專利名稱：一種延遲焦化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種延遲焦化工藝，屬于石化行業(yè)。
延遲焦化工藝是大型煉油廠重要的二次加工工藝之一，我國自六十年代在石化行業(yè)建成以來，其主要加工工藝過程和設(shè)備幾乎沒有大的改變，其流程參見圖2新鮮渣油經(jīng)原料泵15抽送并經(jīng)渣油-柴油換熱器換熱之后(有的裝置內(nèi)的渣油還要與中段回流換熱)溫度達(dá)到180℃左右，進(jìn)入加熱爐3上部的對流段進(jìn)一步加熱至340℃左右，其出對流段渣油進(jìn)入焦化分餾塔6下部與焦碳塔1過來的油汽(420℃左右)直接接觸換熱，其溫度升至370-380℃，同時(shí)焦碳塔1油汽被冷凝至350～380℃，其中的重蠟油(即焦炭塔出口油氣中比蠟油更重的組分的統(tǒng)稱，有的工廠稱為循環(huán)油)由汽相冷凝為液相，并與新鮮渣油相混合流至塔底、進(jìn)入輻射泵4，經(jīng)輻射泵4升壓后的渣油和重蠟油混合物進(jìn)入加熱爐3下部的輻射段，再加熱至500℃左右，出加熱爐3經(jīng)四通閥2進(jìn)入焦碳塔1下部；在焦碳塔1內(nèi)經(jīng)縮合和裂解反應(yīng)，部分油品生成石油焦，大部油品生成重蠟油、蠟油、柴油、汽油和富氣，在420℃左右以氣相狀態(tài)從焦碳塔1頂流出，進(jìn)入分餾塔6下部與來自加熱爐3對流段的渣油進(jìn)行接觸換熱，如上所述；在分餾塔6內(nèi)，除重蠟油以外的蠟油、柴油、汽油和富氣以氣相進(jìn)入分餾塔中上部進(jìn)行產(chǎn)品分離，其中輕蠟油經(jīng)蠟油泵9抽送并經(jīng)蒸氣發(fā)生器17換熱后分二路，一路返回分餾塔6，另一路經(jīng)冷卻器16冷卻出裝置；中段回流蠟油經(jīng)中段回流泵8抽送后分二路，一路直接去穩(wěn)定塔B，另一路經(jīng)蒸汽發(fā)生器17換熱后返回分餾塔6；柴油經(jīng)柴油泵7抽送后分二路，一路直接去解吸塔A，另一路經(jīng)渣油-柴油換熱器11換熱再經(jīng)冷卻器16冷卻后出裝置；汽油和富氣從分餾塔6頂流出并經(jīng)冷卻器16冷卻后出裝置。
該工藝存在二個(gè)缺陷第一是加熱爐熱負(fù)荷過重，其原因在于焦化加熱爐的負(fù)荷由對流段和輻射段組成，兩者之間可以說沒有任何聯(lián)系，而分餾塔底溫度不允許超過380℃(否則分餾塔底結(jié)焦)，從而嚴(yán)格限制了對流段出口溫度和輻射段入口溫度。由于對流段出口溫度被嚴(yán)格限制在320～340℃之間，故對流段入口溫度也被限制在180-200℃之間或更低，因此，渣油不能與產(chǎn)品充分換熱、只有少換熱，焦化原料渣油只能換熱到180-200℃，導(dǎo)致焦化加熱爐對流段負(fù)荷過重。而同時(shí)輻射段有兩個(gè)原因造熱負(fù)荷過重①輻射段入口溫度也因分餾塔溫度限制不能提高，一般在370℃左右，故輻射段熱負(fù)荷不能降低；②其循環(huán)比一般在1．2～1．4，即相當(dāng)于渣油量的20-40％，循環(huán)油在輻射段反復(fù)循環(huán)，白白占據(jù)了20-40％輻射段熱負(fù)荷。因此加熱爐的熱負(fù)荷(即焦化裝置的加工能力)只能限制在設(shè)計(jì)水平，并導(dǎo)致加熱爐燃料單耗較高，一般為26-31Kg／t渣油。另一方面，由于受換熱終溫＜180-200℃的限制，裝置產(chǎn)品主要余熱不能用于與原料渣油換熱，只能通過蒸汽發(fā)生器生產(chǎn)品位較低的低壓飽和蒸汽，從而造成能源的不合理使用。
第二是重蠟油與渣油一起在同一個(gè)反應(yīng)條件進(jìn)行焦化反應(yīng)，其工藝不合理。原因在于重蠟油是渣油原料在進(jìn)行裂解縮合反應(yīng)過程所產(chǎn)生的一種中間產(chǎn)品，其比重與原料相近，由于該產(chǎn)品是渣油裂解后的二次產(chǎn)品，其芳烴含量比其母體渣油含量高，分子量比渣油小，其熱穩(wěn)定性比母體渣油好，不易裂解；因此，在同一個(gè)溫度、壓力和時(shí)間下與渣油一起經(jīng)加熱爐和焦炭塔參與熱反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化率較低，一般一次不能完成反應(yīng)，只有經(jīng)二、三次或多次反應(yīng)才能完成裂解或縮合反應(yīng)變成焦化產(chǎn)品。這個(gè)過程在第二、第三次同新的重蠟油一起混和而形成循環(huán)油。
本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種可大幅度降低加熱爐和裝置能耗、增加裝置加工能力并提高輕油收率的延遲焦化工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)現(xiàn)有的延遲焦化工藝，一是將從分餾塔底出的重蠟油直接送出裝置單獨(dú)貯存于原料罐中作為一種獨(dú)立的加工原料，從而使焦化工藝實(shí)現(xiàn)零循環(huán)比；二是將新鮮原料渣油與各種焦化產(chǎn)品(包括重蠟油)充分換熱，提高其換熱終溫；三是不再將對流出口渣油再進(jìn)分餾塔，而是直接進(jìn)入輻射段，從而使加熱爐熱負(fù)荷和燃料單耗大大降低；改進(jìn)后的延遲焦化工藝過程如下新鮮渣油經(jīng)原料泵依次通過渣油-柴油換熱器、渣油-中段回流換熱器、渣油-蠟油換熱器、渣油-重蠟油換熱器與分餾塔各段產(chǎn)品換熱后，進(jìn)入緩沖罐，再經(jīng)輻射泵進(jìn)入加熱爐對流段進(jìn)一步加熱，出對流直接進(jìn)入輻射段再作進(jìn)一步加熱，而后出加熱爐經(jīng)四通閥進(jìn)入焦碳塔下部；在焦碳塔內(nèi)經(jīng)縮合和裂解反應(yīng)，部分油品生成石油焦，大部油品生成重蠟油、蠟油、柴油、汽油和富氣，以氣相狀態(tài)從焦碳塔頂流出，進(jìn)入分餾塔下部；重蠟油從分餾塔底部經(jīng)重蠟油泵抽出，并經(jīng)上述的渣油-重蠟油換熱器換熱后分二路，一路返回分餾塔，另一路經(jīng)冷卻器冷卻后直接送出裝置，單獨(dú)貯存于原料罐中作為一種獨(dú)立的加工原料；其他的蠟油、柴油、汽油和富氣以氣相進(jìn)入分餾塔中上部進(jìn)行產(chǎn)品分離，其中輕蠟油經(jīng)蠟油泵抽送并經(jīng)上述的渣油-蠟油換熱器換熱后分二路，一路返回分餾塔，另一路經(jīng)冷卻器冷卻后出裝置；中段回流蠟油經(jīng)中段回流泵抽送后分二路，一路直接去穩(wěn)定塔，另一路經(jīng)上述的渣油-中段回流換熱器換熱后返回分餾塔；柴油經(jīng)柴油泵抽送后分二路，一路直接去解吸塔，另一路經(jīng)上述的渣油-柴油換熱器換熱后再分二路，一路返回分餾塔，另一路經(jīng)冷卻器冷卻后出裝置；汽油和富氣從塔頂流出并經(jīng)冷卻器冷卻后出裝置。
上述中單獨(dú)貯存于原料罐中的重蠟油待積累到一定量以后可以直接作為單獨(dú)的焦化原料再進(jìn)焦化裝置，并在比母體渣油更苛刻的反應(yīng)溫度下單獨(dú)進(jìn)行焦化加工，也可以做別的原料(如作為燃料油調(diào)和組分)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將重蠟油從分餾塔底抽出使得加熱爐輻射段不再有循環(huán)油，因此加熱爐輻射段的熱負(fù)荷下降20～40％，從而使其加工能力提高20～40％。而抽出的重蠟油則可先貯存于油罐內(nèi)，待數(shù)量足夠后在比母體渣油更苛刻的反應(yīng)溫度下單獨(dú)進(jìn)行焦化加工，使其轉(zhuǎn)化率達(dá)到90％以上，這樣使焦化工藝實(shí)現(xiàn)零循環(huán)比?？紤]到重蠟油的單獨(dú)加工，故相當(dāng)于焦化裝置的循環(huán)比由1．4降至1．1。另一方面，焦化原料渣油因此可以直接從對流轉(zhuǎn)到輻射，就不受分餾塔底結(jié)焦的限制，也就不必限制渣油與產(chǎn)品的換熱，從而使整個(gè)換熱流程得到總體優(yōu)化，換熱終溫可達(dá)300℃左右，這相當(dāng)于對流室熱負(fù)荷減少了70％。而對流室負(fù)荷的下降，即對流入口溫度的大大提高，必然導(dǎo)致輻射入口溫度的提高，可由原來的370℃提高至400～440℃左右，從而使整個(gè)輻射段的負(fù)荷下降；而上述兩道工藝的改進(jìn)，可以使加熱爐的進(jìn)料量提高50％以上，則焦化的加工量即提高50％以上。同時(shí)由于渣油原料換熱終溫由180-200℃提高至290-300℃，循環(huán)油被取消，因此在同樣加工量下，加熱爐的熱負(fù)荷可下降50％以上，故燃料單耗可下降8-10Kg／t-渣油，裝置的能耗也下降2-3Kg／t-渣油。另外，由于換熱流程得到總體優(yōu)化，就可節(jié)省等熱值的加熱爐燃料，使能源的利用更為合理。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程示意圖。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，新鮮渣油經(jīng)原料泵依次通過渣油-柴油換熱器11、渣油-中段回流換熱器12、渣油-蠟油換熱器13、渣油-重蠟油換熱器14與分餾塔6各段產(chǎn)品換熱后(溫度可達(dá)到300℃左右)，進(jìn)入緩沖罐5，再經(jīng)輻射泵4進(jìn)入加熱爐3對流段進(jìn)一步加熱至400℃～440℃左右后，出對流段直接進(jìn)入輻射段進(jìn)一步加熱至500℃左右，然后出加熱爐3經(jīng)四通閥2進(jìn)入焦碳塔1下部；在焦碳塔1內(nèi)經(jīng)縮合和裂解反應(yīng)，部分油品生成石油焦，大部油品生成重蠟油、蠟油、柴油、汽油和富氣，在420℃左右以氣相狀態(tài)從焦碳塔1頂流出，進(jìn)入分餾塔6下部進(jìn)行蒸餾；在分餾塔6內(nèi)，重蠟油變成液相，從分餾塔6底部經(jīng)重蠟油泵10抽送并經(jīng)上述的渣油-重蠟油換熱器14換熱后分二路，一路返回分餾塔6，另一路經(jīng)冷卻器16冷卻后溫度降至130℃直接出裝置，單獨(dú)貯存于原料罐中作為一種獨(dú)立的加工原料；其他的蠟油、柴油、汽油和富氣以氣相進(jìn)入分餾塔6中上部進(jìn)行產(chǎn)品分離，其中輕蠟油經(jīng)蠟油泵9抽送并經(jīng)上述的渣油-蠟油換熱器13換熱后分二路，一路返回分餾塔6，另一路經(jīng)冷卻器16冷卻后出裝置；中段回流蠟油經(jīng)中段回流泵8抽送后分二路，一路直接去穩(wěn)定塔B，另一路經(jīng)上述的渣油-中段回流換熱器12換熱后返回分餾塔；柴油經(jīng)柴油泵7抽送后分二路，一路直接去解吸塔A，另一路經(jīng)上述的渣油-柴油換熱器11換熱后再分二路，一路返回分餾塔6，另一路經(jīng)冷卻器16冷卻后出裝置；汽油和富氣從分餾塔6頂流出并經(jīng)冷卻器16冷卻后出裝置。
根據(jù)新的工藝流程，所需設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比，新增一臺重蠟油抽出泵10與相應(yīng)的計(jì)量、控制和換熱系統(tǒng)，新增3臺原料產(chǎn)品換熱器12、13、14，新增一臺輻射泵入口緩沖罐5，加熱爐3系統(tǒng)需要改造相應(yīng)的空氣預(yù)熱器。
權(quán)利要求
1．一種延遲焦化工藝，其特征在于a．新鮮渣油經(jīng)原料泵依次通過渣油-柴油換熱器(11)、渣油-中段回流換熱器(12)、渣油-蠟油換熱器(13)、渣油-重蠟油換熱器(14)與分餾塔(6)各段產(chǎn)品換熱后，進(jìn)入緩沖罐(5)，再經(jīng)輻射泵(4)進(jìn)入加熱爐(3)對流段進(jìn)一步加熱后，出對流段直接進(jìn)入輻射段再作進(jìn)一步加熱，而后出加熱爐(3)經(jīng)四通閥(2)進(jìn)入焦碳塔(1)下部；b．在焦碳塔(1)內(nèi)經(jīng)縮合和裂解反應(yīng)，部分油品生成石油焦，大部油品生成重蠟油、蠟油、柴油、汽油和富氣，以氣相狀態(tài)從焦碳塔(1)頂流出，進(jìn)入分餾塔(6)下部；c．重蠟油從分餾塔底部經(jīng)重蠟油泵(10)抽出，并經(jīng)上述的渣油-重蠟油換熱器(14)換熱后分二路，一路返回分餾塔(6)，另一路經(jīng)冷卻器(16)冷卻后直接出裝置，單獨(dú)貯存于原料罐中作為一種獨(dú)立的加工原料；其他的蠟油、柴油、汽油和富氣以氣相進(jìn)入分餾塔(6)中上部進(jìn)行產(chǎn)品分離，其中輕蠟油經(jīng)蠟油泵抽送并經(jīng)上述的渣油-蠟油換熱器(13)換熱后分二路，一路返回分餾塔(6)，另一路經(jīng)冷卻器(16)冷卻后出裝置；中段回流蠟油經(jīng)中段回流泵(8)抽送后分二路，一路直接去穩(wěn)定塔(B)，另一路經(jīng)上述的渣油-中段回流換熱器(12)換熱后返回分餾塔(6)；柴油經(jīng)柴油泵(7)抽送后分二路，一路直接去解吸塔(A)，另一路經(jīng)上述的渣油-柴油換熱器(11)換熱后再分二路，一路返回分餾塔(6)，另一路經(jīng)冷卻器(16)冷卻后出裝置；汽油和富氣從分餾塔(6)頂流出并經(jīng)冷卻器(16)冷卻后出裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的延遲焦化工藝，其特征在于所述的單獨(dú)貯存于原料罐中的重蠟油待積累到一定量后直接作為焦化原料再單獨(dú)進(jìn)焦化裝置，并在比母體渣油更苛刻的反應(yīng)溫度下單獨(dú)進(jìn)行焦化加工。
全文摘要
一種延遲焦化工藝,改進(jìn)傳統(tǒng)的工藝流程,一是將從分餾塔底出的重蠟油直接送出裝置單獨(dú)貯存于原料罐中作為一種獨(dú)立的加工原料,從而使焦化工藝實(shí)現(xiàn)零循環(huán)比;二是將新鮮原料渣油與各種焦化產(chǎn)品(包括重蠟油)充分換熱,提高其換熱終溫;三是不再將對流出口渣油再進(jìn)分餾塔,而是直接進(jìn)入加熱爐輻射段,從而使加熱爐熱負(fù)荷和燃料單耗大大降低。采用本發(fā)明的工藝,由于換熱流程得到總體優(yōu)化,可大幅度降低加熱爐和裝置能耗、增加裝置加工能力并提高輕油收率。
文檔編號C10G9/00GK1290736SQ0012562
公開日2001年4月11日 申請日期2000年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月7日
發(fā)明者雷澤永 申請人:雷澤永