延迟焦化加热炉阻焦剂的研制及工业应用
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延迟焦化工艺与工程第七章焦炭塔和焦化分馏塔第七章焦炭塔和焦化分馏塔7.1焦炭塔7.1.1焦炭塔工艺特点和结构特点7.1.2焦炭塔操作及对寿命的影响7.1.3焦炭塔材质选择7.1.4焦炭塔裙座结构7.1.5焦炭塔保温7.1.6焦炭塔结构设计改进7.1.7焦炭塔大型化7.1.8焦炭塔仪表、自动化7.1.9焦炭塔的检测和寿命评估7.2 焦化分馏塔7.2.1焦化分馏塔设计特点7.2.2焦化分馏塔的塔板结构第七章焦炭塔和焦化分馏塔7.1焦炭塔7.1.1焦炭塔的工艺特点和设备特点延迟焦化是以渣油或类似渣油的各种重质油、污油及原油为原料,通过加热炉快速加热到一定的温度后进入焦炭塔,在塔内适宜的温度、压力条件下发生裂解、缩合反应,生成气体、汽油、柴油、蜡油、循环油组分和焦炭的工艺过程,见图7-1。
延迟焦化装置的主要设备有焦化加热炉、焦炭塔、焦化分馏塔、吹汽放空塔、加热炉进料泵、水力除焦机械等,其中焦化加热炉被认为是焦化装置的关键设备,而焦炭塔则是焦化装置的核心设备。
因为焦炭塔是焦化装置的反应器,加热炉、分馏塔、放空系统、冷切焦水处理系统、水力除焦系统等均与之有关。
虽然焦炭塔是一个空筒设备,但它的设计涉及到几乎全装置的工艺过程。
焦炭塔的工艺特点是操作温度高,最高可达到495℃,操作温度变化频繁,每一个操作周期都要由常温变化到最高操作温度,并生焦周期越短,变温速度越快;它不但是一个反应器而且还是一个装焦炭的容器,操作不当会使生焦的泡沫溢出,造成后部系统结焦。
焦炭塔在生焦过程中基本处于恒温操作。
在除焦过程中要经过先降温再升温的变化过程,往往由这一个变温操作过程使焦炭塔及其相关系统的设计有些复杂。
焦炭塔一般是两台一组,每套延迟焦化装置中有的是一组(两台),有的是两组(四台)焦炭塔。
在每组塔中,一台塔在反应生焦时,另一台塔则处于除焦阶段。
即当一台塔内焦炭积聚到一定高度时进行切换,切换后先通入少量蒸汽把轻质烃类汽提去分馏塔,再大量通入蒸汽,汽提重质烃类去放空冷却塔,回收重油和水。
延迟焦化在炼油工业中的技术优势及进展摘要:一个国家的发展依赖经济、技术和工业等方面,工业作为其中较为重要的一方面,对于石油资源的需求量非常大。
在我国,主要开发的原油是重质原油,这类原油的性价比比较高。
所以,国家经济的快速发展离不开炼油工业的改善,对一些重质原油或者含有害物质的原油如何进行加工是首要问题,而延迟焦化技术就能很好地把原油加工成可直接利用的油。
关键词:延迟焦化炼油工业技术优势及进展自改革开放以来,我国经济、文化和工业技术等各方面的快速发展是有目共睹的,但随之而来的是能源的紧缺。
在工业方面,石油的需求量日益增长,但我国能源的供应和石油需求产生极大的不平衡,这就导致我国需要大量进口石油。
但进口石油只能解决当下的问题,不适合长期的发展,因此,延迟焦化作为我国主要加工原油工艺之一,就需要不断地做出改变,跟上工业发展的速度,将重质原油和高硫原油炼成污染较小的石油。
1 延迟焦化技术的发展现状石油在我国的应用非常广泛,不管是经济方面还是技术方面。
但由于我国前些年对于延迟焦化技术认识太晚,导致这方面的发展比较落后。
但随着技术的不断改进,延迟焦化技术也逐渐运用到加工石油中来。
焦化装置是延迟焦化技术的基本设施,它能通过一些过程提高原有的质量。
由于能源十分紧缺,只有通过成熟的延迟焦化技术才能提高原有的利用率,减少资源浪费。
这项技术的应用将有效解决我国用油问题,促进我国工业的快速发展。
2 原料变重趋势我国生产的原油大部分比较重,很多原油中的渣油占比较大,一些开采出来的原油甚至已经超重质,这就意味着如果没有应用相关技术的话,产油效率将会受到很大的影响。
所以原料变重趋势我们一定要重视起来。
3 延迟焦化在炼油工业中的技术优势3.1 延迟焦化技术成熟延迟焦化技术是一种将含有有害元素去除的加工技术,虽然这项技术引进我国的时间比较晚,但发展比较迅速,在短时间内就达到了非常成熟的状态。
二次加工石油过程中主要是将杂质和重金属元素去除,从而进行深层加工。
延迟焦化延迟焦化是应用最为广泛的一种焦炭化工业应用形式,是炼油厂提高氢转移收率的重要手段之一,在我国炼油工业中发挥着重要的作用。
(1) 延迟焦化的原料延迟焦化可以处理多种原料,如原油、常压重油、减压渣油、沥青等,以及硫含量较高、残炭值高达50%的残渣原料,甚至是芳香烃含量很高难以裂化的催化裂化澄清油和热裂解渣油等。
(2) 延迟焦化的产品特性延迟焦化的产品包括气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦,其产率及性质在很大程度上取决于原料性质。
①气体。
焦化气体含有较多的甲烷、乙烷和少量烯烃。
②汽油。
焦化汽油含有较多的不饱和烃,并且含有较多的硫、氮等非烃化合物,其安定性较差。
③柴油。
焦化柴油的安定性差,残炭值高,以石蜡基原油的减压渣油为原料时所得焦化柴油的十六烷值较高。
④蜡油。
焦化蜡油的烃类组成和直馏蜡油基本相同,重金属含量较低,硫、氮含量较高,可用作催化裂化和加氢裂化的原料。
⑤石油焦。
石油焦是焦炭化过程的特有产品。
我国延迟焦化生产的石油焦属于低硫石油焦,一般硫含量小于2%。
从焦炭塔出来的生焦含有8~12%的挥发分,经1300℃煅烧可变成熟焦,挥发分降至0.5%以下,可用于冶炼工业和化学工业。
(3) 延迟焦化工艺流程延迟焦化的工艺流程如下图所示。
原料油换热后进入分馏塔下部,与来自焦炭塔的高温油气(430~440℃)换热,一方面加热原料油,将原料油中的轻质油蒸发出来,同时又将过热的焦化油气降至可进行分馏的温度。
原料油和循环油一起从分馏塔的塔底抽出,送至加热炉加热到500℃左右,然后经过四通阀进入焦炭塔底部。
热的原料油在焦炭塔内进行裂解、缩合等反应,最后生成焦炭。
焦炭聚集在焦炭塔内,反应油气自焦炭塔顶部逸出,进入分馏塔,得到焦化气、汽油、柴油、蜡油和循环油。
延迟焦化工艺流程示意图。
延迟焦化delayed coking石油裂化的一种方法。
其主要目的是将高残碳的残油转化为轻质油。
所用装置可进行循环操作,即将重油的焦化馏出油中较重的馏分作为循环油,且在装置中停留时间较长。
可提高轻质油的收率和脱碳效率。
有操作连续化、处理量大、灵活性强、脱碳效率高的优点。
延迟焦化是一种石油二次加工技术,是指以贫氢的重质油为原料,在高温(约500℃)进行深度的热裂化和缩合反应,生产气体、汽油、柴油、蜡油、和焦炭的技术。
所谓延迟是指将焦化油(原料油和循环油)经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度,在反应炉管内不生焦,而进入焦炭塔再进行焦化反应,故有延迟作用,称为延迟焦化技术。
渣油先经加热进入焦炭塔后再进行焦化反应的过程。
是一种半连续工艺过程。
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。
它是目前世界渣油深度加工的主要方法之一。
原料油(减压渣油或其他重质油如脱油沥青、澄清油甚至污油)经加热到495~505℃进入焦炭塔,待陆续装满(留一定的空间)后,改进入另一焦炭塔。
热原料油在焦炭塔内进行焦化反应,生成的轻质产物从顶部出来进入分馏塔,分馏出石油气、汽油、柴油和重馏分油。
重馏分油可以送去进一步加工(如作裂化原料)也可以全部或部分循环回原料油系统。
残留在焦炭塔中的焦炭以钻头或水力除焦卸出。
焦炭塔恢复空塔后再进热原料。
该过程焦炭的收率随原料油残炭而变,石油气产量一般10%(质量)左右,其余因循环比不同而异,但柴/汽比大于1。
编辑本段延迟焦化工艺延迟焦化与热裂化相似,只是在短时间内加热到焦化反应所需温度,控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应,而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应,“延迟焦化”也正是因此得名。
延迟焦化装置主要由8个部分组成:(1)焦化部分,主要设备是加热炉和焦炭塔。
有一炉两塔、两炉四塔,也有与其它装置直接联合的。
(2)分馏部分,主要设备是分馏塔。
(3)焦化气体回收和脱硫,主要设备是吸收解吸塔,稳定塔,再吸收塔等。
炉管机械清焦技术在延迟焦化装置加热炉上的应用摘要:加热炉炉管机械清焦技术的主要清洁工具是清焦小球,与落后的清焦技术相比较,创新的清焦技术不仅可以将加热炉炉管内的焦层和污垢处理干净,而且对其加热炉管内伤害少、安全性高、清洁时间短等较多优点。
本文介绍加热炉炉管使用机械清焦技术的原因、焦化装置存在的意义以及清理的步骤。
关键词:延迟焦化;机械清焦;加热炉应用一、使用炉管机械清焦技术原因及判断加热炉管内的污垢沉积以焦层是工业发展一个最为关注的重要问题,由于炉管清理不及时而造成的堵塞以及爆管等现象直接导致企业无法正常运作,不仅对环境造成了污染,还影响了产品的质量。
因此,管内清洁技术不但可以减少企业的损失让其正常生产,而且对于降低消耗有着明显的作用。
加热炉内装置较多,结构较为复杂,因此,有些炉管会出现比其它管内的温度高,从而在这个管内会有较硬的焦层,形成的焦层非常多不及时清理的话,不仅会导致管内流通不畅,而且还会使加热炉的加热能力下降,导致管壁温度异常上升,因此加热炉会处于危险之中。
在现实中也有管壁温度过高破裂而发生的事故。
依据管壁温度的提高,管内压力加大,加热炉管表层的变化等迹象来确定此时的焦化状态。
依据一下几点可以了解加热炉炉管的结焦状态:(1)加热炉里的加热管或者是多管路的管道在接触火焰时产生偏流时,导致局部过热产生大量的焦层。
(2)加热管内的液体流动的速度不同而随之改变,到了传热面上会使其变成气体而排出,导致液体表面的膜破裂,膜破裂使管壁的温度加速升高。
(3)加热炉炉管机械清焦的过程中,可以依据前后流出水的颜色以及压力,还有水的流量变化来断定加热炉炉管内焦层的情况。
在清洁之前,水的颜色是黑色的,可以通过水流动的压力还有水流量的变化范围大从而表示炉内有焦层堵塞;焦层清理之后,水流出的颜色是铁锈色,流动的压力和水流量的变化慢慢趋近于稳定,从而表明加热炉炉管内的焦层被清理干净。
(4)可以依据清焦球的颜色和附着在清焦球上的物质从而断定管内焦层的厚度。
延迟焦化的原理延迟焦化是一种常见的化学工艺,用于将高分子聚合物转化为较低分子量的产物。
延迟焦化的原理是通过控制温度和时间来实现聚合物的分解,从而获得所需的产物。
下面将详细介绍延迟焦化的原理和工艺。
延迟焦化的原理主要是通过加热聚合物到一定温度,使其发生热分解反应,从而产生较低分子量的产物。
在延迟焦化过程中,温度是控制反应速率和产物选择性的关键因素。
通常情况下,延迟焦化反应需要在高温下进行,以使聚合物分解得更彻底。
然而,过高的温度可能导致产物失去活性或产生不良产物。
为了控制温度,通常会采用加热炉或反应釜等设备来提供恒定的加热源。
在加热的过程中,需要根据聚合物的特性和所需的产物选择合适的温度范围。
此外,还需要根据反应速率和产物选择性的要求来控制加热时间。
一般来说,延迟焦化反应的时间较长,需要几个小时甚至几天才能完成。
在延迟焦化过程中,聚合物分解产生的产物可以是液体、气体或固体。
这些产物可以进一步用于制备化学品、燃料或其他应用。
由于延迟焦化可以将高分子聚合物转化为低分子量产物,因此被广泛应用于塑料回收和资源利用等领域。
延迟焦化的工艺需要严格控制温度和时间,以确保反应的效果和产物的质量。
此外,还需要考虑聚合物的种类和性质,选择合适的反应条件和催化剂。
延迟焦化还需要进行反应过程的监控和控制,以避免温度过高或反应速率过快导致的安全问题。
延迟焦化是一种将高分子聚合物转化为低分子量产物的化学工艺。
其原理是通过控制温度和时间,使聚合物发生热分解反应,从而获得所需的产物。
延迟焦化的工艺需要严格控制反应条件和监控反应过程,以确保反应效果和产物质量的稳定性。
延迟焦化在塑料回收和资源利用等领域具有重要的应用价值。