延迟焦化技术进展

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1、实用标准文案延迟焦化技术进展和新技术应用张国伟（辽宁石油化工大学抚顺113001）摘要：21世纪加工重质原油是中国炼油工业调整原油结构、提高经济效益和提升竞争力的重要战略步骤;。世界范围内原油重质化和劣质化速度增加快，而对轻质油产品的需求增大，延迟焦化技术因其设备投资少、工艺简单和技术成熟等特点，日益受到重视，成为近年来一个新的研究热点。综述了分析了当前延迟焦化工艺发展的格局和所处的环境，提出了当前延迟焦化工艺进展主要集中在大型化、灵活性、操作性、安全性以及工艺设计改进。并介绍了延迟焦化工艺的经济性以

2、及与装置及操作条件优化。关键字：延迟焦化技术改造技术进展装置条件优化1前言21世纪中国炼油工业将面临发展和风险共存的局面。不断增长的油品需求以及为石油化工提供原料的需求将决定中国炼油工业在新世纪内有一定的发展速度,但是受石油资源等因素的限制也决定了中国炼油工业将同时面临巨大风险【1】。假如说,20世纪80、90年代中国炼油工业在含硫原油加工方面有重大突破的话,那么21世纪中国炼油工业的重要发展方向之一就是要大力发展重质(超重质)原油的加工,这是规避石油资源风险的一个重要措施。延迟焦化技术因其设备投资少

3、、工艺简单和技术成熟等特点，日益受到重视，延迟焦化工艺是焦炭化过程(简称焦化)主要的工业化形式，是重油加工的重要手段。由于延迟焦化工艺技术简单，投资及操作费用低和经济效益好等特点，世界上85％以上的焦化处理装置都采用延迟焦化工艺(目前中国只有延迟焦化)。随着原油性能变差(含硫量增加)[2]，延迟焦化也日益受到重视。据1998年统计，全世界的焦化总能力已经达184Mt·a，相当于原油加工能力的5％，其中延迟焦化占83．5％，灵活焦化和流化焦化分别占10．91％和13．77％。美国是全世界焦化能力最大的国

4、家，其能力占全世界一半以上，中国2004年焦化能力达到40．60Mt·/a焦化能力／原油加工能力为16.5％，仅次于美国。2延迟焦化原料产品及反应机理和特征2．2灵活性精彩文档实用标准文案延迟焦化装置的灵活性表现在延迟焦化的工艺技术有能力去应对原料、产品、产率和质量的变化。有能力应对下游加工装置(馏分油加氢处理、催化裂化和加氢裂化)的原料、流率、产品和质量的变化。2.2.原料延迟焦化装置目前已能处理包括直馏(减粘、加氢裂化)渣油、裂解焦油和循环油、焦油砂、沥青、脱沥青焦油、澄清油、以及煤的衍生物、催化

5、裂化油浆，炼厂污油(泥)等60余种原料。处理原料油的康氏残炭质量分数为3．8％～45％或以上，重度2～20。API。因此，焦化装置是目前炼厂实现渣油零排放的重要装置之一。随着烃类合成液体燃料和合成原油技术的开发，也多用延迟焦化工艺进行改质。最近委内瑞拉就利用延迟焦化工艺和加氢处理工艺对Orinoco的原油进行改质，生产重度为16～32。API，硫质量分数小于0．1％的合成油。2.2产品延迟焦化工艺的产品种类和产率都可以通过调节操作参数进行调整。在产率中，中间馏分油质量产率占总产率的30％～65％左右，

6、在当今多产中间馏分油需求下显得尤为重要，延迟装置典型产率见表1。项目减压渣油（低CCR）减压渣油（中CCR）减压渣油（高CCR）焦炭塔压力低低高石脑油8.09.09.4气体14.011.711.3轻蜡油26.227.226.3重蜡油29.719.418.7焦炭2232.734.32.3反应机理焦化过程是重质渣油深度裂化和缩合反应的综合过程，渣油的热反应可以用自由基链反应机理来解释。即：链的引发、链的增长和链的终止。一般认为，环烷烃环上的C-C键加热条件下会断裂生成小分子烯烃，还可能发生脱氢反应生成环烯

7、烃直至芳香烃，最后缩合反应生成环数更多的芳烃，甚至成为焦炭。反应特征渣油热反应比单体烃更明显地表现出平行一顺序特征，随着反应深度的增大，反应产物的分布也在发生变化。2.4技术进展2.4.1装置规模和焦炭塔大型化装置规模大型化是提高劳动生产率、降低生产成本和增加经济效益的重要手段。2003精彩文档实用标准文案年，印度诚工业公司炼油厂焦化加工能力6．73Mt/a，我国大型的延迟焦化装置也在兴建和扩建中。目前我国最大的延迟焦化装置分别于2002年9月和2003年l0月在中国石化上海高分公司炼油厂和中国石化胜

8、利炼油厂投产，处理量达到1．40Mt/a，虽然装置大型化具有优势，但装置规模由炼油厂类型、渣油资源、产品去向和市场(尤其是焦炭市场)等因素决定。美国Lummus[3]认为，延迟焦化装置典型的规模为7．5～2．75Mt/a，现在标准的焦炭塔直径为8．2～8．51TI，直径为9．4ITI的焦炭塔也投入应用。采用较大的焦炭塔可减少炼油厂焦炭塔数目，但其寿命受到限制。Lummus公司认为，合适的焦炭塔直径为8．2～8．5m。２.4.２发展大型延迟焦化的配套设备[