通過優化生產工藝提升延遲焦化石油焦品質

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，亦即為對重質原油實現相應的加熱，整個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現，而在高熱強度的作用之下，在短時間里會出現改變，符合所需的溫度條件，通常在爐管里并不會出現相應的焦化反應，往往需要存在一定的延遲，這樣會對焦碳塔帶來作用，促使發生熱裂化反應。以現今的延遲焦化而言，由于其存在著較為明顯的優勢，受到了整個行業的重視，成為了生產石油焦等的相關工藝。而在石油焦方面，通常會被用在煉鋁等行業，存在著非常寬泛的用途，因此對應的會給裝置造成極大的影響，會對經濟效益起到決定性的作用。

某石化公司的延遲焦化裝置規模為2.40 Mt/a，該設施是中國石化鎮海設計院所設計，采用二爐四塔、大循環比、多點注氣工藝，工藝成熟可靠，裝置于2008年2月一次性開車成功。近年來，由于經濟的較好發展，石油焦市場需求旺盛，一些高品質的產品更是受到了市場的歡迎，成為了緊缺資源，然而以該公司的實際來看，由于其所生產的產品無法滿足對應的高品質指標，對公司的經濟效益造成了較大的影響。基于此，文章從制約石油焦產品質量的相關要素出發，給出了具體的對策，石油焦的品質有了明顯的改善。

1 降低石油焦揮發分含量的措施

1.1 提高焦炭塔入口溫度

在焦炭塔方面，存在的入口溫度會對產品造成極大的影響，而出現這種情況則是因為該區域溫度改變導致，最終使得塔內反應深度受到相應作用，這也就意味著產品品質會由此遭受到影響。如若操作壓力一定，且相關的循環比實現固定的話，展開相應的操作，那么反應溫度的提升將會對氣體瓦斯油等造成影響，促使能夠實現收率增加，而焦炭產量出現減少，還會使得在石油焦里的一些揮發分含量出現明顯的減弱?？茖W選取交換溫度時所必須遵循的原則為要對原料特性予以足夠的考量，且能夠較好地掌握產品性質要求。

如反應溫度過高，則會呈現反應過深的現象，這樣便會使得柴油蠟油等出現連續性的裂化，這種情況下亦即意味著氣體收率會出現提升，并會由此致使彈丸焦出現。需要注意的是，在石油焦層面，如若存在揮發分含量減弱的現象，對應的硬度則亦出現提升，而這則是意味著除焦的難度會大大增加，溫度過高的話，同樣會使得加熱爐受到相應的影響，特別是表現在轉油線方面的結焦傾向會大大提升，這對設施的長時間運行來講是極為不利的［1］。

反應溫度過低，如此意味著反應深度隨之降低，這就會對液體產品造成很大的作用，收率呈現出相對較低的態勢；需要關注的是焦炭揮發分含量，整體的情況會更高，且在很大程度上會出現瀝青。以石油焦的具體情況來看，如若要對其質量進行衡量的話，必須要對揮發分含量予以足夠的重視，其是核心指標所在。展開具體的作業時，對應的做法為關注加熱爐出口溫度方面的工作，接著則是對焦炭塔予以關注，核心為入口溫度的把控，通常會由原料的性質所決定，而會受到以下因素影響，比如：焦炭，硬度等。

以延遲焦化設施而言，在加熱爐方面通常都會借助直壁附墻燃燒雙面輻射立式爐。在設計負荷方面，其對應的規格為41.79 MW，通常會使用強制通風的形式展開，借助空氣預熱器展開相應的換熱作業。在加油原料方面通常是4路，最大可能聯系延遲焦化設施的具體情況，借由研究可以得出，分支爐應該將其對應的溫度把控，在494～496 ℃這個區間，具體操作經過里借助調整對應的分支爐溫度，從而能夠實現對焦炭塔入口溫度的有效調整［2］。

1.2 控制“三泥”摻煉量

通過研判“三泥”相關可以得出，相關的成分是污油以及水，且會存在苯系物重金屬等相關的毒害物質，整體呈現出污染性強且處理困難的特點。在管理范圍上，上述元素通常屬固體廢物［3］。還有在“三泥”熱值方面往往會呈現出較高的特點，因此存在著極高的回收價值。而以樣本石化公司來看，在展開相關的分析時，對應的含油污泥具體情況是，水多油少，完成對應的離心脫水作業，在揮發分含量方面呈現出較低的特點，所以在小給水環節，把“三泥”送到沒有展開進料作業的焦炭塔里展開相應的回煉作業，借助焦炭余熱從而使得“三泥”里的水氣化，并最終成為氣流，對于那些無法進行氣化的物質則是會被氣流攜帶沿著焦床里的管道實現上升，最后從塔頂部分出現流速減慢的情況，最終會沉降在老塔頂部，接著則是出現縮合反應，最終成為石油焦，而這個時候所形成的石油焦則是存在著化學性穩定的特點，如此便較好地達成了對“三泥”的無害化作業，且能夠實現較好的資源再利用，摻煉量通常是20 t［4］。為了能夠生產出品質相對較高的石油焦，應該考察具體的指標因素。

1.3 降低焦炭塔操作壓力

如果要實現該方面的工作，首先應該促使反應焦層里的相關重質油達成汽化，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分含量實現有效減少。還有，會使得高溫油氣出現改變，也就是其在焦炭塔里的對應初始停留周期會出現相應的減少，還能夠降低高溫油氣所表現出來的二次裂化反應。如此情況之下，焦炭產率會隨之出現降低，并會因為在很大程度上使得液體產品收率實現相應的強化，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平均提升1.3%，而在焦炭產率方面則是會減少1%，如若壓力過低的話，那么便會使得焦化蠟油性質出現改變，變得更差，這對后續的加氫處理裝置則是提出了更高的要求，會提升相應的嚴格度［5］。如若要實現降低壓力，還必須充分地考量工程技術的影響。

1.4 提升石油焦質量管理的措施

生產過程的質量管理也是影響石油焦質量的重要因素之一。(1)以產品質量來看，如若要實現提升的話，則是必須要對生產過程進行有效的控制，從而保障在整個生產過程里都會表現的相對平穩受控。應該全方位地進行質量管控作業，假若存在異常的話，則是應該在第一時間展開調整處置；完成好對應的維保作業，從而保障關鍵設備能夠保持最優的狀態［6］；(2)完善質量管理，助力石油焦質量升級。嚴格按照規定的頻次、項目進行分析化驗，確保檢驗率 100%。嚴格按照 NB/SH/T0527—2015 規定的試樣采集程序與分析方法進行操作，確保檢驗結果準確可靠。強化統計分析，采取日統計、周統計、月總結的方式，以統計分析數據指導生產［7-8］。

1.5 其他影響因素及調整

為了能夠促使石油焦揮發分實現顯著的減少，必須要在充分關注焦炭塔壓力的同時，能夠實現循環比的有效提升，然而在焦炭塔方面，通常的操作壓力是0.10 MPa，這就意味著調整幅度相對很小，并會非常容易導致焦炭塔泡沫層出現提升的情況。也就是說實現對循環比的提升在一定程度上能夠促使原料性質得以改善，強化液收，并達成揮發分的減少，然而還會在很大程度上促使裝置運行負荷得以減弱，這就會造成重油加工失去平衡。所以，在具體的生產經過里，未將此二者當成調節石油焦揮發分的措施。

2 結語

在石油焦產品生產經過里，存在著一個極為核心的制約因素，便是揮發分含量高，其會對整體的質量起到極大的作用。結合對原料性質的分析，不追加設施支出的基礎上，對加熱爐出口溫度進行提高，促使其達到 497 ℃，這樣焦炭塔操作壓力則是會出現減弱，降低到0.15 MPa，而在“三泥”摻煉量方面，亦會出現下調，也就是達到至每個生焦周期 10 t，其他各項指標達到 2A 級高品質低硫焦的技術要求，根據目前石油焦價格與油品價格差測算可以增加裝置效益10元/噸，具有較好的經濟效益。