不同循環(huán)比對延遲焦化裝置運行的影響分析獲獎科研報告摘

要：本文通過對某廠不同循環(huán)比下延遲焦化裝置的原料性能、產(chǎn)品質(zhì)量、材料和能耗進行比較，定量分析了不同循環(huán)比對延遲焦化裝置的影響，從而提出了焦化材料在劣質(zhì)化之后，延長裝置運行周期的相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：循環(huán)比;延遲;焦化裝置;運行

循環(huán)比延遲焦化裝置是最重要的運行參數(shù)之一。延遲焦化裝置字正常運行以來，得到不斷的優(yōu)化，精簡了操作步驟，在工作中不斷探索降低循環(huán)比的經(jīng)驗。在26%碳渣條件下，循環(huán)比逐漸降低0.40-23%，從而在相關(guān)數(shù)據(jù)條件下積累了不同的循環(huán)比操作。本文以煉油化工延遲焦化為主體方向，通過對比焦化裝置在不同循環(huán)比下的原料和產(chǎn)品性能、物料產(chǎn)量、能耗等數(shù)據(jù)，定量分析了不同循環(huán)比對焦化裝置的影響。

一、循環(huán)比及其相關(guān)概念

延遲焦化的工藝流程根據(jù)循環(huán)比能否自由調(diào)節(jié)，可分為常規(guī)工藝流程和可調(diào)循環(huán)流程。在傳統(tǒng)的過程中，高溫焦炭塔的石油與天然氣與原油分餾器的接觸換熱，和一些重分數(shù)高于重蠟油在炎熱的石油和天然氣濃縮，提取的分餾器的底部與原油和發(fā)送回輻射爐管加熱器。從熱油氣冷凝到加熱爐輻射管的重餾分稱為循環(huán)油，其與原油的比值稱為循環(huán)油。此外，由于循環(huán)油是與分餾塔底部的新鮮原油混合后輸送到輻射爐管中，循環(huán)油不能單獨存在。在傳統(tǒng)的延遲焦化工藝中，所有的新鮮原油都必須在對流爐管中預(yù)熱，然后放入輻射爐管中，循環(huán)油從分餾塔中蒸餾出來。因此，在實際生產(chǎn)中，可根據(jù)輻射爐管進料量與對流爐管進料量的差來確定循環(huán)油量。因此，組合循環(huán)比的概念。

二、循環(huán)比對延遲焦化裝置產(chǎn)品分布的影晌

2.1循環(huán)比對延遲焦化裝置產(chǎn)品分布的影響

一般來說，當(dāng)循環(huán)大于運行時，燃氣裝置增加汽油和柴油的產(chǎn)量，顯著降低成品油產(chǎn)量，增加焦炭產(chǎn)量，降低裝置的液體產(chǎn)品總產(chǎn)量。相反，循環(huán)的減少會在一定程度上降低汽油、汽油和柴油的單位生產(chǎn)率。低蠟石油產(chǎn)量將大幅增加，這將減少石油焦和增加液體單元的輸出，從而擴大FCC、加氫裂化等單位的后續(xù)處理飼料油，提高液體產(chǎn)品的輸出單元本身，減少單元的綜合能耗，提高單位的經(jīng)濟效益將發(fā)揮積極作用。通過對延遲焦化裝置設(shè)計循環(huán)比下的產(chǎn)品分布與延遲焦化裝置循環(huán)比下的產(chǎn)品分布進行對比分析，可以清楚地看到循環(huán)比的變化對產(chǎn)品分布的影響。

我們可以設(shè)計延遲焦化裝置的成品率。設(shè)置循環(huán)比及循環(huán)比小于0.40的條件，根據(jù)選取的7天生產(chǎn)數(shù)據(jù)的平均值，對不同的條件下的產(chǎn)率進行對比記錄，在低循環(huán)比的條件下，該裝置的液體產(chǎn)品總收率比設(shè)計循環(huán)比下的平均產(chǎn)量高出約2%。低循環(huán)比產(chǎn)品的具體分布如下：（1）汽油收率低于循環(huán)比下的設(shè)計值約1%。（2）柴油收率低于循環(huán)比條件下的設(shè)計值約0.05%。（3）蠟油收率高于循環(huán)條件下設(shè)計值高1%左右。由上述數(shù)據(jù)可知，低循環(huán)比大大提高了蠟產(chǎn)量。（4）液態(tài)烴收率為約為4%，遠高于正常循環(huán)比的設(shè)計值。（5）干氣產(chǎn)量比設(shè)計值條件下低1%。煉油的生產(chǎn)過程中，除降低循環(huán)比外，精確調(diào)節(jié)分餾塔上部和吸附系統(tǒng)的工作溫度和壓力，也可以降低干氣產(chǎn)量。（6）石油焦收率與正常循環(huán)比設(shè)計值的收率相等，但石油副產(chǎn)物的收率明顯得到降低，一方面可以通過降低循環(huán)比來調(diào)節(jié)，另一方面可以加強操作人員對加熱爐出口溫度和塔頂壓力的控制來完成。從以上的數(shù)據(jù)可以直觀地看出，降低延遲焦化裝置的循環(huán)比對我們的目標優(yōu)化和產(chǎn)品布局調(diào)整起著至關(guān)重要的作用。從煉油廠的總體生產(chǎn)需求來看，完全符合低循環(huán)比延遲煉焦工藝的發(fā)展趨勢。

2.2循環(huán)比對延遲焦化裝置產(chǎn)品性質(zhì)的影響

循環(huán)比不僅影響延遲焦化裝置的產(chǎn)品分布，而且直接影響其性能。不同的循環(huán)比會導(dǎo)致焦化裝置產(chǎn)品性能的變化，這從根本上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，探討循環(huán)比對中間產(chǎn)品和成品性能的影響，對于焦化產(chǎn)品后續(xù)加工設(shè)備的順利高效運行以及焦化設(shè)備本身的經(jīng)濟效益無疑具有重要的作用。隨著循環(huán)比的降低，蠟的干點與標準干點出現(xiàn)偏差，干點比標準值偏高，導(dǎo)致未完全燃燒的蠟中重餾分含量增加。使得蠟油越來越重，從而影響了催化裂化裝置的加工能力。不僅如此，干點的升高還會影響蠟油的蒸發(fā)性能。

低循環(huán)比對蠟性能還存在另一種影響，降低循環(huán)比會增加殘余碳和金屬雜質(zhì)的含量。通過比較低循環(huán)比的質(zhì)量數(shù)據(jù)延遲焦化蠟油、液態(tài)烴、干氣和產(chǎn)品條件下的低循環(huán)比延遲焦化蠟油，液態(tài)烴和干氣，我們可以看出，蠟的設(shè)計價值低循環(huán)比的情況下操作設(shè)備從0.026%到0.84%的碳渣，和殘?zhí)嫉慕到庵笖?shù)出現(xiàn)輕微的偏差，作為催化裝置的原料，蠟油中殘余碳的增加，使得催化裂化裝置和加氫裂化裝置中焦炭催化劑的燃燒更加困難和沉重。同時，焦化蠟油中鎳、釩、砷等金屬雜質(zhì)中所含的堿性氮會導(dǎo)致加氫裂化裝置和催化裂化裝置的催化劑出現(xiàn)問題，影響反應(yīng)過程。因此，低循環(huán)比條件下焦化裝置的運行將對后續(xù)處理裝置產(chǎn)生不利影響。

石油焦是延遲焦化裝置中原料深度裂解、縮合而成的渣油。作為焦化裝置的副產(chǎn)品，焦化產(chǎn)物占裝置焦化產(chǎn)品總分布的近三分之一。影響焦炭質(zhì)量的主要指標包括灰分、揮發(fā)分和硫含量。通過上述分析，我們可知這些指標不僅受原油性質(zhì)的影響，還受循環(huán)比的影響。

三、延遲焦化裝置降低循環(huán)比所面臨的問題分析

（一）較低的循環(huán)比和較低的高溫油循環(huán)導(dǎo)致分餾塔底部溫度損失，增加爐管表面的熱強度，增加爐的熱負荷。特別是在焦炭塔預(yù)熱過程中，分餾塔的油氣體積減小，塔的分餾塔負荷減小。低柱比一般低溫低10℃，有時會導(dǎo)致溫度的急劇上升。另外，爐管表面熱強度急劇增加，表面溫度升高5～10℃，爐管結(jié)焦速度加快。因此，降低了循環(huán)比，防止?fàn)t膛負荷過大。

（二）油的減少使加熱爐進料性能變差，爐管結(jié)焦傾向增大。

（三）分餾塔內(nèi)循環(huán)油量減少，洗衣板上的焦炭塔內(nèi)油氣攜帶的焦炭粉洗滌難度增加。因此，當(dāng)洗滌油減少時，可以防止洗滌量過低。

（四）在降低循環(huán)比時，應(yīng)考慮加熱爐進料率不宜過低，以免支管流速波動。由上述對延遲焦化裝置降低循環(huán)比所面臨的問題的分析可以看出，循環(huán)比對裝置的長期運行有很大的影響。一方面，從生產(chǎn)的角度來說，降低循環(huán)比可以提高生產(chǎn)的效率。想要提高設(shè)備的經(jīng)濟效益，我們必須要看到低循環(huán)比的優(yōu)勢;另一方面，我們還應(yīng)了解在長期穩(wěn)定運行低循環(huán)比裝置所可能帶來的一些不利影響。我們在日常操作中，應(yīng)根據(jù)不同工廠的具體情況，做出相應(yīng)的措施，不斷提高人員及設(shè)備的操作技能。還要在保證低循環(huán)率、大容量運行的前提下，對石油焦等產(chǎn)品的質(zhì)量進行嚴格地把控，從而最大限度的保證煉油廠的整體物料平衡，從而使煉油廠發(fā)揮出其更加積極的作用。

四、結(jié)論

近年來，以提高焦化裝置的加工能力和整體效率為目標的低循環(huán)比運行模式已成為延遲焦化裝置發(fā)展的主要趨勢。我們設(shè)備的循環(huán)比約為0.3，