延遲焦化裝置優化生產和提高液收

聶大偉

摘 要：延遲焦化的目的是多生產液體產品而少生產焦炭，本文通過討論原料性質，操作溫度，操作壓力，循環比對產品收率的影響，通過優化操作，實現焦化裝置液體收率的增加。

關鍵詞：原料性質；循環比；操作溫度；操作壓力

1 本裝置構成和加工能力

本裝置于1996年建成投產，設計規模為100萬噸/年，其包括反應、分餾、吸收穩定、富氣壓縮、水力除焦、油氣回收、冷切焦水處理和有井架水力除焦等八個部分組成，不包括干氣及液態烴的脫硫。

由于2003年焦化裝置再次擴能改造，新增一爐兩塔，裝置處理能力可達到160萬噸/年。裝置改造主要部分是新增一爐兩塔、分餾及吸收穩定部分脫除瓶頸、新增富氣壓縮機一臺（位號C4203B，與之前的富氣壓縮機C4203A處理量不同）、加熱和換熱系統等。

2 影響裝置液收的主要因素

2.1 原料性質

延遲焦化可以處理多種原料，如原油、常壓重油、減壓渣油、瀝青等含硫量較高及殘碳值高達50%的殘渣原料，以至芳香烴含量很高、難裂化的催化裂化澄清油和熱裂解渣油等。原料油的性質對產品的分布和質量有很大的影響。通常來講，原料油的密度越大，焦炭產率也越大，液收就越小。生產實踐表明，在一般情況下焦炭產率約為原料殘碳值的1.5～2倍。對于來自同一種原油而拔出深度不同的減壓渣油，隨著減壓渣油產率的下降，焦化原料由輕變重，焦化產物中焦炭產率增加液體收率則下降。

2.2 操作溫度

反應溫度即加熱爐出口溫度，是延遲焦化裝置的重要操作指標，它的變化直接影響到爐管內和焦炭塔內的反應深度，從而影響到焦化產物的產率和性質。

對于同一種原料，加熱爐出口溫度升高，反應速度和反應深度增大，氣體、汽油和柴油的產率增大，而蠟油的產率變小。焦炭中的揮發份由于加熱爐出口溫度升高而降低，因此使焦炭的產率有所減小。

2.3 操作壓力

延遲焦化的主要生產目的是提高煉油廠的輕質油收率，除了個別以生產針狀焦為主要目的產品的裝置外，對焦化原料的選擇一般沒有多少余地，因此，應針對原料的性質選擇適宜的操作條件以盡量提高液體產品產率而降低焦炭產率。

反應壓力是指焦炭塔的操作壓力。焦炭塔的壓力下降使液相油品易于蒸發，也縮短了氣相油品在塔內的停留時間，從而降低了反應深度。一般來說，壓力降低會使蠟油產率增大而使柴油產率降低。為了取得較高的柴油產率，應采用較高的壓力；為了取得較高的蠟油產率則應采用較低的壓力。操作溫度和循環比固定之后，提高操作壓力將使塔內焦炭中滯留的重質烴類增多，使焦炭的產率增加，氣體產率也略有增加，C5以上的液體產品產率下降，焦炭的揮發分含量也會略有增加。所以提高焦化裝置液體產品收率的話要降低操作壓力。

2.4 循環比

循環比是對裝置處理能力、產品性質及其分布都有影響的重要操作參數。循環比是反應產物在分餾塔中分出的塔底循環油與新鮮原料油的流量之比。也有用加熱爐進料量與新鮮原料進裝置流量之比值來表示循環量的大小（稱作聯合循環比）。在正常生產過程中，循環比的大小是依據原料油的性質來決定的。在加熱爐進料量一定的情況下，增大循環比會明顯降低裝置的實際處理能力。相反，為了保持較高的裝置處理能力，通常采用較小的循環比，此時，從分餾塔分離出的蠟油終餾點提高，返回焦炭塔內進行二次裂化的重質烴類減少，相應地降低了小分子烴類的產量和焦炭的產率，增加了中間餾分的產率。因此，循環比越小，則液體收率越高，氣體和焦炭收率就越小。但是由于受到分餾塔底溫度的限制，降低循環比是有限度的。對于較重的、容易結焦的原料，由于單程裂化深度受到限制，就要采用較大的循環比。而對于一般原料，循環比為0.1～0.5。

3 現如今裝置的瓶頸及應對辦法

3.1 柴油泵負荷過大，易超額定電流

柴油泵P204AB， 175t/h加工量時柴油泵電機已接近額定電流P204A（額定電流166A）實際電流159A，P204B（額定電流162A）實際電流158A。致使柴油泵的調節能力低，影響柴油的收率。而一旦出現波動機泵電機超電流跳閘或燒毀電機，一臺出現故障，需降處理量進行維修，從而影響到整個裝置的處理量。

應對方法：建議提高上游裝置的拔出率；重新核算處理量，更換功率更大的柴油泵。

3.2 柴油冷后溫度高，超工藝指標

現在柴油出裝置溫度最高已達50℃，接近工藝卡片指標53℃（環境溫度較低），如高溫季節時，柴油出裝置溫度將超指標，目前沒有更好的冷卻手段。

應對方法：我車間定期對柴油空冷翅片進行清洗，增加空冷器的換熱效果，從而降低柴油冷后溫度。

3.3 分餾塔頂溫度高

一是由于焦炭塔分餾塔氣速高，焦粉攜帶量嚴重；二是由于俄油含氮量大，在頂循空冷結鹽。經常造成頂循空冷管束堵，導致空冷回流量小，冷卻效果不好，從而使塔頂溫度經常超過工藝指標148℃，特別是環境溫度高時，塔頂溫度能達到152℃。

應對方法：制定定期清洗塔頂空冷器管束的預案，防止管束堵塞并影響換熱效果；定期清洗空冷翅片，增加換熱效果；增加在線洗鹽系統，防止管束或塔盤結鹽。

3.4 焦炭塔頂壓力高

加工俄油輕質組份多，在保證處理量的情況下從而提高輻射量，導致焦炭塔壓力高并超過工藝指標。

應對方法：在保證輻射量的情況下嚴格控制爐出口溫度防止超高；加熱爐的注水量應控制工藝指標下線；嚴格控制老塔處理時的小吹汽量及吹汽時間。