焦化装置安全可控弹丸焦生产技术攻关方案

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1、焦化装置安全可控弹丸焦生产技术攻关方案编写：编号：审核：审批：技术质量处：生产调度处：机械动力处：安全环保处：批准:分公司领导：焦化车间根据分公司今年“七届七次”职代会提出的“三个优化”和“三个提升”指导精神，落实分公司提出的“安全可控弹丸焦”生产优化课题，为深层次挖掘装置潜力和拓展精细化管理内涵，结合焦化原料性质变化频繁、渣油平衡困难和掺炼塔河油后原料趋于劣质化的生产特点，在实施临界卡边操作、高苛刻度运行的基础上，以求进一步提高装置液收、降低装置加工损失和真正的实现渣油吃干榨净，部分指标引领同行业，为创建标杆装置和实现效益最大

2、化奠定良好基础，特开展焦化装置安全可控弹丸焦生产技术攻关。一、国内焦化装置弹丸焦生产情况调研在国际油价高起的年代，炼油厂为获取更好的经济效益，通常选择价格相对便宜的重质原油和劣质原油。与此同时，为能产出更多的高附加值产品，常减压装置采用各种措施提高原油的拔出率，使减压渣油变得越来越重。因此，使不少延迟焦化装置有弹丸焦的生成，同时在生产过程中发生各种异常现象或故障，如焦炭塔在进料时发生晃动，冷焦时焦炭塔变形，放水时弹丸焦堵塞管道，除焦时焦炭塌方卡钻等等。这些问题严重地威胁了装置的安全生产和正常运行。所以绝大多数焦化装置都采取降低炉

3、出口温度、提高循环比、提高焦炭塔压力，掺炼催化裂化油浆和调整原料组成等措施避免或抑止弹丸焦的生成，降低焦化装置的安全生产风险。车间近期对国内产生过弹丸焦的6家焦化单位进行了电话调研和技术资料整理，具体情况汇总如下表1-1：表1-1国内焦化装置产生弹丸焦厂家参数一览表序号厂家原油品种焦化原料性质关键工艺参数残炭％沥青质％反应温度℃反应压力MPa循环比1辽河石化稠油焦化装置辽河超稠油＋纳普油13.92*27.30**498～5010.13～0.150.40～0.652茂名石化索鲁士＋伊朗24.8616.12482～4920.170.

4、253青岛大炼油伊重＋沙中＋沙重26.5013.80495～4970.17～0.190.10～0.154齐鲁石化孤岛＋卡斯提拉＋阿尔沙垠17.9013.00490～4910.15～0.160.20～0.215扬子石化卡斯特拉＋卡诺姆混合原油26.6217.504960.1560.246洛阳石化中原＋管输进口＋塔河油27.1149.7*4960.1450.45*辽河焦化进料为辽河稠油；**该原料中沥青质为胶质＋沥青质数据。通过上表可以分析得知，延迟焦化生成弹丸焦的主要条件有两个，一是原料劣质化。原料残炭高、特别是其中沥青质的含量高

5、达13％以上。原料劣质化会导致碳质沥青质较早形成，在原料从加热炉出口进入到焦炭塔入口前，就已经产生了缩合反应微小颗粒，它就是弹丸焦形成的前期物，进入到焦炭塔后，由于焦炭塔内气速等原因，以这些小颗粒为中心逐渐包裹形成弹丸焦；二是操作条件苛刻，采用较高的焦炭塔油气线速和炉出口温度、较低的循环比和较低的焦炭塔压力等苛刻的操作条件，在焦炭塔内形成了的高温和剧烈的湍流环境，为弹丸焦的形成创造了环境。目前判断焦化原料是否生成弹丸焦的传统做法是先测定原料20℃密度、残炭及沥青质等物性参数，再根据国外资料和国内生产经验确定原料是否会产生弹丸焦。

6、主要方法如下：方法之一，根据焦化原料API：API小于7时，装置产生弹丸焦比大；API在7～8之间时，装置是否产生弹丸焦不确定；API大于9时，装置产生弹丸焦可能性较小。方法之二，根据基于弹丸焦生成机理，用焦化原料残炭与沥青质之比预测弹丸焦生成：当残炭与沥青质之比小于1.4时，装置易产生弹丸焦；当残炭与沥青质之比介于在1.4～1.6时，装置有可能产生弹丸焦；当残炭与沥青质之比大于1.6时，装置产成弹丸焦的可能性较小。由于渣油组成极为复杂，通过原料物性参数对渣油生焦反应结果进行判断其准确程度尚未可知，另外由于现场原料变化频繁，测定

7、原料性质耗时过长，装置难以根据上述准确判据该原料是否能够生成弹丸焦。建议选用石油大学焦化原料成焦特性快速评价方法研究成果，利用弹丸焦快速测定仪，找到快速、准确判断原料是否产生弹丸焦的方法。二、国内焦化装置产生弹丸焦带来的危害表1-2国内焦化装置产生弹丸焦厂家危害及措施表序号厂家产生弹丸焦现象及危害目前采取措施1辽河石化稠油焦化焦炭塔生产弹丸焦后产生“腾涌”现象，造成生产和给水期间焦炭塔振动严重，放水时弹丸焦、黏焦有时共同产生堵塞放水管线造成放水不畅，严重时堵塞放水管线造成装置生产异常；拆底盖时容易造成塌方伤人。改善原料和操作条件

8、，绘制出避免产生弹丸焦的加热炉出口温度、循环比和焦炭塔反应压力曲线。2茂名石化有弹丸焦生成时将常见如下现象:①焦炭塔振动严重，管线、电梯随之一起振动；②除焦时发现焦炭中有大量2～5mm大小的弹丸焦,这些弹丸焦比较松散的粘结在一起形成直径约25cm的大球。危害主要