1彈丸焦生產(chǎn)方案的

經(jīng)濟(jì)效益和實施措施2目錄我國延遲焦化的現(xiàn)狀對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施結(jié)束語彈丸焦生產(chǎn)方案的經(jīng)濟(jì)效益和實施措施3公司名稱裝置數(shù)（套）加工能力（萬噸/年）加工量（萬噸/年）中國石化3644404140中國石油2224302308中海油5810590中國化工3360200中化國際1160（在建）0中國兵器1100100地方企業(yè)452700（估計）1700合計113110009038延遲焦化2010年概況5延遲焦化裝置的生產(chǎn)現(xiàn)狀原料重質(zhì)化原油變重：沙重、伊重……

渣油變重：減壓深拔后，比重～1.0，

殘?zhí)?8/09/10年，24.08

25.98

26.13%

（Q）操作條件苛刻化高爐出口溫度：500C

低循環(huán)比：0.3－0.1

短生焦周期：22h，20h，18h焦炭產(chǎn)率08/09/10年27.92

28.21

28.40w％6延遲焦化裝置的生產(chǎn)現(xiàn)狀國內(nèi)一些焦化裝置JL,YZ,GQ,CL,MM,QL,QDKL,LH,TH

加工某些重質(zhì)渣油原料時裝置負(fù)荷較高爐出口溫度較高循環(huán)比較低

生成彈丸焦！

7彈丸焦形成的條件和過程焦炭層1條件延遲焦化的工藝特點焦炭塔的高瀝青質(zhì)含量進(jìn)料特性高溫和高速湍流的塔內(nèi)特定環(huán)境2過程重質(zhì)渣油大分子的裂解反應(yīng)

——小分子油品+瀝青質(zhì)(焦油Tar)瀝青質(zhì)(焦油Tar)的縮聚反應(yīng)

——熱Q+碳化成焦炭前身物焦炭前身物(Pre-Coke)——可塑性+表面張力+粘性，

形成2-5mm彈丸焦(shotcoke)油氣↑焦球↓,焦炭塔內(nèi)的流體劇烈的湍流，小球粘結(jié)變大～30cm，互相撞擊使大球破碎

——較大焦球沉向焦炭塔的下部和底部

——焦炭塔塔體發(fā)生晃動和塔內(nèi)發(fā)出響聲“在中試焦化裝置上很難生成彈丸焦,只有當(dāng)中試裝置的焦炭塔內(nèi)的線速和溫度兩者都非常高的時候才有可能。在釜式焦化裝置上根本不能生成球狀的彈丸焦；但其焦炭具有與彈丸焦相似的高熱膨脹系數(shù),并在顯微鏡下可以看到其焦炭具有彈丸焦的典型結(jié)構(gòu)?！盤aulJEllis&C.A.Paul

Tutorial:DelayedCokingFundaments8國內(nèi)對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識

在彈丸焦生成時焦炭塔晃動塔內(nèi)有響聲在彈丸焦生成后冷焦不均焦炭塔變形放水堵管

卸底蓋隱患除焦塌方卡鉆影響延遲焦化裝置的安全生產(chǎn)彈丸焦銷售難9國內(nèi)對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識采用避免和防止彈丸焦的措施降低爐出口溫度提高循環(huán)比摻煉催化裂化油漿調(diào)和低瀝青質(zhì)的原料——不生成彈丸焦，

但生焦率上升，液體產(chǎn)品收率下降,

綜合經(jīng)濟(jì)效益受影響！10國外對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識

最大液體產(chǎn)品的收率1AIChE1998SpringNationalMeeting

Allothermethodsofeliminatingshotcokesuchasdecreasingtemperature,increasingdrumpressure,andincreasingrecycleratio,willallincreasecokeyield(decreasemorevaluableliquidyields)whichisnotdesired.

降低溫度、提高壓力、提高循環(huán)比，這些避免彈丸焦的方法，都會增加焦炭產(chǎn)率(降低高附加值的液體產(chǎn)品收率)，這是我們不希望得到的。

PaulJEllis&ChristopherA.Paul

Tutorial:DelayedCokingFundaments11國外對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識2FosterWheeler

Cokeroperationcanproduceshotcokewhenheavyfeedstocksareprocessedformaximumliquidyield.Manipulationofoperationconditiontominimizeoravoidshotcokeproductionisgenerallynoteconomic.

在加工重質(zhì)原料時，為得到最大的液體收率，焦化會生產(chǎn)彈丸焦。用改變操作條件的措施，去減少或避免生成彈丸焦，通常是不經(jīng)濟(jì)的。

Inthecaseoffuelcokeproduction,thereisageneralbeliefthatshotcokestructureofcokemeansthatthecokerisbeingrunatthemosteconomicconditions.

通常認(rèn)為，在生產(chǎn)燃料級焦炭的工況，焦炭呈彈丸焦的結(jié)構(gòu)意味著焦化裝置是在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運行。

JohnDElliot,ShotCoke:Design&Operations

12國外對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識3

ConocoPhillipis

Manyrefineriesprefertoavoidshotproduction.However,feedstockswithhighasphalteneandaromaticcontenttrendtoproduceshotcokeoverspongecoke,andoperationsathighertemperaturesandlowerpressurealsoleantowardshotcokeproduction.Infuel-gradeunits,itistypicallymoreeconomicaltooperateatconditionsthatproduceshotcoke,becauseofgreaterliquidyieldsandbettermarginsforadvantagedcrudeslates,aswellasincreasedthroughputduetofastercokedrumturnaroundtimes.

許多煉廠偏愛采用避免彈丸焦生成的操作模式。然而瀝青質(zhì)和芳烴含量高的原料更易生成彈丸焦，高溫和低壓的操作也傾向于生成彈丸焦。對生產(chǎn)燃料級焦炭的焦化裝置來說，在生成彈丸焦的操作條件下運行，表明其更具有經(jīng)濟(jì)性。這得益于它有更高的液體收率,更寬的原油選擇余地，和更快的焦炭塔除焦切換時間增加裝置的處理量。

RickWodnik&GaryCHughes,DelayedCokingAdvances13國外對生成彈丸焦的利弊的認(rèn)識4LummusTechnologyTheprimaryobjectiveofrefinersoptingforafuelgradedelayedcokingunitistoconvertinexpensivebottomofthebarreloilintothemaximumpossibleyieldofcleanproducts,especiallydistillateliquids.Fuelgradecokeisaundesirablebyproductofthisupgradingprocessthatshouldbeminimized.

煉油廠選擇延遲焦化裝置的主要目的，就是將便宜的塔底油最大可能地轉(zhuǎn)化為清潔的產(chǎn)品，尤其是餾分油液體產(chǎn)品。燃料級焦炭是該工藝不希望的副產(chǎn)品，其產(chǎn)率應(yīng)該最小化。

AhmadA.Faegh&JohnCollins,CokerDrumMonitoringEssentials14產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益彈丸焦

有

無循環(huán)比00.100.200.35日加工量t3820368036003460干氣w%5.765.875.976.30汽油w%7.287.237.287.23柴油w%33.2533.4233.8334.05輕蠟油w%23.0422.0121.6721.39重蠟油w%7.546.796.225.72焦炭w%23.1424.6725.0325.32輕收w%40.5340.6541.1141.28液收w%71.1069.4669.0068.38案例1:C公司焦化，循環(huán)比對液收和處理量的影響注：表格引自集團(tuán)公司延遲焦化調(diào)研報告，200515產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益壓力生焦情況總液收%0.13－0.15易生成彈丸焦660.15－0.17對彈丸焦有抑止作用65>0.17不生成彈丸焦<64案例2:L公司焦化，1.0Mt/a,原料:遼河稠油加工量118t/d，循環(huán)比0.55，溫度500C注：數(shù)據(jù)引自

張鋒等，《煉油技術(shù)與工程》，2006，12，p1116產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益案例3：K公司，1.4Mt/a，原料：北疆稠油注：數(shù)據(jù)引自叢新興等.《煉油技術(shù)與工程》2006,08,15-17項目單位調(diào)整前調(diào)整后爐出口溫度℃500495焦炭塔壓力MPa0.1100.158循環(huán)比0.5－0.55＞0.56液體產(chǎn)品收率w%81.5279.94彈丸焦有無17產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益

案例4,J公司,3#焦化,1.6Mt/a,原料:進(jìn)口原油的渣油注:2008－08數(shù)據(jù)，由J公司顧承瑜提供彈丸焦無有變化原料平均密度g/cm31019.51028.2+8.7原料平均殘?zhí)縲%19.2322.12+2.89爐出口溫度C498497-1循環(huán)比0.20.21+0.01焦炭塔壓力MPa0.180.18018產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益

案例4,J公司,3#焦化,1.6Mt/a,原料:進(jìn)口原油的渣油w%彈丸焦無有變化脫前干氣10.179.94-0.23脫前液態(tài)烴2.472.53+0.06汽油16.9816.96-0.02柴油29.3630.12+0.76輕蠟油3.343.31-0.03重蠟油7.918.23+0.32抽出油2.012.00-0.01焦炭27.7626.91-0.85液收62.0763.15+1.08注:2008－08數(shù)據(jù)，由J公司顧承瑜提供19產(chǎn)生彈丸焦時焦化裝置的經(jīng)濟(jì)效益案例5：Q公司,焦化,2.5Mt/a,原料:進(jìn)口原油的渣油循環(huán)比0.25

0.15,彈丸焦無有項目收率變化(%)實物量變化(萬噸)產(chǎn)品價格（元/噸）效益（萬元）干氣-0.58-1.452000-2900液化氣-0.1-0.257000-1750汽柴油-0.13-0.3258000-2600蠟油+2.06+5.156000+30900高硫焦-1.25-3.1251500-4687.5+18962.5注：數(shù)據(jù)由Q公司郭守學(xué)提供20彈丸焦生產(chǎn)方案的全廠效益預(yù)測

100萬噸/年焦化裝置液體收率提高,焦炭產(chǎn)率降低1個%

1、油品與焦炭的差價：￥2000元/噸2、蠟油去催化加工后的效益：￥￥￥3、循環(huán)比下降后處理量增加：￥￥￥4、油漿不摻煉，銷售或加工：￥￥￥5、原油結(jié)構(gòu)的改變：￥￥￥

綜合經(jīng)濟(jì)效益2000～3000萬元/年彈丸焦方案定義目標(biāo)：最大液體產(chǎn)品收率最低焦炭產(chǎn)率原料：重質(zhì)，高瀝青質(zhì)操作條件：高爐出口溫度低循環(huán)比低操作壓力21彈丸焦——

安全生產(chǎn)和提高效益的最大障礙延遲焦化生成彈丸焦時，潛在巨大的經(jīng)濟(jì)效益但大多數(shù)焦化裝置的操作原則：

——避免或抑制彈丸焦的生成發(fā)現(xiàn)有彈丸焦生成的跡象或產(chǎn)出彈丸焦后，采取各種措施降爐溫、提循環(huán)比、摻油漿、調(diào)原料確保了裝置的安全運行！完全正確的，無可非議！彈丸焦成為焦化裝置的安全生產(chǎn)和提高效益的最大障礙！22彈丸焦成為最大障礙的原因過去客觀上我國在延遲焦化的綜合技術(shù)能力較弱裝置的設(shè)計原則：以普通渣油為基礎(chǔ)關(guān)鍵設(shè)備的配置：全自動底蓋機(jī)無除焦系統(tǒng)自控弱下游裝置的配套：焦蠟加工受限主觀上對重質(zhì)原料、高瀝青質(zhì)原料的認(rèn)識不足針對彈丸焦的操作規(guī)程欠全，操作經(jīng)驗缺乏生產(chǎn)、技術(shù)、銷售等部門統(tǒng)籌管理能力較弱安全生產(chǎn)的壓力太大!近幾年來我國的焦化技術(shù)進(jìn)步很大，但對彈丸焦的認(rèn)識提高有限，多數(shù)還處于被動應(yīng)付的狀態(tài)安全生產(chǎn)

PK經(jīng)濟(jì)效益23實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施1技術(shù)措施:可調(diào)循環(huán)比技術(shù)焦炭塔大型化技術(shù)加熱爐優(yōu)化技術(shù)加熱爐爐管在線清焦技術(shù)和機(jī)械清焦技術(shù)焦炭塔塔頂和塔底的全自動底蓋機(jī)技術(shù)焦炭塔除焦系統(tǒng)的順序控制技術(shù)針對延遲焦化產(chǎn)生彈丸焦的設(shè)計考慮24實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施2提高人員素質(zhì)焦化裝置的管理者、操作員，要有很強(qiáng)的掌控能力：

能根據(jù)原料性質(zhì)，確定并控制合適的操作參數(shù)熟練掌握焦炭塔生焦－冷焦－除焦各環(huán)節(jié)的精細(xì)操作技巧具有對加熱爐爐管的防結(jié)焦、在線清焦和機(jī)械清焦的經(jīng)驗

具有對分餾塔的結(jié)鹽結(jié)焦的預(yù)防和處理經(jīng)驗

確保安全運行！25實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施3學(xué)習(xí)國外的措施FosterWheeler

JohnDElliotShotCoke:Design&Operations用改變操作條件的措施，去減少或避免生成彈丸焦，通常是不經(jīng)濟(jì)的。幸運的是彈丸焦生產(chǎn)所引起的操作難題可以通過某些措施來解決，如精細(xì)設(shè)計、操作技巧和操作說明等。

ConocoPhillipis

RickWodnik&GaryCHughesDelayedCokingAdvances經(jīng)驗表明：嚴(yán)格遵守焦化的操作規(guī)程，實踐除焦系統(tǒng)的最佳操作法，遵循焦炭塔的除焦程序，能有效地并安全地掌控彈丸焦的生產(chǎn)，防止可能發(fā)生的焦炭塌落等事故。

LummusTechnologyAhmadA.Faegh&JohnCollins

CokerDrumMonitoringEssentials基于工業(yè)裝置（給水冷焦）的經(jīng)驗，我們已經(jīng)開發(fā)了一套用KPI值表示的風(fēng)險排序工具，它能使操作員評估每個焦炭塔在冷焦后及打開前的狀況，識別潛在的危險，提前采取防范措施，杜絕不希望事故的發(fā)生。26實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施4總結(jié)國內(nèi)經(jīng)驗L公司焦化加工遼河稠油，總結(jié)了不同操作條件下，彈丸焦生成的規(guī)律，可以控制彈丸焦生成，及其粒度的大小……Q公司焦化

250萬噸/年,重質(zhì)和劣質(zhì)原料,殘?zhí)?gt;26w%統(tǒng)計到2011年7月，已產(chǎn)出過彈丸焦：>100塔已經(jīng)基本摸清彈丸焦的生成規(guī)律，能預(yù)測彈丸焦的生成制定了焦化生產(chǎn)的指導(dǎo)意見和操作要求從生焦、冷焦、除焦、用焦、賣焦……積累豐富經(jīng)驗2011年以來，Q公司已不再刻意避免生成彈丸焦，只需做好彈丸焦的產(chǎn)、銷、用（自備CFB鍋爐）的平衡工作。他們對彈丸焦的認(rèn)識和掌控，已經(jīng)從必然王國走向自由王國。連續(xù)安全運行了三年，創(chuàng)造了十分巨大的經(jīng)濟(jì)效益。27實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施5綜合配套措施

5.1焦化蠟油的出路銷售直接進(jìn)催化加氫后進(jìn)催化、加氫裂化

28實施彈丸焦生產(chǎn)方案的措施5.2彈丸焦的利用CFB爐燃料－ZH,SH,WH,QD,JL,LY,QL……水煤(焦)漿原料

造氣－熱電聯(lián)合

(IGCC)

水泥廠燃料

電石2009年全球石油焦的應(yīng)用分布5.3油漿的利用油漿進(jìn)焦化加工的經(jīng)濟(jì)效益油漿與渣油