多炼油新建、改扩建项目的投产,国内焦化能力将进一步快速增长。
据美国 SFA太平洋咨询公司初步统计,在 2007年世界上延迟焦化装置的加工能力已超过渣油总加工能力的 32%,是渣油加工的主要手段之一,详见表 3。
原料渣油性质的影响摘要分析了延迟焦化装置原料劣质化对装置安稳运行的影响因素,并提出了相应的对策。
文中指出加工沥青质含量较高的渣油时需采取新工艺等应对措施,掺炼催化油浆要适度,另外可采取回炼污水场浮渣、回炼污油等技术,以推进企业的清洁生产。
关键词长周期沥青质催化油浆浮渣污油延迟焦化工艺是实现重油轻质化的重要手段,它以加工原料和加工工艺的灵活性日益受到炼油企业的重视。
延迟焦化装置一般以减压渣油为主要原料,同时为了确保对炼厂原油“吃干榨尽”,提高经济效益,推进清洁生产,延迟焦化装置常常在炼厂中扮演着“垃圾桶”的角色。
中国石油化工集团济南分公司(以下简称济南分公司)0.5 Mt/a延迟焦化装置于2002年11月份建成投产,装置开工后对济南分公司实现提高产品质量,改善产品结构,提高重油加工能力具有重要作用。
但随着掺炼外油的比例不断提高,促使原料劣质化加重,以及掺炼催化油浆、回炼污水处理场浮渣、回炼全厂污油等技术在延迟焦化装置的应用,给装置的安稳运行带来一系列问题。
本文针对不同原料在实际生产中对安全生产造成的影响加以分析,并提出相应的对策,确保延迟焦化装置长周期运行。
11原料渣油性质的影响延迟焦化装置的原料以减压渣油为主,原料的性质对装置的安稳运行起着至关重要的作用,直接决定着加工工艺及操作条件的选择。
原料渣油的性质可由其四组成表示,即将原料分为饱和烃、芳烃、胶质、沥青质四种组份。
在受热条件下,各组份性质不同,饱和烃及轻质芳烃较易发生裂解反应,重芳烃、胶质较易发生缩合反应,而沥青质是最易缩合结焦的组份;另外在加热炉中沥青质容易从原料中析出,附着在炉管内壁上,从而易导致加热炉炉管结焦。
因此,原料中的沥青质含量对加热炉炉管结焦起决定作用,直接影响着装置的长周期运行。
各组份的反应机理可用图1表示:延迟焦化装置原料劣质化的最主要的表现之一就是沥青质含量升高,对焦化装置的安全生产尤其是加热炉的平稳运行存在着巨大威胁。
浅谈延迟焦化在炼油工业中的技术优势及进展发布时间:2022-09-30T03:10:11.986Z 来源:《工程管理前沿》2022年11期作者:胡玉祥[导读] 石油资源的稳定供给对我国的经济发展起着至关重要的作用胡玉祥中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部联合四车间天津市300270摘要:石油资源的稳定供给对我国的经济发展起着至关重要的作用,而各个产业的发展也使我国的石油消耗增加。
我国很多公司都是以重质原油为基础,建立了相应的生产和运营系统。
为了适应油田的发展和利用,石油企业必须合理利用延迟焦化技术来处理原油。
文章阐述了延迟焦化技术的发展状况,并对其在我国的应用中的优越性进行了阐述,并对其发展进行了展望,为有关部门的工作人员提供了一些借鉴。
关键词:延迟焦化;技术进展;炼油工业引言改革开放后,我国经济、文化、工业技术得到了飞速发展,但同时也面临着能源短缺的问题。
在工业上,对原油的需求与日俱增,而国内的能源供给与原油需求却出现了很大的失衡,这就造成了对石油的大量进口。
但是,目前石油进口仅能缓解目前的问题,并不利于长远发展。
这就要求我们必须持续进行改革,以适应工业发展的步伐,把重油和高含硫的原油变成低污染的石油。
一、炼油厂焦化装置技术原理炼油焦化的目的是将重油转换为重油,而焦化过程中所需要的重油原料以降沉渣为主,可以通过加热促进重油的裂解和浓缩,最后形成石油焦、蜡油和柴油;汽油等原材料。
传统的炼焦工艺是流化炼焦和延时炼焦,炼焦采用连续工艺,以流化和固相结合的方式进行炼焦,而延时炼焦采用断断续续的工艺。
在延时炼焦时,该炼厂内的加热器可使原材料的温度上升到反应的温度,而在塔中的粗砂石则发生了裂解和缩合,而在该工艺中没有使用任何催化剂;而重油的转化仅依赖于温度,利用以上两种热反应使物料在液相中发生转变,从而可形成包括原油焦炭等各种工业产品。
二、延迟焦化在炼油工业中的技术优势2.1技术应用成本低与加氢裂化、催化炼化等技术相比,采用延后炼化技术具有更低廉的使用成本,其主要原材料为优质的混炼油,既降低了设备的投入,又提高了技术的使用率;另外,这项技术并不需要太多的原材料。
对现阶段重质原油炼化的分析作者:张凯文陈康张媛来源:《中国科技博览》2013年第30期【摘要】随着常规石油可供利用量的日益减少,重质原油正逐步成为今后人类的重要能源,渣油加氢-催化裂化组合工艺和延迟焦化工艺是加工重质油的两条主要路线,然而加氢改质后的渣油(VRDS-AR)中芳香分含量仍然很高,在后续的催化裂化过程中转化效果并不理想。
延迟焦化过程中会产生20~30%的焦化蜡油(CGO),CGO由于具有较多的氮化物、稠环芳烃和胶质,无论作为加氢裂化进料还是催化裂化进料,其掺炼比例受到严重限制。
本文针对现阶段重质原油炼化最简要分析。
【关键词】焦化蜡油;加氢尾油;催化裂化中图分类号:TE624.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)30-0127-01一、课题研究背景及意义重油和超重油是非常规原油的统称,主要是指API小于200的原油,包括重质油、高黏油、油砂、天然沥青和页岩油等。
全球非常规原油的估计储量为47000×108桶,约占石油总储量的53%,而常规原油和天然气在石油总储量中的比例仅占25%和22%[1]。
近年来,在常规石油可供利用量减少,技术进步及高油价的背景下,全球重油和超重油的产能不断增加。
据统计,全世界重油的产量已占世界石油供应总量的14%,预计2020年将增长至20%,重质原油正逐步成为今后人类的重要能源[2]。
目前,我国自产原油中减压渣油约占50%,而进口原油中减压渣油约占30%[3],即每年将有近亿吨减压渣油亟待处理,且在“十二五”期间,还将进一步增多。
对于大量的减压渣油,炼油企业主要采用加氢与脱碳两种方法进行加工。
对于常规原油的常压渣油或减压渣油可以首先经过固定床渣油加氢处理(RDS),脱除渣油中的大部分S和金属等杂原子,然后进催化裂化装置进一步加工,生产汽柴油或其他化工原料[4]。
在实际生产过程中,这一路线也曝露出许多问题,RDS需在高压下操作,能耗和氢耗高,一次性投资和操作成本高,而且其加氢改质后的渣油性质并不很理想,尤其是其中芳烃的含量,基本没有太大改善,在后续的催化裂化过程中存在一次通过重油转化率低、循环比大、外甩油浆增多、焦炭产率升高、能耗增加等诸多问题。
关于对焦化生产弹丸焦的原因分析延时焦化生成弹丸焦的主要条件有两个:一、是原料劣质化,生成弹丸焦的原料为深拔后高残炭高沥青质减渣或劣质化的稠油。
生成弹丸焦原料中沥青起较大作用,通常四组分中的沥青质的含量在13%以上。
原料劣质化会导致碳质沥青质较形成,在原料从加热炉口进入焦炭塔口前,就已经提前着重了缩反应微小颗粒,它就是弹丸的前期物进入到焦炭塔内气速等原因,以这些小颗粒为中心逐渐包裹形成弹丸。
一般为获取更好的经济效益,通常选择价格相对便宜的重质原油和劣质原油。
与此同时,为能产出多的高附加值半成品,常减压装置采用各种措施番提高原油的拔出率,使减压渣油变得越来越重。
二、是损操作条件较为苛刻。
采用较高的炉出口温、较低的循环比和较低的焦炭塔压力等苛刻的操作条件,在焦炭塔内形成了高温和剧烈的油液环境,为弹丸焦的形成营造了生产环境。
因此,国内不少延时焦化装置如青岛大炼油、齐鲁、扬子等单位偶有弹丸焦堵塞管道突发生成,在生产过程中发生各种异常现象或故障,如焦炭塔晃动,给、放水时弹丸焦堵塞管道,除焦是塌方、卡钻头等等:这些问题严重威胁了装置的安全生产和正常运行,所以焦化装置普遍做法都是采取降低炉出口温度、提高循环比、提高焦炭塔压力、掺炼催化裂化油浆和调整原料组成等措施避免或抑止弹丸焦的生成,降低焦化装置的安全成产风险,国内目前尚无一家可以实现安全平稳弹丸焦延时焦化装置,国外报告美国有以成产弹丸焦、液收最大化为目的焦化装置。
但是通过调整控制参数来防止弹丸焦一方面很不经济,可能会牺牲2-3%的收率:另一方面难度较大,因为在正常生产中很难从操作参数来判断出焦炭的形态和质量,因而无法及时作出调整,所以通过调整原料的掺炼比例来控制弹丸焦更具经济性和实用性。
一般焦化装置弹丸焦原料性质预测方法:判断焦化原料是否生成弹丸焦尚无标准数据和方法,一般传统做法是先测定原料20℃密度、残炭及沥青质等物性参数,在根据国外资料和国内生产经验判定原料是否会产生弹丸焦。
重油轻质化加工技术作者:赵梦祎来源:《科技视界》 2014年第24期赵梦祎(中国石油大学〈北京〉,中国北京 102200)【摘要】本文分析了重油轻质化加工技术在石油加工中的重要地位,系统地描述了独立单一的重油轻质化的加工工艺和组合加工方案,并简单的介绍了方案的选择。
最后,在对重油轻质化加工技术进行的总结的基础上,对其未来的发展提出建议。
【关键词】重油;催化裂化;加氢裂化;延迟焦化;减粘裂化随着人类社会的不断发展,科技的进步以及生活水平的显著提高,人们对石油的需求量越来越大,对石油品质的要求也越来越苛刻,然而石油的储量在一天一天的减少,品质逐渐下降,开采难度也越来越高,所以,石油重质化是石油发展的必然趋势。
为了协调解决石油供需紧张的问题,发展重油加工技术刻不容缓,它也是目前炼油工业的突出任务之一。
1 基本的重油轻质化加工工艺系统来说,重油轻质化加工工艺分为两大类,一类是重质馏分油的加工,一类是重质渣油的加工。
重质馏分油的加工一般在370℃~520℃进行,而重质渣油的加工温度高于520℃,两者的目的主要有两个:除杂、提高H/C比。
1.1 重质馏分油的加工重质馏分油的加工最早采用热裂化工艺,但是随着技术的发展进步,能耗高、轻油收率低、产品质量差的热裂化工艺已经不能满足市场需求,催化裂化技术应运而生,加氢裂化技术也开始蓬勃发展。
1.1.1 流化催化裂化(FCC)近几年来,我国在FCC工艺上不断有新的技术研发成功并投入使用,如在FCC工艺方面,我们研发除了MIP、MGG、DCC等新技术;除此之外,我们还研制出一系列新的沸石系催化剂,如USY、ZRP、REY等;在催化剂的烧焦再生技术上我们也有了一定的改进,有快速床再生、重叠式再生、单器再生等方式。
特别的,在针对性质比较特殊的重油加工时,为了提高产品质量,使之符合规定要求,炼厂通常在FCC装置前增加一组加氢处理装置。
1.1.2 加氢裂化加氢裂化的工艺过程分为单段工艺和两段工艺。
风城超稠原油减压渣油及其窄馏分焦化柴油的烃及非烃组成孙学文【摘要】The hydrocarbon and non-hydrocarbon compositions of coker diesel of Xinj iang Fengcheng vacu-um residuum (FCVR ) and supercritical fluid extraction narrow fractions (SFEF ) were analyzed by GC, GC-MS,GC-SCD and GC-NCD methods. The results show that the composition and distribution of hydrocar-bon and non-hydrocarbon are affected directly by properties of feeds. With the fractions getting heavier, the content of sulfur and nitrogen compounds gets higher,and the types of hydrocarbon and non-hydro-carbon compounds become more complex. The content of saturated hydrocarbon in coker diesels is high-er than that of aromatics and so as the cycloalkanes compared with that of alkane. The contents of aro-matics in diesels increase and the saturated hydrocarbon is j ust the opposite with the fractions getting heavier. Sulfides in diesels are mainly benzothiophenes and dibenzothiophenes,while alkaline quinolines and benzoquinolines,neutral indoles and carbazoles are main N-containing components.%采用GC,GC-MS,GC-SCD,GC-NCD方法对风城超稠原油减压渣油及其萃取窄馏分焦化柴油的烃类及硫、氮化合物组成与分布进行分析。
重质原油焦化和传统减压渣油焦化的对比研究张帆【摘要】In some refining enterprises, using delayed coking to process heavy crude directly becomes the first choice of processing inferior crude.The features of heavy crude delayed coking are introduced in this paper, and the delayed coking processes of processing heavy crude and conventional vacuum residue (VR) are compared from the aspects of corrosion type, product distribution, operation of heating furnace and coke drum, as well as startup procedure.It can be seen that in VR delayed coking, high temperature sulfur corrosion and low temperature H2S corrosion are the main corrosion types; for heavy crude delayed coking, naphthenic acid corrosion is the dominant one.Under the same recycle ratio, in heavy crude delayed coking the total liquid yield is higher, especially middle distillate; yet for VR delayed coking, the yields of coke and rich gas are higher, total liquid yield is relatively lower.The coking tendency in heating furnace of heavy crude delayed coking is much lower than that of VR delayed coking, besides, the gas linear velocity in coke drum of the former is also slightly lower than that of the latter.%介绍了重质原油直接焦化装置的特点,对重质原油焦化与传统减压渣油焦化的腐蚀类型、产品分布、加热炉及焦炭塔运行情况、开工过程操作情况等方面进行比较.减压渣油焦化的腐蚀类型主要包括高温硫腐蚀、低温硫化氢腐蚀,而重质原油焦化的腐蚀类型主要为环烷酸腐蚀;相同循环比下,重质原油焦化的中间组分收率较高,而减压渣油焦化的焦炭、富气产率较高,总液体收率较低;重质原油焦化的加热炉结焦倾向远低于减压渣油焦化的加热炉;相同操作条件下,重质原油焦化装置焦炭塔内的气相线速略低于减压渣油焦化装置.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2013(044)003【总页数】6页(P12-17)【关键词】重质原油;延迟焦化;减压渣油;腐蚀;产品分布;结焦;气相线速【作者】张帆【作者单位】中油国际(苏丹)炼油有限公司,苏丹喀土穆【正文语种】中文延迟焦化具有原料选择范围广、工艺相对成熟、装置投资成本低等特点,是目前世界上最重要的渣油加工工艺。
随着原油开采深度的加深,原油质量日益变差,高酸、高钙、高黏度的劣质原油较多。
炼油厂加工的原油重质化、劣质化趋势越来越明显,这些重质原油具有密度大、轻馏分含量少、硫含量高和酸值高等特点。
考虑到原油输送、加工难度、投资成本等多方面的因素,传统加工路线已很难应对这些重质原油,重质原油直接焦化工艺路线已成为一些炼油企业首选的加工劣质原油的方案。
本文主要介绍重质原油焦化装置的特点,对重质原油焦化与传统减压渣油焦化的腐蚀类型、产品分布、加热炉及焦炭塔运行情况、开工过程操作情况等方面进行比较。
1 重质原油焦化装置的主要特点重质原油的常压馏出率低,直接用焦化工艺路线加工具有工艺流程短、投资少、能耗低、经济效益好的特点。
一般来讲,重质原油的延迟焦化装置设计具有以下特点。
1.1 装置的配套工艺丰富重质原油中盐、钙含量高,为延长装置加热炉的运行周期,需要对重质原油进行预处理,因此原油焦化装置一般配有原油电脱盐、脱钙工艺。
焦化瓦斯气直接作为炼油厂燃料气使用,为降低瓦斯中硫含量对加热炉的影响,配有吸收稳定和干气脱硫工艺;为降低焦化液化气中的硫及硫醇含量,配有液化气脱硫和脱硫醇工艺。
这些配套工艺的应用,大大丰富了延迟焦化的工艺内涵,使其成为加工工艺更完备、工艺流程更精细、产品更丰富的直接加工原油的装置。
1.2 重质原油酸值高,对装置的工艺水平和抗腐蚀性能要求高重质原油的加工难度主要体现在:①酸值高,对设备及管线腐蚀严重;②常压石脑油、煤油、柴油的收率偏低,且柴油的酸值较高;③蜡油酸值高、难裂化,作催化裂化原料时轻质油收率偏低;④钙含量高、金属含量较高,给电脱盐带来困难。
选择直接焦化工艺路线对重质原油进行加工,主要是利用焦化反应的高温热脱酸作用,降低焦化反应后的环烷酸腐蚀问题。
焦化反应温度在495~500℃之间,而石油羧酸热稳定性差,可以有效破坏石油羧酸。
中国石化石油化工科学研究院对苏丹六区重质原油进行焦化中型试验的结果表明,通过焦化反应,可以有效地降低焦化馏分油的酸值,脱酸率在95%以上。
但如何解决焦化反应之前的高温油环烷酸腐蚀问题,成为装置设计和运行过程中的主要技术难点和重点。
环烷酸腐蚀的主要规律为:当介质温度在180℃以下时,环烷酸不发生腐蚀,以后随温度提高腐蚀逐渐增加,在270~280℃时达到最大,温度再升高腐蚀又下降,到350℃附近腐蚀又急骤增加,420℃以上没有环烷酸腐蚀。
通过对比环烷酸腐蚀随温度变化的规律与焦化反应及各换热段的温度可以看出,直接加工重质原油的焦化装置,自原油电脱盐装置之后,至焦化反应塔之前,所有高温油流经的管线和设备都不同程度地存在着环烷酸腐蚀问题。
这就对装置的工艺水平和抗腐蚀性能提出了很高的要求。
1.3 分馏塔兼有常压分馏塔的作用原油焦化装置不论采取何种流程设计,都是充分利用装置的余热,将首次进入分馏塔的原油加热到365℃或更高一些,焦化原料油中的常压组分在焦化分馏塔中被拔出,以降低焦化加热炉负荷。
同时由于焦化反应的热脱酸作用,焦化馏分油的酸值较低,与在焦化分馏塔中蒸馏出的直馏馏分通过焦化分馏塔混合后,可降低原油焦化产品中石脑油、柴油、蜡油的酸值,有利于减轻对下游装置的腐蚀。
1.4 加工原料灵活性高传统延迟焦化装置除加工常、减压渣油以外,还可加工炼油厂各种高密度油浆、脱油沥青等非常规油,被称为炼油厂的“垃圾处理厂”。
加工重质原油的焦化装置兴起以后,改变了人们对传统延迟焦化装置的观念和认识,延迟焦化装置在炼油厂加工工艺中的地位也有了很大的提升,但重质原油焦化装置作为“垃圾处理厂”的作用却并没有因此而消弱。
重质原油焦化装置除加工重质原油外,还可大比例掺炼常压渣油、减压渣油或适量掺炼炼油厂各种高密度、高黏度非常规重油,且掺炼过程中对装置加热炉运行的负面效应比传统减压渣油焦化装置更小,原料处理的灵活性更高。
1.5 重质原油深度脱盐、脱钙难度大,电脱盐装置实际运行效果差重质原油深度脱盐、脱钙,可以减轻因水解而形成的分馏塔顶HCl腐蚀,降低加热炉结焦前体物的生成速率,延缓加热炉结焦。
但由于重质原油密度大,原油中的环烷酸钠、环烷酸钙及其它油溶性有机钙化合物又是天然的乳化剂,使油水混合形成稳定的乳化液,造成油水分离困难和电脱盐处理过程不稳定,脱盐、脱钙、脱水效率差。
2 传统延迟焦化原料和重质原油焦化原料的性质比较减压渣油是传统的延迟焦化原料,原油中所含的硫、氮、胶质、沥青质及金属杂质,绝大部分都残留和浓缩在减压渣油中。
表1是国内几种传统焦化原料油的性质。
表2为国内外主要重质原油的性质。
表1 国内几种传统焦化原料油的性质项目胜利减压渣油塔河常压渣油大庆减压渣油新疆减压渣油任丘减压渣油辽河减压渣油密度(20℃)/(g·cm-3)0.986 9 1.014 1 0.920 4 0.959 8 0.965 3 0.981 6运动黏度(100℃)/(mm2·s -1) 1 687 1 290 118 564 958 1 386康氏残炭,% 14.4 19.8 6.9 12.4 17.5 17.3灰分,% 0.045 0.003 0.048 0.035 0.070 w(碳),% 85.45 86.85 86.28 85.90 86.03 w(氢),% 11.08 12.67 11.34 11.80 10.81 w(硫),% 1.503.12 0.18 1.82 0.47 0.36 w(氮),% 0.66 0.29 0.56 0.91 0.64 w(镍)/(μg·g-1)55 7 25 42 105 w(钒)/(μg·g-1)3.3 0.1 0.5 1.2 1.3 w(钠)/(μg·g-1)12.6 7.6 3.1 2.5 2.6四组分组成(w),%饱和分 12.0 26.2 50.0 29.9 22.6 16.0芳香分 34.2 35.6 28.3 35.5 24.3 28.3胶质 52.3 21.6 21.7 33.5 53.1 54.7沥青质 1.5 16.6 <0.1 1.1 <0.1 1.0表2 重质原油的性质项目苏丹稠油苏丹混合稠油克拉玛依稠油蓬莱19-3 辽河稠油密度(20℃)/(g·cm-3) 0.944 5 0.936 0 0.918 0 0.940 4 1.001 4 w (硫),% 0.17 0.13 0.11 0.32 0.41酸值/(mgKOH·g-1) 13.82 10.45 4.506.02 12.80运动黏度(100℃)/(mm2·s-1)129.6 267.0 50.8 700.7残炭,%7.94 6.11 14.10 w(胶质),% 13.7 23.5 w(沥青质),% 0.2 2.5凝点/℃ 6 -32 32 w(Ni)/(μg·g-1)15.7 10.2 32.2 99.7 w(V)/(μg·g-1)4.800.35 1.23 1.70 w(Na)/(μg·g-1)240.8 29.5 22.7 w(Ca)/(μg·g-1)1 606 254.0 19.3 356.0对比表1、表2可以看出:重质原油的密度与减压渣油相接近,黏度总体比减压渣油略低;减压渣油残炭高,金属含量高,胶质和沥青质含量高;重质原油酸值高,钙含量高。