增加汽、柴油收率的改进延迟焦化工艺

暂无

一、技术领域：\n本发明涉及石油加工工艺中的延迟焦化，是一种增加汽、柴油收率的改进延 迟焦化工艺。\n二、背景技术：\n延迟焦化工艺是至今最成熟的渣油轻质化技术，该工艺以减压渣油为原料， 采用高温裂解使渣油深度反应转化为气体、汽油、柴油、蜡油和石油焦。延迟焦 化工艺中混合原料油以高流速流过加热炉的炉管，加热到反应所需温度500℃左 右，然后进入焦炭塔进行裂化、缩合等反应。由于混合原料油在加热炉炉管的停 留时间很短，裂化和缩合反应来不及发生就离开了加热炉，把反应推迟到了焦炭 塔里进行，所以此项工艺称为延迟焦化。\n如附图1所示，常规延迟焦化工艺流程为：减压渣油原料经换热后进入焦化 加热炉对流段，被加热的原料油进入焦化分馏塔下部与来自叫焦炭塔顶部的高温 油气相混合，油气中的重循环油油气被冷凝，与焦化原料油聚集在分馏塔底，然 后用加热炉进料泵将混合油打到焦化加热炉辐射段，加热到500℃后进入焦炭塔， 在焦炭塔内完成裂化、缩合等反应。反应后生成的焦炭聚结在焦炭塔中，高温 油气从焦炭塔顶逸出进入焦化分馏塔，在塔中进一步切割成汽油、柴油、蜡油和 重循环油。焦化汽油从分馏塔顶馏出，经冷凝冷却后进入汽油回流罐，再用汽油 泵将部分焦化汽油泵送往汽油罐区，部分打回分馏塔作塔顶回流。柴油是从分馏 塔上部侧线抽出进入柴油汽提塔，经汽提后的塔底柴油用柴油泵经换热器和冷却 器冷却后部分打往吸收塔顶作为吸收剂，部分打往柴油罐区。吸收塔底的柴油经 与蜡油换热后返回分馏塔。焦化蜡油从分馏塔下部的侧线抽出用蜡油泵打往蒸汽 发生器，自产蒸汽并降低蜡油温度后，部分蜡油返回分馏塔，其余部分则经换热 和冷却后去蜡油罐区。为降低分馏塔的负荷和回收热量，分馏塔还设有两个取热 回流，即顶循环回流和中段回流，分别与采暧水和原料油换热后仍返回到分馏 塔。如：由侯祥麟主编中国石化出版社1991年出版的《中国炼油》第96至101页、 由林世雄主编石油工业出版社1988年6月第二次出版的《石油炼制工程》第 308至312页和中国石化出版社于1992年出版的《中国石油化工总公司石油产 品大全》第166页公开了记载了上述常规延迟焦化工艺及其产品的行业标准 (如：SH0527-92和SH/T0313-92)。\n由于常规延迟焦化工艺技术可靠，投资低，不像加氢脱炭工艺需要高温、高 压、价格昂贵的设备和材料以及同时还需要氢气来源，因此，常规延迟焦化工艺 已经被广泛应用。\n三、发明内容：\n本发明解决了在常规延迟焦化工艺中增加汽、柴油收率的技术问题。\n本发明是这样完成的：为了增加延迟焦化装置的汽、柴油收率，对常规的延 迟焦化工艺进行了改进，在焦化分馏塔的下部，在柴油抽出线与蜡油抽出线之间， 增加了一个轻循环油抽出线，抽出的轻循环油用轻循环油泵打往焦化加热炉的进 料泵的出口管线与进料泵出来的焦化分馏塔底油相混合。\n在上述的增加汽、柴油收率的延迟焦化改进工艺中，延长混合油气在焦化加 热炉炉管中的停留时间以增加裂化反应深度；其中，延长混合油气停留时间的手 段可采用增加焦化加热炉对流辐射段的炉管根数。\n在上述工艺中，油气经过焦化加热炉加热到493至496℃后进入焦炭塔。\n在上述工艺中，轻循环油的抽出量按重量百分比为相对减压渣油原料量的 5至15％。\n在上述工艺中，油气经过焦化加热炉加热到495至496℃后进入焦炭塔，轻循 环油的抽出量按重量百分比为相对减压渣油原料量的5至9％。\n在上述工艺中，油气经过焦化加热炉加热到493至495℃后进入焦炭塔，轻循 环油的抽出量按重量百分比为相对减压渣油原料量的10至15％。\n本发明工艺简单，特别适应于常规延迟焦化工艺的改造措施，容易实现和推 广，操作费用低，不消耗催化剂，可提高常规延迟焦化工艺中焦化装置的处理量， 增加汽、柴油收率，因此，利旧程度高，投资少，能降低生产成本。\n四、附图说明：\n附图1为常规的延迟焦化装置工艺流程示意图；附图2为本发明的主要工艺 流程示意图；附图中的编码分别为：A为焦化加热炉，B为焦化分馏塔，C为焦炭 塔，D为分馏塔顶回流罐，E为焦化原料油泵，F为焦化加热炉进料泵，G为蜡油泵， H为轻循环油泵，I为中段回流泵，J为柴油泵，K为顶循环回流泵，L为汽油泵； 1为减压渣油原料油管线，2为焦炭塔顶油气管线，3为油气去焦炭塔管线，4为 焦化加热炉进料泵入口管线，5为焦化加热炉进料泵的出口管线，6为分馏塔顶油 气管线，7为汽油抽出线，8为柴油抽出线，9为轻循环油抽出线，10为轻循环油去 焦化加热炉进料泵出口管线，11为蜡油抽出线，12为顶循环回流管线，13为中段 回流管线，14为气体管线。\n五、具体实施方式：\n本发明是在常规30万吨/年延迟焦化装置扩量改造项目中具体实现的。\n改造前，在上述的常规30万吨/年延迟焦化装置中，焦化分馏塔只设有柴油、 蜡油抽出线和回流，未设有轻循环油侧线抽出和轻循环油抽出泵，加热炉对流辐 射段炉管只有两排；加热炉辐射段出口温度为500℃，因温度较高，辐射段炉管容 易结焦，要采取多注水；以防止辐射段炉管结焦的措施，燃料气的用量也相应有 所增加；其汽油收率约为14.725％，柴油收率约为30.591％，轻质油总收率约为 45.316％，石油焦的挥发分约为18至28％，石油焦挥发分指标仅能达到国家标 准3号A或石油焦等外品的产品指标；\n下面的实施例1和2将对本发明提供的方法予以进一步说明，其工艺流程如 附图2所示，但并不因此而限制本发明。\n实施例1是在常规延迟焦化工艺中，在焦化分馏塔B的下部，在柴油抽出线8 与蜡油抽出线11之间，增加了一个轻循环油抽出线9，抽出的轻循环油用轻循环 油泵H打往焦化加热炉A的进料泵F的出口管线5与进料泵F出来的分馏塔底油相混 合。其中：油气经过焦化加热炉加热到495℃或496℃后进入焦炭塔；轻循环油的 抽出量按重量百分比为相对减压渣油原料量的5％或7％或9％；除了增设轻馏 分油循环外，最好增加焦化加热炉混合进料油在加热炉炉管内的停留时间，此项 措施是通过增加加热炉的对流辐射段的炉管排数，即一般比常规焦化加热炉对流 辐射段多2至3排炉管。\n加热炉进料在辐射段加热到495℃或496℃后进入焦炭塔，炉出口压力为 0.5MPa(A)或0.6MPa(A)，油气在高温和低流速的条件下，剧烈的进行了裂化和缩 合反应，产生石油焦和汽油、柴油、蜡油、轻、重循环油和瓦斯，再进入焦化分 馏塔分割成瓦斯、汽油、柴油、蜡油等产品和轻、重循环油。原料减压渣油进入 分馏塔下部与重循环油混合后用加热炉进料泵打往加热炉，轻循环油则从分馏塔 下部侧线抽出，用高速泵打往加热炉进料泵出口，如此完成装置的循环操作。\n焦炭塔的塔顶温度为432℃左右，塔顶压力为0.23MPa(A)或0.27MPa(A)。焦 炭塔有两座进行轮换操作，当一个焦炭塔充满焦后，加热炉出口油气就切换到另 一个空塔中去，充满焦炭的塔就用高压水进行水力切焦。焦炭塔的生焦周期一般 为24小时。采用增产汽油方案时，焦化分馏塔的塔顶压力为0.23MPa(A)塔顶温度 为134℃。\n实施例1，是以增产汽油为主的生产方案，与改造前相对比，其汽油收率提 高了5.596％，柴油收率提高了1.477％，轻质油总收率提高了7.073％，焦炭的挥发 分为11.94％，焦炭挥发分的指标已达到了国标中1A石油焦的质量指标。\n实施例2，与实施例1的不同之处在于：实施例2是以增加柴油为主的生产 方案。实施例2运行时，焦化加热炉的炉管排列和结构，焦炭塔和分馏塔等设备 和工艺流程与实施例1相同，即经改造后装置的设备和工艺流程能适应实例1和实 例2的生产要求，但装置的工艺操作参数需做相应调整，按增产柴油方案生产时， 焦化反应深度相对稍低，加热炉辐射段出口温度只需493℃或494℃或495℃，比实 施例1低2至3℃，轻循环油的抽出量按重量百分比为相对减压渣油原料量的10％ 或12％或15％，焦化分馏塔的塔顶压力为0.2MPa(A)，塔顶温度为118℃。\n实施例1和2由于加热炉出口温度比常规延迟焦化工艺低4至6℃，这样就减 少了加热炉燃料气的用量并降低了装置的能耗，同时也缓和了辐射炉管的结焦的 趋势，对焦化装置长周期运转创造良好的条件；焦化加热炉的烟气出口温度只有 165℃，使焦化加热炉的热效率可以达到92％，焦炭塔的生焦周期由改造前的24 小时缩短为20小时。\n表1为上述没有改造前的上述延迟焦化装置及改造后的实施例1和实施例2 所用原料减压渣油的性质参数表。\n表2为上述没有改造前的上述万吨/年延迟焦化装置及改造后的实施例1和 实施例2的工艺参数对比表。\n                表1  原料减压渣油性质     序号 分析项目     单位     分析结果     1 密度20℃     kg/m3     959.8     2 运动粘度100℃/80℃     mm2/s     564.4/1894     3 凝点     ℃     21     4 残炭     m％     12.4     5 灰分     m％     0.048     6 馏程： 初馏点 5％ 10％     ℃       298     499     527     7 硫含量     m％     0.46\n            表2  改造前的常规工艺及改造后的实施例1和实施例2     序     号   项目   单位                    数值   实施例1 实施例2  常规延迟  焦化工艺     1   汽油收率   W％   20.321 13.46  14.725     2   柴油收率   W％   32.068 40.09  30.591     3   轻质油收率   W％   52.389 53.55  45.316     4   焦炭收率   W％   21.03 22.96  21.0     5   汽油馏程终馏点   ℃   205 165  203～205     6   汽油比重20℃   0.7436 0.7272  0.7499     7   柴油比重20℃   0.8552 0.8418  0.8430     8   柴油馏程终馏点   ℃   365 363     9   焦炭挥发分   ％   11.94 12.96  18     10   轻循环油抽出   有 有  无     11   加热炉对流辐射   段炉管规格   ф127×10 ф127×10  ф102×8     12   对流辐射段炉管排数   排   4 4  2     13   辐射段进口压力   Mpa(A)   2.1～2.25 2.1～2.25  2.2     14   辐射段进口温度   ℃   365 365  357     15   辐射段出口压力   MPa(A)   0.6 0.6     16   辐射段出口温度   ℃   496 493～494  500～501     17   焦炭塔顶压力   MPa(A)   0.24～0.27 0.24～0.27  0.26     18   焦炭塔顶温度   ℃   432 418～419  420～423     19   焦炭塔清焦周期   h   20 20  24     20   分馏塔顶温度   ℃   134 118  121～123     21   分馏塔顶压力   MPa(A)   0.23～0.24 0.2  0.2     22   分馏塔底温度   ℃   371 365  358     23   原料油流量   kg/h   66667 66667  40000     24   原料油加工量   万吨/年   50 50  50     25   加热炉进料循环比   0.323 0.32  0.4