對中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計與優化探討

廖四貝 惠權（陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

對中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計與優化探討

廖四貝 惠權（陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司，陜西 榆林 719319）

延遲焦化裝置是重質油加工應用的一個重要裝置，對中低溫煤焦油進行高質量預處理、加工，最終生產出具有高附加值特點的車用燃料油。因此，本文主要就中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計、優化方法進行論述。

中低溫；煤焦油延遲焦化裝置；設計與優化

陜西某中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計規模是年產50萬噸，對于重要的中低溫煤焦油進行有效性設計、加工、處理，其主要的產品為焦煤、柴油、石腦油、干氣等等。其裝置在2009年設計、2010年開工試運行，采用眾多的國產技術、進行原料換熱、焦化加熱、最終完成主要產品的生產，實現良好的經濟效益和社會價值。

1 中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計

1.1 煤焦油特性

煤焦油具有分子量分布廣、組分復雜、低硫、多結焦點、碳氫比高、原料不穩定等方面的特點。因此，需要應用合理化的裝置進行煤焦油原料有效性分離，一些物質進入到焦炭塔、加熱爐中，而部分輕組分在高溫條件下進行有效性裂變，可以產生出富氣。通過這樣的方式，中低溫煤焦油延遲焦化裝置具有較高應用效率。

1.2 主要流程

煤焦油和主要產品進行有效性換熱，和循環油進行混合，使得原料進入到緩沖罐中。其中，煤焦油中具有較輕的組分，可以從緩沖罐頂部進入到分餾塔中，而煤焦油中較重組分通過對加熱爐進料泵的合理化應用，可以進入到加熱爐中進行高質量加熱，進入到焦炭塔中進行有效性焦化反應，漸漸生成焦炭、油氣。在主要的加熱爐輻射段入口處進行蒸汽有效進入，有利于提升加熱爐爐管流速、有效防止爐管結焦，使得油氣進行有效性反應，在分餾塔中進行有效分離，使得柴油、蠟油組分別在裝置中合理化反應。主要的水冷器進行冷卻進入到分餾塔中進行水、油、氣的分離，而汽油主要通過汽油泵通過加氫裝置進行燃料油的生產，而分餾塔中底部的生成油通過循環泵升壓，返回到原料油進料線，和煤焦油進行混合。焦化的部分富氣升壓，通過有效冷卻進入到富氣分液罐，進行富氣分離，進入到脫硫塔進行脫硫，將凈化氣送到燃料分流罐中制作氫原料、進行爐燃料加熱。

1.3 設計的特點

此裝置具有以下方面的特點。第一，其裝置在建設、應用中采用大型化、大循環的環比設計方式，“一爐二塔”，進行汽油、柴油的生產，滿足設計的要求。第二，此裝置通過對無堵焦閥暖塔工藝的應用，有效性的縮短了焦炭塔油氣的預熱時間，避免了過去裝置中的問題，提高了應用的質量和水平。第三，本裝置通過對雙面輻射加熱爐的應用，使得焦化油高溫段的停留時間延長，提高了液體產品的應用效率。同時，通過對空氣預熱器等的高質量應用，形成了燃料氣設置、爐膛溫度聯鎖控制，保障其操作的安全性，降低了對環境的污染程度[1]。

2 中低溫煤焦油延遲焦化裝置優化

2.1 進料方式優化

進行進料的優化，提高了裝置應用的質量，保障了操作的安全。具體來講，煤焦油在完成與產品換熱后，進入到加熱爐對流段，然后進入到原料油緩沖罐中，和循環油進行混合。充分發揮出煤焦油的特性，使得其部分裂解組分先期進行低溫裂解反應，對于初始結焦點以下溫度進行合理化控制，使得易縮合組分不會輕易進行縮合，產生出焦炭。此裝置在改進后，直接使得煤焦油中的易裂解組分進行分裂，產生出具有較輕組分特征的物質，從緩沖罐的頂部進入到分餾塔中，一方面避免了部分餾氣在高溫狀態下裂解成富氣，增加液收、減少氣相回收率，另一方面節約了能耗、減少了加熱爐負荷。而煤焦油中的重組分加熱爐、進料泵進行合理化加熱，進入到焦化塔中進行焦化反應，最終生成出焦炭、油氣。

2.2 加熱爐設計優化

進行加熱爐的優化設計，一方面有效防止煤焦油在爐管中結焦，特別是生成出彈丸焦，另一方面可以避免爐管中形成酚類酸對環境進行腐蝕。而采取的具體舉措為，第一，降低加熱爐出口溫度，有利于抑制彈丸焦生成，保障液收沒有明顯的變化，爐管中的結焦得到有效改善。第二，在輻射段進行加氫裝置注入，進行有效性氫循環，使得爐管的流速提高、有效防止爐管結焦問題、使得油氣分壓得到降低。

2.3 轉油線設計優化

轉油線設計中需要對高質量管線進行應用，充分發揮出其耐腐蝕、耐高溫的特點，使得管系的結構得到優化，從以前的四通轉變為彎頭，使得渦流沖擊獲得消除，流況獲得改善，熱應力獲得減少。在主要的彎頭內部應用高質量堆焊316不銹鋼，使得管系的腐蝕能力獲得提升，在加熱爐中應用循環氫，消除了中低溫煤焦油酚類酸性腐蝕條件，使得轉油線獲得保護。

2.4 焦炭塔操作優化

依據料位計進行焦炭塔泡沫高度檢測，及時的進行焦炭塔泡沫注入，減少了油氣中膠粉夾帶，使得進入到分餾塔中的焦粉減少，提升了焦炭塔操作的質量和水平，保障了中低溫煤焦油延遲焦化裝置功能充分發揮[2]。

3 結語

對煤焦油特性進行充分把握，嚴格的依照操作流程和特點，進行轉油線、焦炭塔、加熱爐、進料等優化設計，提升了中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計水平，提高了工廠的生產效率，實現了良好經濟效益。

[1]王長壽.中低溫煤焦油延遲焦化裝置設計與優化[J].化工管理,2016,11:203-205.

[2]王汝成.陜北中低溫煤焦油中酚類化合物的分離與組成分布研究[D].西北大學,2011.

廖四貝（1987-），男，漢族，陜西省西安市人，西安科技大學本科學歷，助理工程師，主要從事低溫煤焦油延遲焦化技術方面的工作。