1、渣油高分子烴類膠質怪瀝青質炭青質*焦炭延遲焦化裝置一、概況焦化是深度熱裂化過程，也是處理渣油的手段之一。它又是唯一能生產石油焦的工藝過程，是任何其他過程所無法代替的。是某些行業對優質石油焦的特殊需求，致使化過程在煉油工業中一直占據著重要地位延遲焦化是一種石油二次加工技術，是以貧氫的重質油（如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等）為原料，在高溫（400500C）進行深度的熱裂化反應。通過裂解反應，使渣油的一部分轉化為氣體烴和輕質油品；由于縮合反應，使渣油的另一部分轉化為焦炭。延遲焦化是一個成熟的減壓渣油加工工藝，多年來一直作為一種重油深加工手段。近年來隨著原油性質變差（指含流量增加）、重質燃料油消費的減

2、少和輕質油品需求的增加，焦化能力增加的趨勢很快。延遲焦化裝置的作用：將重質油餾分經裂解、聚合，生成油氣、輕質油、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。焦化過程是一種熱分解和縮合的綜合過程。也是一種渣油輕質化的過程。原料油一般加熱到420C開始熱解，于500C下進行深度熱裂化反應。延遲焦化是將原料油通過加熱爐加熱時，采用高的油流速（入口混相流速3.54m/s）和高的加熱強度（35kw/mJ，使油品在短時間內達到焦化反應所需的溫度同，并且迅速離開加熱爐進入焦炭塔，從而使生焦反應不在加熱爐中進

3、行，而延遲到焦炭塔中進行的一種熱加工過程。焦化反應的機理較為復雜，一般簡單表示為：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，溫度為200C以上，冷渣油從罐區來，溫度為7080C。從1#常減壓來的熱渣油進入原料油緩沖罐V-101,經原料油泵P-101(102抽出與循環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，分別與循環油及回流(E-111/14)、重蠟油及回流(E-112/4)、循環油及回流(E-113/4)換熱到約330C進入加熱爐進料緩沖罐V-1

4、04。V-104罐底油經加熱爐進料泵P-409(410)分別送到加熱爐F-303、F-301加熱到495505C,經四通閥進入焦碳塔201(202)。爐-303進料分為四路，每路設二點注水，一點注汽。在焦碳塔內進行裂解和縮合反應，反應產物除焦炭聚集在塔內，其它產品均呈氣相從焦碳塔頂進入分餾塔T-101。油氣進分餾塔，輕組分上升，重組分落入塔底，上升到精餾段的油氣通過塔盤進行傳質傳熱，在不同的部位分離出富氣、汽油、柴油、輕蠟油、重蠟油和循環油，爐子注水隨氣體一起從T101頂逸出。焦炭塔內的焦炭聚集到一定的高度，停止進料，切換到另一個已預熱好的焦炭塔內繼續生產。停止后的塔通過大量吹汽和給水冷焦，將

5、焦炭溫度冷卻到80C以下，焦炭經水力除焦進入焦池，用吊車抓斗裝車出廠或用履帶送動力廠CFB鍋爐出燃料。分餾塔T-101底循環油自塔底經過濾器后由循環油泵P-121、P122抽出，與加熱爐進料換熱器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段溫度，二路作為回流控制分餾塔底溫度，三路作為循環油，用于調節裝置循環比，四路作為熱蠟油出裝置，五路經冷卻器L-105冷卻至80C100C出裝置。重蠟油從蠟油箱由泵PT24、P-108抽出，一路作為內回流返塔，另一路經與加熱爐進料換熱器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，經與加熱爐進料換熱器E-107、輕蠟油蒸汽發生器E-101換熱后，一路作為熱蠟油出裝置，另一路經低溫水換熱器E-108冷卻后去1#催化或加氫制氫裝置進行改質。中段回流自分餾塔19層塔盤由中段回流泵P-106、P109抽出，經穩定塔底重沸器E708、加熱爐進料換熱器E-110、中段回流蒸汽發生器E-102換熱到190C215C返回分餾塔的23層，控制柴油質量。塔頂循環回流自汽油箱用頂回流泵PT03、P-104抽出，經低溫水換熱器E-106換熱后返回塔頂，控制頂部負荷和汽油干點。柴油自柴油箱由

7、泵P-120、P105抽出分為兩路，一路作為內回流返塔，另一路經柴油蒸汽發生器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，另一路繼續經低溫水換熱器E-105/25、柴油冷卻器L-104冷卻送柴油加氫裝置改質。從E105出來柴油可作機泵端面密封沖洗油，也可經儀表沖洗油泵P113、P114升壓后用作儀表沖洗油。從L104出來的柴油可作機泵端面密封沖洗油，也可經儀表沖洗油泵P113、P114升壓后和作儀表沖洗油。從L104抽出，經P701、P702加壓E704冷卻后進貧氣再生塔T701，從T701底出來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，經塔頂空冷器L101、后冷器L-102冷凝至40C進入油、水、氣分離罐V-102分離，水從V-102底部經污水泵P-116、P-117抽出經污水過濾器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,進壓縮機入口緩沖罐V704,底部凝縮油由凝縮油泵P705、P706返回V102。富氣進入壓縮機C701，經一段壓縮，溫度達到123C，壓力為0.35MPa經一段中間冷卻器L702冷卻至40C，再進入中間分離器V703

9、，由V703出來的富氣進C701二段入口，經二段壓縮后溫度達139C，壓力為1.1Mpa，再與解吸氣、吸收塔底油混合后進入冷卻器L701冷卻到40C，進氣液水分離罐V702分離，含硫污水自壓出裝置，氣相進汽油吸收塔；凝縮油經泵702抽出分兩路：一路去解吸塔T703頂，另一路與穩定汽油換熱器E710加熱后去解吸塔第9層。經解吸出輕組分后的塔底油由解吸塔底泵P713抽出與穩定汽油換熱器E709加熱后進穩定塔T704。解吸塔底重沸器E707熱源為焦化分餾塔柴油。解吸油經穩定塔分離出液態烴后,穩定汽油自塔底采出，經E709、E710、E711冷卻后分兩路：一路出裝置去加氫；另一路經吸收油泵P712送至

10、吸收塔頂作吸收油。T704塔頂出來的氣態烴經E706冷卻后去穩定塔頂回流罐仃11。液態烴泵P714抽出的液態烴分兩路：一路送出裝置去脫硫；另一路回流去穩定塔頂。穩定塔底重沸器E708的熱源為焦化分餾塔中段回流油。自分液罐V702來的富氣經吸收塔T702被焦化粗汽油及穩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，吸收塔設有一個中段回流,取走多余的熱量。從T701頂部出來的焦化干氣經V705后送往加氫裝置。液氨由系統管網來，與系統來的低溫軟化水（與機泵端面軟化水相同）按比例進入氨水配制罐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，經注氨泵P703、P704可注入靜態混合器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，富氣和含氨污水進入V102分離，含氨污水送往脫硫裝置。3.5MPa蒸汽自動力管網來，驅動汽輪機做功后，背壓汽排入1.0MPa蒸汽管網，為保證汽輪機背壓不超高，在背壓汽管道上還設置了安全閥。氮氣從系統管網來，有高壓N和N低壓，高壓N經過兩級減壓，作為氣壓機222密封用氮氣，注入氣壓機密封腔。焦碳塔大量吹汽和給水冷焦產生的高溫蒸汽及少量油氣進入放空塔T205,塔底油用污油泵P211抽出，一部分進分餾塔二層回煉，另一部分經污油換熱器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。205頂油氣直接進入放空塔頂空冷器303、循環水冷卻器301、L302后,進入放空分液鱸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。從焦碳塔T201/T202自流下來的冷焦水和從冷焦水泵P204來的冷焦水經混合器混合后，先進入冷焦水緩沖罐V208,然后由冷焦水泵P208送入熱水罐V211,熱水由熱水泵P214抽出經焦粉過濾器V210/AB過濾后進入除油器V209/AB除油后分兩路：水經空冷L203冷卻后進冷水罐V212；油水進入V211或小油池，小油

13、池的污油經P215/AE送至V205。焦碳塔切焦用的高壓水，由高壓水泵P503、P501送出，經三位控制閥送到水力切焦器切焦。焦碳塔出來的切焦水經過儲焦池、一沉淀池、二沉淀池，用切焦水提升泵P1402送至山上水池循環使用。四、主要工藝設備序號工藝編號設備名稱介質序號工藝編號設備名稱介質1V-101原料緩沖罐渣油10P-101原料油泵渣油2V-104加熱爐進料緩沖罐渣油11P-409加熱爐進料泵渣油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循環油泵循環油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塔頂循環回流泵汽油8L-102T101頂冷卻器油氣、循環水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、主要工藝操作指標項目控制指標項目控制指標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過熱蒸汽溫度220400C分餾塔蒸發段溫度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、焦化反應的機理是什么？影響因素有哪些？2、焦化裝置生產的工藝原理是什么？3、焦化裝置的原料有哪些？4、焦化裝置生產哪些成品和半成品？5、焦化裝置焦炭塔有什么特點？6、焦炭塔的生產過程？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？10、焦化裝置立式加熱爐有什么特點