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1、学习情境二:延迟焦化装置操作及控制学习情境一:延迟焦化装置操作及控制课时:18课时授课班级:石化0931教学学期:2011-2010-1授课老师:吐尔逊·娜伊喻朝善授课地点:校内实训基地授课时间:2011-11-26小组:第七小组姓名:学习过程设计学习情景描述:延迟焦化是炼油厂提高轻质油收率和生产石油焦的主要手段。利用仿真操作系统让学生懂得延迟焦化的生产流程与原理,学会装置的DCS操作并能够对异常工况进行分析和处理。项目目标(1)知识目标:1.了解延迟焦化装置的作用和地位、发展趋势、主要设备结构和特点;2.熟悉延迟焦化工艺原理和特点;3.弄清装置的生
2、产工序和设备的标示;4.了解延迟焦化装置工艺流程和操作影响因素分析;5.初步掌握延迟焦化装置模拟开工操作、停车操作的方法;6.了解生产操作时环保常识和安全生产常识;(2)能力目标:1.能够说出延迟焦化装置的生产工序和工艺原理;2.会识别设备图形得标识;3.能识读、绘制工艺流程图;4.会进行延迟焦化装置的模拟开工操作和停工操作;(3)素质目标:1.培养团队合作精神;具体工作任务的设置::延迟焦化装置的反应机理和工艺流程最后,全部小组成员共同讨论各自存在的问题。教学条件和资源:(1)多媒体教室(有可上网查阅资料的工作台);(2)实施计划、工作任务单、工作
3、记录表、考核单、图片、课件、音像资料、网络资源、教材与参考资料个人计划延迟焦化 减压渣油、热裂化渣油以及一些不好处理的各种重质油品(又称重残油),在炼油厂中常采用“焦化”的方法让它们转化为更有经济价值的轻质油品,生成的焦炭经过焙烧等工序,除去其中所含的挥发性物质后,可制得电极焦。生成的焦化气体,富含轻质烯烃,如乙烯、丙烯和丁烯等,可用作化工原料。 实现焦化的工艺过程主要有三种,即:釜式焦化、延迟焦化和流化焦化。(1)釜式焦化 把油装到一个焦化釜中,在釜底加热,使釜内油焦化。从釜顶引出焦化产生的油品蒸气和低分子烃气体。焦化完成后,就可以出焦。本法的缺点
4、很多:间歇操作、生产能力小;钢材和燃料消耗量大;清焦困难、劳动条件差等。现在只在少数中,小型炼油厂中应用。(2)延迟焦化这是目前普遍采用的一种方法。考虑到重残油的碳氢比高,非常容易结焦的这一特点,将原料油快速加热到比较高的温度(480~500℃),使重残油在管式加热炉中,来不及发生焦化就被送到一个中空的容器(称焦炭塔),让加热的油品在其中反应结焦,加热和焦化不同时发生,故称为延迟焦化。反应所得气体,从上部引出进入分馏塔,生成的焦炭留在容器中,当焦炭塔中结焦达一定程度后,就切换到另一个焦炭塔中继续焦化成焦,原先的焦炭塔则进行清焦作业。通常一个焦化装置中
5、常常要用2~4个焦炭塔。清焦采用水力除焦法,先在焦层中央用钻机打一个洞,从顶部一直打到底,然后自下而上通入压力为10MPa的高压水,利用水的冲击力,把焦炭打下来,并由底部排出。由焦炭塔上部出来的气体,在分馏塔中分出焦化气、汽油、柴油、蜡油等产品。延迟焦化所得产品产率的实例见表2-3-15,焦化富气的组成见表2-3-16。表2-3-15延迟焦化产品的产率产品产率%(w)(对原料)一般范围抚顺石油二厂焦化富气汽油轻柴油蜡油(重柴油)石油焦损失6—810—2020—3020—3015—200.5—2.57.516.731.826.016.21.8表2-3-
6、16焦化富气组成产品延迟焦化釜式焦化%(w)%(v)%(v)氢甲烷乙烷+乙烯丙烷丙烯丁烷丁烯碳五O2,N2,CO20.735.723.413.55.05.73.96.35.88.252.518.87.12.82.41.62.14.514.740.614.97.83.72.91.16.8(3)流化焦化 流化焦化原理和延迟焦化一样,即快速加热后在反应器中发生焦化反应。焦化反应器结构与石油流化床催化裂化反应器相似,所不同的是不用催化剂,而是用大小为微米级的微小焦炭粒子,这些粒子被加热到500℃左右后进入反应器,与反应器的油蒸气接触并进行焦化反应。气态产物从
7、反应器顶引出,反应中生成的焦炭附着在焦炭微粒上面,当它不断增大增重到一定程度就不能再行流化而从反应器底部的分离器中分出,送往一个和催化裂化再生器相似的燃烧器中,在这里焦炭颗粒部分燃烧掉,颗粒由大变小,由重变轻,自身也被加热,然后它们再返回反应器,如此往复循环。在燃烧器下部可取出一部分多余的焦炭。本法的特点是液体产品的产率较高、焦炭产率较低、生产连续化、不需要繁重的清焦劳动。延迟焦化反应原理延迟焦化过程是减压渣油在加热炉管内吸收足够热量被加热达到焦化反应所需温度,采取注水或注汽、提高流速等措施,缩短减压渣油渣油在炉管内的停留时间,将焦化反应推迟到焦炭塔
8、内进行的热加工工艺过程。是重要的渣油热加工过程,是重质油轻质化的重要手段。 焦化过程的化学反应:主要是裂