路英泉
海科化工集团有限责任公司,山东 东营 257000
延迟焦化技术现状及发展趋势
路英泉
海科化工集团有限责任公司,山东 东营 257000
在原油市场不断发展的背景下,对轻质油的需求不断增加,而轻质油是由延迟焦化重质油而来,因此人们对延迟焦化技术的关注越来越广。现阶段,世界范围内的焦化生产能力都在不断提升,延迟焦化技术的取得了很大进步,具体的延迟焦化技术在朝着灵活和大型化发展。
延迟焦化;技术现状;发展趋势
延迟焦化是对重质油进行加工的工艺,具体的通过深度热裂化的方式提高原油的质量,首先在加热炉中加热重质油,直到温度达到500℃,然后将重质油倒入焦炭塔,并经过长时间的高温处理后,这些重质油发生了热裂化和缩合反应,最后重质油被分化成干气、汽油、柴油等。在原油市场不断发展的背景下,对轻质油的需求不断增加,而轻质油是由延迟焦化重质油而来,因此人们对延迟焦化技术的关注越来越广。现阶段,世界范围内的焦化生产能力都在不断提升,延迟焦化技术取得了很大进步,具体的延迟焦化技术在朝着灵活和大型化发展。
自上个世纪60年代之后,我国不断研发延迟焦化装置,延迟焦化技术取得了重大成绩,就目前来说,我国延迟焦化技术已经位于世界第二。现有的延迟焦化技术主要包括双面辐射加热炉、水力除焦技术等。我国在延迟焦化技术研发中,逐渐获得了一些具有自主知识产权的技术。
(一)石油化工科学研究院(RIPP)的技术
我国关于延迟焦化技术的研究起步较晚,其中最早开始研究这一技术的机构是石油化工科学研究院。我国延迟焦化研究工作开始于上世纪50年代末,并在60年代研发了第一套延迟焦化处理装置。其中RIPP研发的延迟焦化技术有多产轻质油品延迟焦化技术、针状焦化生产技术等。另外RIPP还积极与国内其他组织合作,推广延迟焦化技术的应用领域。现阶段,我国大部分石化企业所采用的延迟焦化装置都是由RIPP提供设计数据。比如说,在塔河油田的开发中,由于塔河油田的原油比较多,且含有大量的重金属,因此很难进行加工,针对这些问题,RIPP为其提供了一套专门的原油延迟焦化处理方案,提高了塔河油田原油的加工效率,同时还与洛阳石化企业合作共同开发了塔河原油延迟焦化装置。
(二)洛阳石油化工工程公司的可灵活调节循环比工艺
在延迟焦化技术研究中,洛阳石油化工工程公司发明了可灵活调节循环比专利技术。这一工艺不同于传统的工艺流程,在延迟焦化中,原料并不进入分馏塔,只是在分馏塔的底部完成循环油抽出。而循环比的确定依据为循环油和原料比例,具体的能够反映分馏塔内油气热量的循环比。
在传统工艺流程中,当循环比小于0.2时,很容易结焦,因此可灵活调节循环比工艺在低循环比工况下更具优势。较低的循环比不仅能够提高装置的效率,同时也能增加装置的总液收,进而降低焦炭的产出率。
上述工艺已经被广泛的运用到石化行业,具体的包括中国石油武汉分公司、金陵分公司等。在可灵活调节循环比工艺的作用下,延迟焦化装置能够实现小循环生产,提高装置的处理能力。
(三)华东理工大学、镇海炼化公司的冷焦水密闭处理工艺
在传统冷焦水处理工艺中,所有的环节都要与大气相通,这样整个过程下来会排出大量的有害物质污染空气,冷焦水技术的固有缺陷需要得到解决,具体的要实现在密闭空间内分离焦粉、油和冷焦水。针对这一技术要求,上海某大学与相关企业合作,共同研发了除油分离技术,这种技术的运用能够实现延迟焦化冷焦水的密闭处理,通过实际运行可知,除油分离技术是冷焦水秘密空间处理的可行手段。
冷焦水密闭空间处理技术的运用解决了冷焦水污染问题。另外由于冷焦水密闭循环具有除油作用,这样就降低了延迟焦化装置的污水含油量。总而言之,冷焦水密闭空间处理技术不仅降低了延迟焦化装置的污水排放量,又节约了水的用量。
如前所述,延迟焦化工艺能够把重质油转化为轻质油,对提高原油质量具有十分重要的作用。而延迟焦化工艺也在发展中不断丰富和完善,具体的发展趋势主要包括以下几个方面:
(一)提高液收、减低焦炭收率
炼油厂的主要目的是液体燃料的生产,所以炼油厂延迟焦化技术的发展要关注液收率和焦炭率问题。为了实现这些目标,就要降低延迟焦化的循环比、降低延迟焦化的操作压力,并提高延迟焦化的操作温度等。
为了提高延迟焦化的液体收率,Foster-Wheeler公司开发了一项新工艺,该工艺具有超低的循环比。在该工艺作用下,延迟焦化装置能够实现低压、低循环操作,进而降低焦炭产出率,提高蜡油产出率,同时轻质油的残碳和金属含量也不会超过相应要求。
(二)提高装置的灵活性
在轻质油提取中,焦炭塔具有间歇操作的特性,因此延迟焦化装置应该能够适应焦炭塔的灵活切换,需要具备极高的灵活性。现阶段,在提高延迟焦化灵活性的过程中,主要通过提高原料的适用性来实现,而原料适应性的增强则主要通过加工不同原料油来完成,另外延迟焦化装置灵活性的提高还可以通过提高操作弹性、提高液收率、提高优质石焦油的产量、优化炼油厂废渣的处理流程等。前文提到的中国石化洛阳公司开发了可灵活调节循环比的延迟焦化工艺,这一工艺不同于传统的工艺流程,在延迟焦化中,原料并不进入分馏塔,只是在分馏塔的底部完成循环油抽出。而循环比的确定依据为循环油和原料比例,具体的能够反映分馏塔内油气热量的循环比。在具体的应用中,可调循环比工艺极大提高了延迟焦化装置的灵活性,能够灵活的根据原料和产品需要来调节循环比,改善装置的操作条件,进而优化延迟焦化装置操作流程。
(三)生产优质石油焦
在炼油厂运作中,延迟焦化最早用来处理渣油、提高轻质油的产量等,而延迟焦化处理下,会产出一些石油焦。随着延迟焦化技术的不断发展,延迟焦化技术可以用来直接生产优质石油焦。在石油焦的生产中,会产出一些针状焦,这种焦往往具有比较高的附加值,而新阶段针状焦的产量比较低,其中只有锦州石化的产量达到5万吨/年。随着市场上针状焦需求量的不断增加,国内针状焦的产量远远满足不了需求。鉴于此,延迟焦化装置需要更加注重石油焦的生产,这样才能进一步提高针状焦的产量。
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