通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝提升延遲焦化石油焦品質(zhì)

夏富(中海石油舟山石化有限公司，浙江 舟山 316015)

0 概述

所謂的延遲焦化，亦即為對(duì)重質(zhì)原油實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的加熱，整個(gè)過程借助加熱爐展開，此過程里必須處于一定的流速方可實(shí)現(xiàn)，而在高熱強(qiáng)度的作用之下，在短時(shí)間里會(huì)出現(xiàn)改變，符合所需的溫度條件，通常在爐管里并不會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的焦化反應(yīng)，往往需要存在一定的延遲，這樣會(huì)對(duì)焦碳塔帶來作用，促使發(fā)生熱裂化反應(yīng)。以現(xiàn)今的延遲焦化而言，由于其存在著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，受到了整個(gè)行業(yè)的重視，成為了生產(chǎn)石油焦等的相關(guān)工藝。而在石油焦方面，通常會(huì)被用在煉鋁等行業(yè)，存在著非常寬泛的用途，因此對(duì)應(yīng)的會(huì)給裝置造成極大的影響，會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益起到?jīng)Q定性的作用。

某石化公司的延遲焦化裝置規(guī)模為2.40 Mt/a，該設(shè)施是中國(guó)石化鎮(zhèn)海設(shè)計(jì)院所設(shè)計(jì)，采用二爐四塔、大循環(huán)比、多點(diǎn)注氣工藝，工藝成熟可靠，裝置于2008年2月一次性開車成功。近年來，由于經(jīng)濟(jì)的較好發(fā)展，石油焦市場(chǎng)需求旺盛，一些高品質(zhì)的產(chǎn)品更是受到了市場(chǎng)的歡迎，成為了緊缺資源，然而以該公司的實(shí)際來看，由于其所生產(chǎn)的產(chǎn)品無法滿足對(duì)應(yīng)的高品質(zhì)指標(biāo)，對(duì)公司的經(jīng)濟(jì)效益造成了較大的影響。基于此，文章從制約石油焦產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)要素出發(fā)，給出了具體的對(duì)策，石油焦的品質(zhì)有了明顯的改善。

1 降低石油焦揮發(fā)分含量的措施

1.1 提高焦炭塔入口溫度

在焦炭塔方面，存在的入口溫度會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成極大的影響，而出現(xiàn)這種情況則是因?yàn)樵搮^(qū)域溫度改變導(dǎo)致，最終使得塔內(nèi)反應(yīng)深度受到相應(yīng)作用，這也就意味著產(chǎn)品品質(zhì)會(huì)由此遭受到影響。如若操作壓力一定，且相關(guān)的循環(huán)比實(shí)現(xiàn)固定的話，展開相應(yīng)的操作，那么反應(yīng)溫度的提升將會(huì)對(duì)氣體瓦斯油等造成影響，促使能夠?qū)崿F(xiàn)收率增加，而焦炭產(chǎn)量出現(xiàn)減少，還會(huì)使得在石油焦里的一些揮發(fā)分含量出現(xiàn)明顯的減弱。科學(xué)選取交換溫度時(shí)所必須遵循的原則為要對(duì)原料特性予以足夠的考量，且能夠較好地掌握產(chǎn)品性質(zhì)要求。

如反應(yīng)溫度過高，則會(huì)呈現(xiàn)反應(yīng)過深的現(xiàn)象，這樣便會(huì)使得柴油蠟油等出現(xiàn)連續(xù)性的裂化，這種情況下亦即意味著氣體收率會(huì)出現(xiàn)提升，并會(huì)由此致使彈丸焦出現(xiàn)。需要注意的是，在石油焦層面，如若存在揮發(fā)分含量減弱的現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的硬度則亦出現(xiàn)提升，而這則是意味著除焦的難度會(huì)大大增加，溫度過高的話，同樣會(huì)使得加熱爐受到相應(yīng)的影響，特別是表現(xiàn)在轉(zhuǎn)油線方面的結(jié)焦傾向會(huì)大大提升，這對(duì)設(shè)施的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行來講是極為不利的［1］。

反應(yīng)溫度過低，如此意味著反應(yīng)深度隨之降低，這就會(huì)對(duì)液體產(chǎn)品造成很大的作用，收率呈現(xiàn)出相對(duì)較低的態(tài)勢(shì)；需要關(guān)注的是焦炭揮發(fā)分含量，整體的情況會(huì)更高，且在很大程度上會(huì)出現(xiàn)瀝青。以石油焦的具體情況來看，如若要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行衡量的話，必須要對(duì)揮發(fā)分含量予以足夠的重視，其是核心指標(biāo)所在。展開具體的作業(yè)時(shí)，對(duì)應(yīng)的做法為關(guān)注加熱爐出口溫度方面的工作，接著則是對(duì)焦炭塔予以關(guān)注，核心為入口溫度的把控，通常會(huì)由原料的性質(zhì)所決定，而會(huì)受到以下因素影響，比如：焦炭，硬度等。

以延遲焦化設(shè)施而言，在加熱爐方面通常都會(huì)借助直壁附墻燃燒雙面輻射立式爐。在設(shè)計(jì)負(fù)荷方面，其對(duì)應(yīng)的規(guī)格為41.79 MW，通常會(huì)使用強(qiáng)制通風(fēng)的形式展開，借助空氣預(yù)熱器展開相應(yīng)的換熱作業(yè)。在加油原料方面通常是4路，最大可能聯(lián)系延遲焦化設(shè)施的具體情況，借由研究可以得出，分支爐應(yīng)該將其對(duì)應(yīng)的溫度把控，在494～496 ℃這個(gè)區(qū)間，具體操作經(jīng)過里借助調(diào)整對(duì)應(yīng)的分支爐溫度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焦炭塔入口溫度的有效調(diào)整［2］。

1.2 控制“三泥”摻煉量

通過研判“三泥”相關(guān)可以得出，相關(guān)的成分是污油以及水，且會(huì)存在苯系物重金屬等相關(guān)的毒害物質(zhì)，整體呈現(xiàn)出污染性強(qiáng)且處理困難的特點(diǎn)。在管理范圍上，上述元素通常屬固體廢物［3］。還有在“三泥”熱值方面往往會(huì)呈現(xiàn)出較高的特點(diǎn)，因此存在著極高的回收價(jià)值。而以樣本石化公司來看，在展開相關(guān)的分析時(shí)，對(duì)應(yīng)的含油污泥具體情況是，水多油少，完成對(duì)應(yīng)的離心脫水作業(yè)，在揮發(fā)分含量方面呈現(xiàn)出較低的特點(diǎn)，所以在小給水環(huán)節(jié)，把“三泥”送到?jīng)]有展開進(jìn)料作業(yè)的焦炭塔里展開相應(yīng)的回?zé)捵鳂I(yè)，借助焦炭余熱從而使得“三泥”里的水氣化，并最終成為氣流，對(duì)于那些無法進(jìn)行氣化的物質(zhì)則是會(huì)被氣流攜帶沿著焦床里的管道實(shí)現(xiàn)上升，最后從塔頂部分出現(xiàn)流速減慢的情況，最終會(huì)沉降在老塔頂部，接著則是出現(xiàn)縮合反應(yīng)，最終成為石油焦，而這個(gè)時(shí)候所形成的石油焦則是存在著化學(xué)性穩(wěn)定的特點(diǎn)，如此便較好地達(dá)成了對(duì)“三泥”的無害化作業(yè)，且能夠?qū)崿F(xiàn)較好的資源再利用，摻煉量通常是20 t［4］。為了能夠生產(chǎn)出品質(zhì)相對(duì)較高的石油焦，應(yīng)該考察具體的指標(biāo)因素。

1.3 降低焦炭塔操作壓力

如果要實(shí)現(xiàn)該方面的工作，首先應(yīng)該促使反應(yīng)焦層里的相關(guān)重質(zhì)油達(dá)成汽化，接著則是使其溢出泡沫層，并在接下來來到油氣段，如此便能夠促使焦炭的揮發(fā)分含量實(shí)現(xiàn)有效減少。還有，會(huì)使得高溫油氣出現(xiàn)改變，也就是其在焦炭塔里的對(duì)應(yīng)初始停留周期會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的減少，還能夠降低高溫油氣所表現(xiàn)出來的二次裂化反應(yīng)。如此情況之下，焦炭產(chǎn)率會(huì)隨之出現(xiàn)降低，并會(huì)因?yàn)樵诤艽蟪潭壬鲜沟靡后w產(chǎn)品收率實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的強(qiáng)化，特別是焦化蠟油。以焦炭塔壓力來看，每減弱0.05 MPa，那么在裝置液體收率方面則是會(huì)平均提升1.3%，而在焦炭產(chǎn)率方面則是會(huì)減少1%，如若壓力過低的話，那么便會(huì)使得焦化蠟油性質(zhì)出現(xiàn)改變，變得更差，這對(duì)后續(xù)的加氫處理裝置則是提出了更高的要求，會(huì)提升相應(yīng)的嚴(yán)格度［5］。如若要實(shí)現(xiàn)降低壓力，還必須充分地考量工程技術(shù)的影響。

1.4 提升石油焦質(zhì)量管理的措施

生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理也是影響石油焦質(zhì)量的重要因素之一。(1)以產(chǎn)品質(zhì)量來看，如若要實(shí)現(xiàn)提升的話，則是必須要對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制，從而保障在整個(gè)生產(chǎn)過程里都會(huì)表現(xiàn)的相對(duì)平穩(wěn)受控。應(yīng)該全方位地進(jìn)行質(zhì)量管控作業(yè)，假若存在異常的話，則是應(yīng)該在第一時(shí)間展開調(diào)整處置；完成好對(duì)應(yīng)的維保作業(yè)，從而保障關(guān)鍵設(shè)備能夠保持最優(yōu)的狀態(tài)［6］；(2)完善質(zhì)量管理，助力石油焦質(zhì)量升級(jí)。嚴(yán)格按照規(guī)定的頻次、項(xiàng)目進(jìn)行分析化驗(yàn)，確保檢驗(yàn)率 100%。嚴(yán)格按照 NB/SH/T0527—2015 規(guī)定的試樣采集程序與分析方法進(jìn)行操作，確保檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)分析，采取日統(tǒng)計(jì)、周統(tǒng)計(jì)、月總結(jié)的方式，以統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)［7-8］。

1.5 其他影響因素及調(diào)整

為了能夠促使石油焦揮發(fā)分實(shí)現(xiàn)顯著的減少，必須要在充分關(guān)注焦炭塔壓力的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)比的有效提升，然而在焦炭塔方面，通常的操作壓力是0.10 MPa，這就意味著調(diào)整幅度相對(duì)很小，并會(huì)非常容易導(dǎo)致焦炭塔泡沫層出現(xiàn)提升的情況。也就是說實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)比的提升在一定程度上能夠促使原料性質(zhì)得以改善，強(qiáng)化液收，并達(dá)成揮發(fā)分的減少，然而還會(huì)在很大程度上促使裝置運(yùn)行負(fù)荷得以減弱，這就會(huì)造成重油加工失去平衡。所以，在具體的生產(chǎn)經(jīng)過里，未將此二者當(dāng)成調(diào)節(jié)石油焦揮發(fā)分的措施。

2 結(jié)語

在石油焦產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)過里，存在著一個(gè)極為核心的制約因素，便是揮發(fā)分含量高，其會(huì)對(duì)整體的質(zhì)量起到極大的作用。結(jié)合對(duì)原料性質(zhì)的分析，不追加設(shè)施支出的基礎(chǔ)上，對(duì)加熱爐出口溫度進(jìn)行提高，促使其達(dá)到 497 ℃，這樣焦炭塔操作壓力則是會(huì)出現(xiàn)減弱，降低到0.15 MPa，而在“三泥”摻煉量方面，亦會(huì)出現(xiàn)下調(diào)，也就是達(dá)到至每個(gè)生焦周期 10 t，其他各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到 2A 級(jí)高品質(zhì)低硫焦的技術(shù)要求，根據(jù)目前石油焦價(jià)格與油品價(jià)格差測(cè)算可以增加裝置效益10元/噸，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。