1、渣油高分子烴類膠質(zhì)怪瀝青質(zhì)炭青質(zhì)*焦炭延遲焦化裝置一、概況焦化是深度熱裂化過(guò)程，也是處理渣油的手段之一。它又是唯一能生產(chǎn)石油焦的工藝過(guò)程，是任何其他過(guò)程所無(wú)法代替的。是某些行業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)石油焦的特殊需求，致使化過(guò)程在煉油工業(yè)中一直占據(jù)著重要地位延遲焦化是一種石油二次加工技術(shù)，是以貧氫的重質(zhì)油（如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等）為原料，在高溫（400500C）進(jìn)行深度的熱裂化反應(yīng)。通過(guò)裂解反應(yīng)，使渣油的一部分轉(zhuǎn)化為氣體烴和輕質(zhì)油品；由于縮合反應(yīng)，使渣油的另一部分轉(zhuǎn)化為焦炭。延遲焦化是一個(gè)成熟的減壓渣油加工工藝，多年來(lái)一直作為一種重油深加工手段。近年來(lái)隨著原油性質(zhì)變差（指含流量增加）、重質(zhì)燃料油消費(fèi)的減

2、少和輕質(zhì)油品需求的增加，焦化能力增加的趨勢(shì)很快。延遲焦化裝置的作用：將重質(zhì)油餾分經(jīng)裂解、聚合，生成油氣、輕質(zhì)油、中間餾分和焦炭。二、工藝原理焦化是在高溫條件下，熱破壞加工重油（減壓渣油）的一種方法，其目的是得到汽油、柴油、焦炭、裂化餾分油（焦化蠟油）和氣體。焦化過(guò)程是一種熱分解和縮合的綜合過(guò)程。也是一種渣油輕質(zhì)化的過(guò)程。原料油一般加熱到420C開始熱解，于500C下進(jìn)行深度熱裂化反應(yīng)。延遲焦化是將原料油通過(guò)加熱爐加熱時(shí)，采用高的油流速（入口混相流速3.54m/s）和高的加熱強(qiáng)度（35kw/mJ，使油品在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到焦化反應(yīng)所需的溫度同，并且迅速離開加熱爐進(jìn)入焦炭塔，從而使生焦反應(yīng)不在加熱爐中進(jìn)

3、行，而延遲到焦炭塔中進(jìn)行的一種熱加工過(guò)程。焦化反應(yīng)的機(jī)理較為復(fù)雜，一般簡(jiǎn)單表示為：汽油柴油裂化餾分油*綜合的大分子芳烴三、主要工藝流程(圖9焦化裝置工藝原則流程圖)減壓渣油從1#常減壓裝置來(lái)，溫度為200C以上，冷渣油從罐區(qū)來(lái)，溫度為7080C。從1#常減壓來(lái)的熱渣油進(jìn)入原料油緩沖罐V-101,經(jīng)原料油泵P-101(102抽出與循環(huán)油混合后先后與中段回流(E-110和輕蠟油換熱(E-107)若冷熱混煉，則冷渣油在換-110前與熱渣油匯合)，然后分兩路，分別與循環(huán)油及回流(E-111/14)、重蠟油及回流(E-112/4)、循環(huán)油及回流(E-113/4)換熱到約330C進(jìn)入加熱爐進(jìn)料緩沖罐V-1

4、04。V-104罐底油經(jīng)加熱爐進(jìn)料泵P-409(410)分別送到加熱爐F-303、F-301加熱到495505C,經(jīng)四通閥進(jìn)入焦碳塔201(202)。爐-303進(jìn)料分為四路，每路設(shè)二點(diǎn)注水，一點(diǎn)注汽。在焦碳塔內(nèi)進(jìn)行裂解和縮合反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物除焦炭聚集在塔內(nèi)，其它產(chǎn)品均呈氣相從焦碳塔頂進(jìn)入分餾塔T-101。油氣進(jìn)分餾塔，輕組分上升，重組分落入塔底，上升到精餾段的油氣通過(guò)塔盤進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，在不同的部位分離出富氣、汽油、柴油、輕蠟油、重蠟油和循環(huán)油，爐子注水隨氣體一起從T101頂逸出。焦炭塔內(nèi)的焦炭聚集到一定的高度，停止進(jìn)料，切換到另一個(gè)已預(yù)熱好的焦炭塔內(nèi)繼續(xù)生產(chǎn)。停止后的塔通過(guò)大量吹汽和給水冷焦，將

5、焦炭溫度冷卻到80C以下，焦炭經(jīng)水力除焦進(jìn)入焦池，用吊車抓斗裝車出廠或用履帶送動(dòng)力廠CFB鍋爐出燃料。分餾塔T-101底循環(huán)油自塔底經(jīng)過(guò)濾器后由循環(huán)油泵P-121、P122抽出，與加熱爐進(jìn)料換熱器E-113/14、E-111/14換熱到280C310C分為五路，一路作為回流控制分餾塔蒸發(fā)段溫度，二路作為回流控制分餾塔底溫度，三路作為循環(huán)油，用于調(diào)節(jié)裝置循環(huán)比，四路作為熱蠟油出裝置，五路經(jīng)冷卻器L-105冷卻至80C100C出裝置。重蠟油從蠟油箱由泵PT24、P-108抽出，一路作為內(nèi)回流返塔，另一路經(jīng)與加熱爐進(jìn)料換熱器E-112/14換熱至295C左右分為三路，一路返分餾塔六層塔盤，二路作為熱

6、蠟油出裝置，三路經(jīng)低溫水換熱器E114冷卻出裝置。輕蠟油自分餾塔11層塔盤由泵P-123、P-107抽出，經(jīng)與加熱爐進(jìn)料換熱器E-107、輕蠟油蒸汽發(fā)生器E-101換熱后，一路作為熱蠟油出裝置，另一路經(jīng)低溫水換熱器E-108冷卻后去1#催化或加氫制氫裝置進(jìn)行改質(zhì)。中段回流自分餾塔19層塔盤由中段回流泵P-106、P109抽出，經(jīng)穩(wěn)定塔底重沸器E708、加熱爐進(jìn)料換熱器E-110、中段回流蒸汽發(fā)生器E-102換熱到190C215C返回分餾塔的23層，控制柴油質(zhì)量。塔頂循環(huán)回流自汽油箱用頂回流泵PT03、P-104抽出，經(jīng)低溫水換熱器E-106換熱后返回塔頂，控制頂部負(fù)荷和汽油干點(diǎn)。柴油自柴油箱由

7、泵P-120、P105抽出分為兩路，一路作為內(nèi)回流返塔，另一路經(jīng)柴油蒸汽發(fā)生器E103、除氧水換熱器E-104、氣分塔底重沸器、富柴換熱器E-105/1換熱到150C,再分兩路，一路作為回流返塔，另一路繼續(xù)經(jīng)低溫水換熱器E-105/25、柴油冷卻器L-104冷卻送柴油加氫裝置改質(zhì)。從E105出來(lái)柴油可作機(jī)泵端面密封沖洗油，也可經(jīng)儀表沖洗油泵P113、P114升壓后用作儀表沖洗油。從L104出來(lái)的柴油可作機(jī)泵端面密封沖洗油，也可經(jīng)儀表沖洗油泵P113、P114升壓后和作儀表沖洗油。從L104抽出，經(jīng)P701、P702加壓E704冷卻后進(jìn)貧氣再生塔T701，從T701底出來(lái)的富柴油與柴油換熱器Z1

8、05/1換熱后和25層回流一起返回分餾塔。水蒸汽、汽油、氣體從T-101頂部逸出，經(jīng)塔頂空冷器L101、后冷器L-102冷凝至40C進(jìn)入油、水、氣分離罐V-102分離，水從V-102底部經(jīng)污水泵P-116、P-117抽出經(jīng)污水過(guò)濾器V107后送入污水脫硫裝置。汽油用汽油泵P-111、P-112抽出部分可作為T-101頂冷回流，部分作為吸收劑送至吸收塔T702。焦化富氣自V102來(lái),進(jìn)壓縮機(jī)入口緩沖罐V704,底部凝縮油由凝縮油泵P705、P706返回V102。富氣進(jìn)入壓縮機(jī)C701，經(jīng)一段壓縮，溫度達(dá)到123C，壓力為0.35MPa經(jīng)一段中間冷卻器L702冷卻至40C，再進(jìn)入中間分離器V703

9、，由V703出來(lái)的富氣進(jìn)C701二段入口，經(jīng)二段壓縮后溫度達(dá)139C，壓力為1.1Mpa，再與解吸氣、吸收塔底油混合后進(jìn)入冷卻器L701冷卻到40C，進(jìn)氣液水分離罐V702分離，含硫污水自壓出裝置，氣相進(jìn)汽油吸收塔；凝縮油經(jīng)泵702抽出分兩路：一路去解吸塔T703頂，另一路與穩(wěn)定汽油換熱器E710加熱后去解吸塔第9層。經(jīng)解吸出輕組分后的塔底油由解吸塔底泵P713抽出與穩(wěn)定汽油換熱器E709加熱后進(jìn)穩(wěn)定塔T704。解吸塔底重沸器E707熱源為焦化分餾塔柴油。解吸油經(jīng)穩(wěn)定塔分離出液態(tài)烴后,穩(wěn)定汽油自塔底采出，經(jīng)E709、E710、E711冷卻后分兩路：一路出裝置去加氫；另一路經(jīng)吸收油泵P712送至

10、吸收塔頂作吸收油。T704塔頂出來(lái)的氣態(tài)烴經(jīng)E706冷卻后去穩(wěn)定塔頂回流罐仃11。液態(tài)烴泵P714抽出的液態(tài)烴分兩路：一路送出裝置去脫硫；另一路回流去穩(wěn)定塔頂。穩(wěn)定塔底重沸器E708的熱源為焦化分餾塔中段回流油。自分液罐V702來(lái)的富氣經(jīng)吸收塔T702被焦化粗汽油及穩(wěn)定汽油吸收重組分后的氣體去柴油再吸收塔T701。為了提高吸收效果，吸收塔設(shè)有一個(gè)中段回流,取走多余的熱量。從T701頂部出來(lái)的焦化干氣經(jīng)V705后送往加氫裝置。液氨由系統(tǒng)管網(wǎng)來(lái)，與系統(tǒng)來(lái)的低溫軟化水（與機(jī)泵端面軟化水相同）按比例進(jìn)入氨水配制罐V706,并按焦化富氣中硫含量的高低控制氨濃度，一般情況下氨濃度控制在1%-4%，配好的氨

11、水由V706底抽出，經(jīng)注氨泵P703、P704可注入靜態(tài)混合器M701前，使富氣氨洗脫硫，也可注入分餾塔與油氣混合脫除富氣中的硫，富氣和含氨污水進(jìn)入V102分離，含氨污水送往脫硫裝置。3.5MPa蒸汽自動(dòng)力管網(wǎng)來(lái)，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)做功后，背壓汽排入1.0MPa蒸汽管網(wǎng)，為保證汽輪機(jī)背壓不超高，在背壓汽管道上還設(shè)置了安全閥。氮?dú)鈴南到y(tǒng)管網(wǎng)來(lái)，有高壓N和N低壓，高壓N經(jīng)過(guò)兩級(jí)減壓，作為氣壓機(jī)222密封用氮?dú)?，注入氣壓機(jī)密封腔。焦碳塔大量吹汽和給水冷焦產(chǎn)生的高溫蒸汽及少量油氣進(jìn)入放空塔T205,塔底油用污油泵P211抽出，一部分進(jìn)分餾塔二層回?zé)?，另一部分?jīng)污油換熱器E201或水箱冷卻器202/56后作塔頂

12、回流，控制T205頂部溫度在104C左右，也可甩至污油罐/205.V206或五垅灌區(qū)。205頂油氣直接進(jìn)入放空塔頂空冷器303、循環(huán)水冷卻器301、L302后,進(jìn)入放空分液鱸204分離，V204污油用泵甩至沉降罐V205,污水壓至冷焦水罐211,分液罐頂部的不凝氣排入火炬系統(tǒng)。從焦碳塔T201/T202自流下來(lái)的冷焦水和從冷焦水泵P204來(lái)的冷焦水經(jīng)混合器混合后，先進(jìn)入冷焦水緩沖罐V208,然后由冷焦水泵P208送入熱水罐V211,熱水由熱水泵P214抽出經(jīng)焦粉過(guò)濾器V210/AB過(guò)濾后進(jìn)入除油器V209/AB除油后分兩路：水經(jīng)空冷L203冷卻后進(jìn)冷水罐V212；油水進(jìn)入V211或小油池，小油

13、池的污油經(jīng)P215/AE送至V205。焦碳塔切焦用的高壓水，由高壓水泵P503、P501送出，經(jīng)三位控制閥送到水力切焦器切焦。焦碳塔出來(lái)的切焦水經(jīng)過(guò)儲(chǔ)焦池、一沉淀池、二沉淀池，用切焦水提升泵P1402送至山上水池循環(huán)使用。四、主要工藝設(shè)備序號(hào)工藝編號(hào)設(shè)備名稱介質(zhì)序號(hào)工藝編號(hào)設(shè)備名稱介質(zhì)1V-101原料緩沖罐渣油10P-101原料油泵渣油2V-104加熱爐進(jìn)料緩沖罐渣油11P-409加熱爐進(jìn)料泵渣油3T-101分餾塔渣油、油氣12P-108重蠟油泵重蠟油4T-201焦碳塔渣油氣13P-121循環(huán)油泵循環(huán)油5T-202焦碳塔渣油氣14P-107輕蠟油泵輕蠟油6F-301加熱爐渣油15P-106中段

14、回流泵蠟油7L-101T101頂空冷器空氣、油氣16P-103塔頂循環(huán)回流泵汽油8L-102T101頂冷卻器油氣、循環(huán)水17P105柴油泵柴油9V-102油水氣分離罐瓦斯、汽油18P-116污水泵污水五、主要工藝操作指標(biāo)項(xiàng)目控制指標(biāo)項(xiàng)目控制指標(biāo)加熱爐輻射出口溫度493505C分餾塔柴油回流量25120M3/h爐膛溫度F303：才780F301：才800分餾塔柴油箱溫度200240C加熱爐爐膛溫差才40C分餾塔蠟油箱溫度350385C過(guò)熱蒸汽溫度220400C分餾塔蒸發(fā)段溫度350400C焦炭塔入口溫度480498C分餾塔蠟油溫控350390C焦炭塔出口溫度400425C加熱爐入口壓力F303：

15、才1.5MPaF301：才2.8分餾塔油氣入口溫度400420C加熱爐出口壓力才0.6MPa分餾塔塔底溫度才370C焦炭塔頂壓力才0.27MPa分餾塔頂壓力0.070.16MPa加熱爐排煙溫度155220CV101溫度150C加熱爐分支進(jìn)料量2045t/h分餾塔中段回流量40260M3/h加熱爐分支總注水量F303：300600kg/hF301：5001000kg/h六、思考題1、焦化反應(yīng)的機(jī)理是什么？影響因素有哪些？2、焦化裝置生產(chǎn)的工藝原理是什么？3、焦化裝置的原料有哪些？4、焦化裝置生產(chǎn)哪些成品和半成品？5、焦化裝置焦炭塔有什么特點(diǎn)？6、焦炭塔的生產(chǎn)過(guò)程？7、什么是急冷油？其作用是什么？8、單向閥的作用？安全閥的用途？9、焦化裝置分餾塔有什么特點(diǎn)？10、焦化裝置立式加熱爐有什么特點(diǎn)