[发明专利]一种降低焦炭产率的低循环比焦化装置

说明书

技术领域

本发明属于石油加工技术领域，尤其涉及一种降低焦炭产率的低循环比焦化装置。

背景技术

当前，我国原油加工总量约为5亿吨，其中，焦化装置加工量约占原油总量的15-20％，近1亿吨。焦化装置工艺流程简单，对原料要求标准低，经济效益好，缺点是焦炭产率高。因此，降低焦炭产率成为该装置节能增效重要课题。根据很多资料显示，焦化装置降低焦炭产率最好的方法就是降低循环比，既能够降低焦炭产率，又能降低装置能耗，起到双倍的效益。当前，国内焦化装置循环比普遍较高，如新疆塔河炼厂焦化装置循环比达到1.0，其他焦化装置循环比在0.15-0.3之间，而国外焦化装置循环比较低约0.1左右，较高的循环比给焦化装置生产带来很多的问题：

一、主要设备能力的浪费：循环油在装置内反复循环，浪费了焦化三个主要设备(加热炉、焦炭塔和分馏塔)的能力，降低了装置的加工量。

二、增加了装置能耗：循环油在加热炉反复循环加热，导致过高的燃料消耗和装置能耗的大量浪费。

三、焦炭产率较高：较高的循环比同较低的循环比相对比，焦炭产率高出2-3％，对一套150万吨的焦化装置经济效益相差约1亿元。

降低循环比，就是要减少循环油的流量。循环油成分分析：渣油单程转化生成的重蜡油在分馏塔底部被分离后就进入循环油系统，循环油单程转化再次生成的重蜡油，在分馏塔底部新老重蜡油合在一起，就形成循环油。当循环油单程转化生成的目标产品产量，等于渣油单程转化生成的重蜡油产量时，循环油流量就稳定下来。循环油流量大小取决于两个因素：第一是循环油的单程转化率，单程转化率的高低取决于反应温度。二是渣油的单程转率，渣油单程转化生成重蜡油量同样取决于反应温度。对于同一套焦化装置来说，在现有的操作条件下，渣油和循环油的反应温度相同，因此，重蜡油产量和循环油流量基本是不变的。

在降低循环比方面，我国炼油行业厂做了大量的工作：

(一)、基础研究：

1、重蜡油裂解——单程焦化组合工艺技术研究

作者：中国石油大学，吴锋棒

循环油比原料渣油轻，芳烃含量较高，需要更高的反应温度。重蜡油和渣油分开，在不同的操作条件下，单独实现微反焦化反应。重蜡油采用较高的反应温度，渣油采用常规的反应温度。

结果证明：焦化装置重蜡油焦炭产率低于渣油，反应温度升高后，重蜡油焦炭产率显著下降，组合工艺微反焦炭产率明显降低。组合工艺经济性优于常规焦化装置。

2、比大循环比操作更有效的，降低蜡油收率的延迟焦化技术

在一个焦炭塔操作周期的前期，按照小循环比(0.2-0.3)，较大的处理量加工渣油，反应温度495-500℃，完成装置原料加工任务。之后，在较短的时间内切换蜡油，反应温度505-520℃，以便实现焦化蜡油的全转化。

(二)、炼厂生产

1、提高蒸发段温度多拨出蜡油，把重蜡油的一部分作为产品送到下游装置加工，降低循环油流量

例如，镇海炼化分公司降低循环比技术作者：扬云峰

2006年8月，镇海炼化分公司与美国kbc公司合作降低循环比操作，用第二焦化装置做试验，原循环比0.17，降低循环比目标为0.1，未能实现，仅仅达到0.16。结论：

(1)降低循环比造成蜡油变重质量下降，催化装置不能适应。

(2)降低循环比，需要多拨出蜡油，使蒸发段温度上升，渣油与循环油换热量减少，加热炉入口温度下降，装置能耗上升。

2、把重蜡油的一部分作为产品送出装置。如用来调和生产燃料油历青等。但是，重蜡油质量很差，特别是含硫重蜡油，难以找到其他的用途。

当前，炼油行业已经有人认识到，降低循环油流量最好的办法是单独提高循环油的反应温度，比常规焦化装置渣油反应温度高出5-20℃条件下反应，实现较高的转化率，就能够降低循环油流量，降低循环油焦炭产率，实现小循环比或低循环比。但是，从目前的技术水平来讲，焦化的生产流程是新鲜原料渣油和循环油在一起，在同一套加工设备内、在相同的操作条件下实现焦化反应的。因此，在现有设备工艺条件下，要单独提高循环油反应温度，就需要将循环油同渣油分开，要为循环油新建一台加热炉、焦炭塔和分馏塔，这几乎是要新建一套焦化装置，大约投资2-3亿元。由于投资大，使该项技术难以实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、可有效降低焦炭产率的低循环比焦化装置。