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分析延迟焦化装置工艺技术特点及其应用

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  摘 要:延迟焦化装置能够使重油经过反应提炼出轻油,为了了解其工艺技术特点和应用,本文对某公司的延迟焦化装置进行了详细分析。
  关键词:延迟焦化;加热炉;技术
  延迟焦化工艺中的原料为渣油和重油等,经过延迟焦化反应装置中的反应,使渣油等变成气体、柴油、汽油等,这种工艺能够使柴油等能源的提取得到高效的实现,满足轻质油的需求。在重油加工工艺中有着较高的要求,根据各方面的分析,延迟焦化工艺具有较多的优点,包括技术可行性高、节省成本、操作简便等,具有重要的作用。
  1 延迟焦化装置工艺技术特点
  延迟焦化装置采用美国某公司提供专利技术特点如下:
  1.1 焦炭塔特点
  1.1.1 操作压力低
  通常,焦炭塔的压力在降低0.03MPa的时候,液体体积的收率会提高1.3%,焦炭收率下降1%。在应用中将焦炭塔的压力设置为0.15 MPa,和一般的操作压力相比减少了0.03 MPa,因此具有压力低的特点。
  1.1.2 反应的温度高
  延迟焦化的反应中的温度由加热炉口进行控制,压力与循环比达到一定程度的时候,温度升高5.6℃,液体的收率会提高1.1%,当反应中温度较高的条件下,焦炭会出变硬的现象,需要进行除焦,周期变短。为了使延迟焦化装置能够长期的使用,需要将温度进行适当的调节,通过温度调节,使加热炉出口的温度调至510℃,高于通常温度,使反应中的液体收率提高。
  2 焦炭塔、分馏塔的设计特点
  2.1 焦炭塔气速高
  焦炭塔的设计中油气线速高,在国内的速度一般为0.15m/s,在某公司的设计中达到了0.21m/s。同时具有焦炭塔空高特点,国内的高度为3m-5m。
  2.2 焦粉洗涤效果明显
  分馏塔的油回量情况为:装置在100%负荷下,上回流量为1100-1200 t/h,下回流量为280 t/h,油回量和国内的装置比较更大,对焦炭塔油气中的焦粉进行洗涤效果更好。分馏塔下部有5层人字形的换热挡板,在运行中蜡油下回流之后和油气在换热挡板中洗涤,除去其中的焦粉。
  2.3 分餾塔底设布油管
  分馏塔的底部设布油管,当塔底的循环油进入塔中后进入环管,从环管中20个内开孔流出来,流到塔底的时候呈现旋涡状态,使塔底扰动加大,使塔底焦粉沉积减少。
  3 加热炉双面辐射阶梯炉应用
  3.1 双面辐射阶梯炉结构
  美国某公司中延迟焦化装置加热炉中具有双面辐射阶梯炉,其中每个加热炉包含6个辐射室和1个对流室,工艺介质分为6管程经过对流室后流入到辐射炉膛中加热,直至反应发生的温度,在每个管程的辐射盘都在单独的敷设炉膛之中,对流室的上部设置了蒸汽过热盘管。采用这种形式能够使加热炉的操作更加的便捷,能够对各个管程进行单独的控制,使清焦更加高效。与单面辐射的焦化装置相比,双面辐射阶梯炉的炉管的表面热强度有所提升,在长度和高度上都进行了改善,使炉管的热强度峰值降低,平均热强大变大,这使炉管表面的局部过热问题得到有效解决,能够使炉管的内结焦现象得到控制,使炉子的辐射室传热效率提高,能够延长使用的周期。炉管的出口设置在辐射室下面,这个位置的炉管中介质温度较高,在辐射炉膛中传热强度最高的部位,为了使这个位置不容易出现炉管结焦的问题,对炉膛中盘管布置进行了设计改善,使第1根和第2根之间,第2根和第3根的距离扩大,这种结构能够使该部位的炉管表面的热强度得到降低,能够使结焦现象得到缓解,并且可以使炉管的使用时间得到延长。
  3.2 实现在线清焦
  装置在不停水的时候,采用双面辐射阶梯炉可以使管程的工艺介质被切断,将注水保留,结合变温操作,能够使炉管壁的焦炭剥离下来,使剥离之后的焦炭和汽化的蒸汽共同进入到焦炭塔之中。通过实践分析发现,这种加热炉能够加强清焦的效果,当辐射炉管局部管壁的温度到达641℃的时候,经过在线清焦后,管壁的温度能够降低,这使加热炉的运行周期得到了延长。另外,加热炉的炉管中一段利用急弯弯管进行连接,另一端用回弯头连接,当炉子内出现严重结焦的时候,将回弯头的堵头都打开,采用PIPE PIG进行清焦。国内部分炼油工厂中利用在线清焦进行操作,但是由于设计中不合理,在线清焦的效果不明显,这种技术是加热炉设计中的重要核心,在实际的应用中也具有较好的效果,通过设计的完善以及正确的操作方法,在线清焦可以使结焦现象进行处理,这表明加热炉的设计能够发挥出良好的作用。
  4 结语
  结合美国某公司研发的延迟焦化装置,通过分析发现加热炉具有良好的性能,能够使结焦问题得到缓解,同时能够有效的控制温度,使加热炉的运行周期延长。在目前的炼油生产中,使用高效的技术能够使炼油过程得到优化,提高效率和产量,因此,应加强焦化装置的设计,使其具有更好的性能。
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  作者简介:
  王雨婷(1991- ),女,汉族,甘肃酒泉,助理工程师,主要从事炼油化工工作。
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