延遲焦化裝置(改)

1、相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程2目目 錄錄0 延遲焦化工藝的基本概念延遲焦化工藝的基本概念0 國內外延遲焦化發(fā)展現狀國內外延遲焦化發(fā)展現狀0 延遲焦化裝置的原料及產品延遲焦化裝置的原料及產品0 延遲焦化工藝流程延遲焦化工藝流程0 焦化工藝技術及特點焦化工藝技術及特點0 焦化工藝設備及特點焦化工藝設備及特點0 焦化裝置環(huán)保情況焦化裝置環(huán)保情況0 主要技術經濟指標主要技術經濟指標0 焦化裝置的設計特點焦化裝置的設計特點0 焦化裝置的開工焦化裝

2、置的開工相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程3 焦化是以渣油或類似渣油的污油、原油為原料，通過加熱爐快速加熱到一定的溫度（大約500OC）后進入焦炭塔，在塔內適宜的溫度、壓力條件下發(fā)生裂解、縮合等一系列反應，生成氣體、汽油、柴油、蠟油、循環(huán)油組分和焦炭的工藝過程。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程4 處理煉油廠過剩而無出路的減壓渣油； 減少重油催化裂化的摻煉比例，提高催化汽油、柴油的質 量； 提高作為優(yōu)質乙烯裂解原料-焦化石腦油的產量； 增產高十六烷值柴油，提高煉油廠的柴汽比；

3、 增加中間餾分焦化蠟油，為催化裂化及加氫裂化提供原料； 利用焦化干氣或石油焦作為制氫裝置的原料。 提供冶金行業(yè)使用的石油焦。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程5加熱爐焦炭塔A焦炭塔B 左圖為延遲焦化工藝的主要反應部分流程，原料在加熱爐加熱后在焦炭塔反應，焦炭塔兩個并聯間斷操作，一個在生焦，另一個則在除焦，一般1824小時切換一次。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程6焦化熱轉化反應是自由的、無選擇性的熱裂化反應,不同于催化裂化、加氫裂化在催化劑的作用下發(fā)生的選擇性裂化反應,因此

4、焦化熱轉化反應的產品分布和產品質量只和原料性質及操作條件有關。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程7 焦化原料油是以碳、氫、硫、氮、氧為主要元素的大分子（分子量約為5001000）烴類混合物，是大分子轉化為小分子的裂化反應（吸熱反應）和小分子轉化為大分子的縮合反應（放熱反應）。 渣油熱轉化反應是一種非常復雜的裂化和縮合相平衡的順序反應，很難用化學反應方程式來表達。 通常把渣油分為四組分：飽和烴、芳烴、膠質和瀝青質。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程8渣油熱轉化反應視圖如下：相關

5、專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程9 焦化熱轉化反應產品分布和四組分的含量有密切的關系，通常采用渣油的殘?zhí)恐岛退慕M分的含量來判斷原料的好壞及產品分布情況,瀝青質含量高或渣油殘?zhí)恐蹈叩脑腿菀捉Y焦，生焦率較高，輕油收率較低。幾種國內外焦化原料油的性質見表1-1.幾種減壓渣油焦化的產品分布見表1-2.產品分布和渣油中的殘?zhí)康拇蟾抨P系為: 氣體,% =7.8 + 0.144X殘?zhí)恐?汽油,% =11.29 + 0.343X殘?zhí)恐?焦炭,% =1.6X殘?zhí)恐?柴油+蠟油,% =100-氣體%-汽油%-焦炭% 相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講

6、座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程10幾種國內外焦化原料油性質名 稱沙輕減渣勝利減渣遼河減渣管輸減渣遼河稠油塔河常渣大慶減渣中原減渣伊朗減渣科威特減渣20 g/cm31.00310.96980.97170.96951.00141.01410.92930.94240.99991.0148100 mm2/s406.5861.7549.9305700.71290106717.5康殘 m%18.213.914.014.014.119.88.813.316.218.8C/H85.0/10.3985.5/11.687.54/11.5585.6/11.186.03/10.7186.77

7、/12.8185.62/10.1285.62/10.4583.97/10.12S/N3.68/0.351.35/0.850.31/0.600.98/0.610.41/0.663.12/0.16/0.381.13/0.533.22/0.495.05/0.31金屬ppmNi/V16.4/1.4446/2.283/1.538.1/5.051/3.6510/0.1510.3/7.056.2/18227.3/95.3氫碳分子比1.441.621.61.551.4941.771.651.451.43四組成m%飽和烴21.021.429.221.824.326.236.734.523.315.7芳香烴54.

8、731.336.431.025.135.633.438.951.255.6膠 質18.545.734.446.246.721.629.926.621.122.6瀝青質5.81.601.063.916.6045w%，API重度220API。焦化裝置對原料的要求不太苛刻,通常要求焦化進料的含鹽量1015ppm，含水量0.1%,小于500度的組分5%(V),重金屬含量不能太高,以保證焦炭的灰分合格。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程352 2 焦化產品焦化產品焦化裝置的產品主要有焦化富氣、汽油、柴油、蠟油、燃料油和焦炭,焦化裝置的產品均為半

9、成品。焦化汽油和柴油的溴值比較高,汽油在4080gBr/100g之間，柴油在3560gBr/100g之間,其安定性都不好,容易變色，是較好的乙烯裂解原料，乙烯收率可達28%。焦化蠟油屬于焦化中間餾分油，干點一般為：450500oC,其芳烴含量較高，并含有硫氮和金屬，一般做加氫裂化原料或催化裂化原料。在產率中，中間餾分油產率占總產率的30w%65w%左右，在當今多產中間餾分油需求下顯得尤為重要。延遲焦化生產的焦炭為普焦，且為生焦，含有812%的揮發(fā)份，經過煅燒后成為熟焦，揮發(fā)份降到0。5%以下。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程36 焦

10、化產品中的硫和氮的估算見下表： 產 品硫 W%氮 W%氣 體30汽 油51柴 油6蠟 油3518焦 炭3075合 計100100 硫主要分布在氣體焦炭中，而氮大部分分布在焦炭中。因焦硫主要分布在氣體焦炭中，而氮大部分分布在焦炭中。因焦化裝置對其產品而言，也具有一定的脫硫和脫氮作用?；b置對其產品而言，也具有一定的脫硫和脫氮作用。 相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程37表表3-1 3-1 焦化的原料來源和產品去向焦化的原料來源和產品去向序號 名 稱來源和去向1原 料熱減壓渣油冷減壓渣油油漿瀝青污油來自常減壓裝置，來自渣油罐區(qū)，來自催化裝

11、置來自溶劑脫瀝青裝置來自全廠的污油罐區(qū)2焦化富氣經壓縮回收液化氣， 干氣脫硫后去制氫做原料或進燃料氣管網。液化氣脫硫后外銷 3焦化汽油（石腦油）經加氫處理后，去乙烯做裂解原料，或去重整做原料，或去催化裝置做終止劑。 4焦化柴油經加氫處理后，做為高十六烷值柴油外銷 5焦化蠟油去加氫裂化或催化裂化裝置做原料， 進一步裂化生產汽油煤油柴油等產品。6焦炭經過煅燒后，做煉鋁電極，針壯焦做煉鋼電極直接做燃料或汽化后做燃料做制氫原料高硫石油焦與石灰石分別經破碎、篩分后送入CFB 循環(huán)流化床進行燃燒反應發(fā)生高壓蒸汽， 可汽電聯產發(fā)電。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲

12、焦化工藝技術與工程38國內典型的焦化原料性質見下表國內典型的焦化原料性質見下表項目單位渣油半瀝青混合原料密度(20)g/cm30.96770.95610.9654粘度 50mm2/s 100mm2/s284.014176.82250130mm2/s83.7698.27135.5含硫量w%1.202.051.37氮含量ppm477452304865殘?zhí)縲%13.622.4115.36C/H%85.3/11.486/10.685.4/11.24凝固點365145飽和烴w% 20.93芳烴w% 41.63膠質瀝青質w% 41 54 37.44重金屬含量：NiPpm 31VPpm 4.0NaPpm 1

13、0.3CaPpm 流程 0C初餾點3954063982%4894684855000C 含量%3.55.03.8相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程39國內典型的焦化產品性質見下表國內典型的焦化產品性質見下表項目單位汽油柴油蠟油備注密度(20)g/cm30.73450.82160.8718餾程：HK45165228107822135030111243378501342643957015129641690174346435KK180360480溴價gBr/100g73.5759.1總硫w%0.230.470.58堿性氮w% 凝點-8+28閃

14、點28168殘?zhí)縲%0.04十六烷值55總氮w% 粘度 80mm2/s0.482.304.861000.431.353.29誘導期MIN4851.35 相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程40試驗編號焦炭分析方法真密度， g/cm31.394SH/T0033揮發(fā)分，m7.1SH/T0026硫含量，m2.22RIPP106-90灰分， m0.10SH/T0029金屬分析,g/gASTM D5708Al68.7Ca122Cu0.5Fe232Mg20.9Na38.9Ni68.4Pb0.7V378國內典型的焦炭性質見下表國內典型的焦炭性質見下表

15、相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程41延遲焦化的工藝流程共分延遲焦化的工藝流程共分7個部分，主要包括：個部分，主要包括：（1）原料換熱部分，（2）加熱爐部分，（3）焦碳塔部分，（4）分餾塔部分，（5）焦碳塔的吹汽放空部分，（6）冷切焦水處理部分，（7）焦化富氣的壓縮吸收部分。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程421 1 原料換熱部分原料換熱部分 焦化原料直接來自常減壓蒸餾裝置或罐區(qū)，進裝置界區(qū)后首先與焦化柴油換熱，入原料油緩沖罐，然后由原料泵抽出，先后送經原料中段回流換熱器、

16、蠟油原料油換熱器，被換熱到290后進入分餾塔下段換熱區(qū)，在此與來自焦炭塔的熱油氣(420)接觸換熱，原料油中蠟油以上重餾分與熱油氣(420)中的被冷凝的循環(huán)油一起流入塔底。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程43圖31 原料預熱流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程442 2 加熱爐部分加熱爐部分 分餾塔底油，焦化油或聯合油在340下，用加熱爐進料泵抽出打入加熱爐的對流段，流經輻射段被快速升溫到495505，然后經四通閥入焦炭塔底部。3 3 焦炭塔部分焦炭塔部分 循環(huán)油和原料減

17、渣中蠟油以上餾分，在焦炭塔內由于高溫長停留時間，產生裂解、縮合等一系列反應，最后生成富氣、汽油、柴油、蠟油、等產品和石油焦。焦炭結聚在塔內。高溫油氣經急冷油急冷后(420)，流入分餾塔換熱板下。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程45圖32 加熱爐及焦炭塔部分流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程464 4 分餾塔部分分餾塔部分從焦炭塔頂流出的熱油氣入分餾塔換熱段(420)，與原料油直接換熱后冷凝出循環(huán)油落入塔底，其余大量油氣升經五層換熱板，進入集油箱以上分餾段。從下往上分餾出

18、重蠟油、蠟油、柴油、汽油和富氣。 蠟油集油箱之蠟油由蠟油泵抽出，送經蠟油原料油換熱器，換熱后去穩(wěn)定塔底和脫吸塔底重沸器做熱源，再經蠟油蒸汽發(fā)生器降溫到210再分成二股物流；一股返回分餾塔作回流，另一股經蠟油脫氧水換熱、蠟油空冷器冷到90送出裝置。中段回流從分餾塔抽出(305)，由中段回流泵抽送經中段回流原料換熱器、蒸汽發(fā)生器，換熱到210后返回分餾塔作回流。柴油從分餾塔由柴油泵抽出，送經柴油原料油換熱器，柴油蒸汽發(fā)生器，又經柴油脫氧水換熱，柴油富吸收油換熱器，降到110，再經柴油空冷器冷到55后分二股；一部分為柴油產品出裝置去加氫精制，另一部分由吸收柴油泵經吸收柴油冷卻器冷到40打入柴油吸收塔

19、作為吸收劑用。自柴油吸收塔底返回的富吸收柴油經與柴油換熱后和較高溫度的柴油一起，作為分餾塔柴油回流。 為了保證來自系統的脫硫燃料氣入加熱爐火嘴前不帶凝液，燃料氣與自分餾塔來的頂回流(155)經換熱器換熱。頂回流與燃料氣換熱后，再由泵送出經頂回流空冷器，冷卻到60返回到分餾塔，控制分餾塔頂溫度。分餾塔頂油氣經塔頂空冷器，后冷器冷卻到40流入分餾塔頂油氣分離罐，汽油由泵送出裝置，焦化富氣經壓縮機入口分液罐分液后進入富氣壓縮機。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程47圖33 分餾塔部分流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲

20、焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程485 5 焦炭塔的吹汽放空部分焦炭塔的吹汽放空部分 焦炭塔吹汽、冷焦產生的大量高溫(180)蒸汽及少量油氣進入放空塔，從頂部打入蠟油餾分，洗滌下油氣中的重油餾分。塔底重油用泵抽出，送經水箱冷卻器冷卻后，一部分作為塔頂回流，控制頂部氣相溫度190左右，另一部分在液面控制下送出裝置或回煉。塔頂油氣及大量蒸汽直接進入空冷器。 當來自焦炭塔的氣相溫度低于180時，切換到放空塔頂空冷器入口，水蒸汽及少量輕烴經空冷器、后冷器冷到40進入塔頂汽液分離罐，分出的污水由泵送入冷焦水池，也可送往酸性水汽提單元處理，不凝氣排入瓦斯放火炬系統。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)

21、知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程49圖34 焦炭塔的吹汽放空部分流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程506 6 冷切焦水處理部分冷切焦水處理部分焦炭塔運行至冷焦時，開啟冷焦冷水泵，從冷焦冷水儲罐將冷焦水送往焦炭塔進行冷焦，冷卻溢流水排入溢流水儲罐，放空水排入放空水儲罐。罐內的浮油浮至水面，通過罐內周邊環(huán)形集油槽排出，排至污油罐，脫水后，再由污油泵送至全廠污油罐。焦粉沉至罐底，通過排泥閥排至貯焦池。冷焦溢流水儲罐和放空水儲罐出水經冷焦熱水泵加壓，經過濾器后送入水力旋流分離器，利用液體在旋流管內高速旋轉產生

22、離心力將油滴從水中分離出來除油后的冷焦水進入空冷器冷卻降溫。被冷卻后的冷焦水利用余壓進入冷焦冷水儲罐。冷焦冷水儲罐中浮起來的污油通過罐內周邊環(huán)形集油槽排到系統含油污水管道。從焦炭塔排出的焦炭和切焦水進入貯焦池后，切焦水先進入一次沉淀池，大顆粒粉焦沉淀下來，再進入二次沉淀池。沉淀池內設三道格網，攔截粉焦。沉淀池出水經切焦水提升泵加壓送至過濾罐進一步去除粉焦后，送入切焦水儲罐貯存，供高壓水泵切焦用。微細粉焦在罐內繼續(xù)沉淀，切焦水儲罐沉積的微小粉焦，可以定期清掃排入二次沉淀池。當發(fā)現液面有油時，可使罐內水位上升后，污油經集油槽至含油污水立管，排入含油污水系統。焦炭由橋式抓斗吊車抓到火車或汽車上外運銷

23、售。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程51圖35 冷切焦水處理部分流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程527 7 焦化富氣的壓縮吸收部分焦化富氣的壓縮吸收部分焦化富氣經分液后進入焦化富氣壓縮機，在此壓縮到1。3MPa(g)進入焦化富氣空冷器冷卻到60，和自吸收塔來的富吸收油、自解吸塔來的解吸氣混合后再經飽和吸收油水冷器冷卻至40進入吸收塔入口分液罐，在此平衡分離。氣體進入吸收塔下部，并自下向上流動，和自上向下的吸收劑接觸，氣體中的C3，C4被吸收，未被吸收的貧氣自塔頂流出至

24、再吸收塔，在再吸收塔)由柴油進一步吸收，未被吸收的干氣至脫硫部分。吸收塔設二個中段回流以降低吸收溫度提高吸收率。凝縮油由脫吸塔進料泵抽出或自流經過脫吸塔進料穩(wěn)定汽油換熱器換熱后進入解吸塔頂。在解吸塔由塔底重沸器提供熱源，脫除C2組分。脫乙烷汽油由穩(wěn)定塔進料泵抽出經穩(wěn)定塔進料穩(wěn)定汽油換熱器換熱后進入穩(wěn)定塔第24層。在穩(wěn)定塔由塔底重沸器提供熱源、塔頂冷凝器提供冷回流，使汽油和液化氣分離。塔頂油氣經冷凝器冷凝冷卻后進入穩(wěn)定塔頂回流罐，未凝氣進壓縮機入口，冷凝液(液化氣)由泵抽出，部分作為回流打到穩(wěn)定塔頂50層，部分作為產品至液化氣脫硫部分。塔底穩(wěn)定汽油自壓至換熱器、空冷器、水冷器冷卻到40，部分由補

25、充吸收劑泵升壓后至吸收塔頂作為補充吸收劑，部分作為產品送出裝置。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程53圖36 焦化富氣的壓縮吸收部分流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程54 8 8 關鍵的生產工序說明關鍵的生產工序說明 本裝置關鍵的生產工序主要是加熱爐、焦炭塔部分的工藝操作。 （1） 焦化加熱爐 焦化加熱爐是焦化裝置的核心設備，采用多點注汽、在線除焦、雙向燒焦技術。多點注汽是每路爐管，根據工藝計算對結焦臨界點注入中壓蒸汽，一般設三個點或更多的點，中壓蒸汽自管網來，在流量控制

26、下自動注入爐管，每點的注入量不同，這比在爐入口一點注汽相比具有節(jié)省蒸汽、降吐苧沽檔撓諾恪諳叱是在不停爐的條件下，爐管內通入蒸汽，通過控制爐管溫度，使焦炭脫落并由蒸汽吹出進入焦炭塔。雙向燒焦主要是在燒焦時大塊焦粉使爐管堵室的情況下采用返向吹汽的措施，這佯可以使燒焦更完善。燒焦時的煙氣排入燒焦罐，通入水急冷后排至煙囟。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程55 8 8 關鍵的生產工序說明關鍵的生產工序說明 本裝置關鍵的生產工序主要是加熱爐、焦炭塔部分的工藝操作。 （2） 焦炭塔 焦炭塔是間歇操作的設備，當一個塔在進料時，另一個塔在處理。焦炭塔

27、生產操作的工序主要有：向焦炭塔內少量吹汽，把油氣吹入分餾塔；向焦炭塔內大量吹汽，該吹汽汽提至吹汽放空塔，并在放空系統冷凝冷卻回收污油；向焦炭塔內少量給水，給水汽化的蒸汽及油氣至放空塔；芟蚪固克大量給水，水溢流到冷焦水系統的熱水罐；排放焦炭塔內的水至冷焦水熱水罐；拆卸塔頂、塔底出焦口法蘭；采用高壓水切除焦炭塔內的焦炭；安裝塔頂、塔底法蘭；對焦炭塔進行氣體試壓檢查塔頂、底蓋的密封性；引另一個焦炭塔的油氣對該塔預熱，油氣自塔引入至塔底再經甩油罐返回到分餾塔。待焦炭塔的溫度達到要求后，切換四通閥，該閥正常進料，另一個塔進行上述過程的處理。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技

28、術與工程延遲焦化工藝技術與工程56圖37 焦炭塔切換操作部分流程相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程57 焦炭塔不同操作周的操作情況焦炭塔不同操作周的操作情況 操作過程操作周期,h生焦h切換塔h小吹汽h大吹汽h小給水h大給水h排水h頂底頭蓋拆卸h除焦h頂底頭蓋安裝h試壓h塔 預熱 升溫h閑置h36180.50.51.51.03.52.00.53.50.50.53.50.548240.50.52.02.54.03.50.54.00.50.54.51.024120.20.31.00.82.52.00.22.50.20.32.0072360.

29、50.52.03.05.54.50.54.00.50.56.58.0相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程589 9 主要操作條件主要操作條件9.1 9.1 焦化部分焦化部分項 目溫度壓力Mpa(g)備注焦塔頂急冷后油氣4154200.18炭進料油4950.45急冷油2100.80塔汽封蒸汽2501.1焦化油入口3203402.45注汽溫度 390加.焦化油出口4905050.50注汽壓力 3.5MPa蒸汽入口1901.2執(zhí)蒸汽出口2501.1爐加熱爐膛65070025mmH20負壓循環(huán)比0208塔頂油氣1250.10頂循抽出155返回

30、60柴油抽出255回流 120中段回流抽出315返回 210蠟油抽出345回流 210重蠟油抽出365回流 210下回流 365油氣入塔4200.17分餾塔底320340重蠟油集油箱下3750.16換熱塔板上305分餾塔換熱塔板下415相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程59項目溫度壓力 MPa(g)備注壓縮機入口400.045壓縮機出口1.3吸收塔頂431.2解吸塔頂781.28解吸塔底1551.32穩(wěn)定塔頂671.2穩(wěn)定塔底1751.25再吸收塔頂451.10再吸收塔底511.159 9 主要操作條件主要操作條件9.2 9.2 吸收

31、穩(wěn)定部分吸收穩(wěn)定部分相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程60 1 1 國外焦化工藝技術特點國外焦化工藝技術特點 國外的延遲焦化技術主要以美國的技術為代表，在二十世紀八十年代和九十年代發(fā)展較快，主要體現在工藝流程的合理性、操作的靈活性、設備的先進性、節(jié)能增效、減少環(huán)境污染等方面，歸納起來有如下幾點： a)提高焦化反應溫度增產液體產品，即在保證石油焦不太硬，爐管及轉油線結焦不嚴重的前提下，盡可能采用較高的爐出口溫度，以提高液體收率。 b)降低焦炭塔的操作壓力以改善產品分布，常規(guī)設計焦炭塔操作壓力為0.175MPa(g)，低壓設計操作壓力為0

32、.11 MPa(g)。設計壓力的降低可減少焦炭收率，但分餾設備及壓縮機的投資將增加。 c)降低循環(huán)比提高液體產品收率，目前國外裝置較多的傾向于低循環(huán)化，有的裝置接近“0”循環(huán)化操作，即單程操作，最大限度的減少石油焦的產率。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程61 1 1 國外焦化工藝技術特點國外焦化工藝技術特點 d)采用不同沸點范圍的餾分油替代全部或部分普通循環(huán)，由于餾分油的循環(huán)，可增加相臨餾分的產品收率，因此為改變產品分布提供了操作的靈活性。 e)對焦化原料進行預處理，如原油的深度脫鹽、減壓深拔、減粘裂化加氫處理等，改善焦化裝置的產品

33、質量。在焦化原料中摻煉FCC澄清油來降低石油焦產率。焦化進料爐前混氫來改善產品分布和質量。 f)利用催化澄清油或其它重質油生產優(yōu)質的針狀焦技術，在國外已成熟的應用于工業(yè)化裝置。 g)焦炭塔的大型化設計應用技術，采用一爐二塔單系列規(guī)模達到160萬噸/年以上，焦炭塔的直徑一般在8.84米左右。最大直徑達12.2m。 相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程62 1 1 國外焦化工藝技術特點國外焦化工藝技術特點 h)采用短的生焦時間，具資料介紹，美國焦化裝置焦炭塔的生焦時間一般為1024小時，最常用的是18小時。采用短的生焦時間是以增加維護費用和

34、縮短裝置使用壽命為代價來減少一次性投資。該技術對現有裝置擴能改造十分有用。 i)焦炭塔采用注消泡劑措施，減少焦粉夾帶，改善焦化產品的質量。焦炭塔采用中子料位計，檢測塔內的焦層及泡沫層，實現焦炭塔的安全操作，提高塔的利用率。 j)焦炭塔系統操作的自動化技術，主要包括吹汽、放空、給水、放水油氣預熱以及四通閥的切換工序的聯鎖自動控制。塔底蓋裝卸的自動化也在許多煉油廣泛應用。 k)利用焦化裝置吹汽放空系統的過剩熱量處理煉油廠的含水污油技術。 相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程63 1 1 國外焦化工藝技術特點國外焦化工藝技術特點 l)雙火焰雙

35、面輻射焦化加熱爐的設計技術，焦化加熱爐的在線除焦技術，加熱爐管的多點注汽技術以及雙向燒焦技術。上述技術可以進一步延長加熱爐的連續(xù)運行周期。 m)先進控制技術，采用多參數的先進過程控制軟件包，適用不同的操作摸式，可隨原料性質變化而自動調節(jié)操作條件，根據焦炭塔的操作自動調整分餾塔的操作參數，保證產品質量，實現APC優(yōu)化操作。 n)采用封閉式吹汽放空排放技術，封閉的除焦和焦炭輸送技術，冷、切焦水的密閉處理循環(huán)回用技術，加熱爐觜采用低NOx偏平焰火嘴技術等，均有利于減少環(huán)境污染。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程64 2 2 國內焦化工藝技術

36、狀況國內焦化工藝技術狀況 國內的延遲焦化裝置自1957年第一套試驗裝置在撫順石油二廠建成以來，至今已相繼建設了近四十套，我國的延遲焦化技術也有了長足的進步和發(fā)展，主要體現在如下幾個方面： a)焦炭塔的油氣預熱由有堵焦閥預熱方式改為無堵焦閥油氣預熱方式，該技術可以縮短焦炭塔的油氣預熱時間，避免焦炭塔甩油不凈，切換四通閥時引起的焦炭塔內的凝縮油突沸現象。 b)焦炭塔頂油氣管線采用注蠟油、中段油或柴油技術，防止管線結焦。 c)焦炭塔內采用底部注消泡劑技術，減少焦炭塔頂的焦粉夾帶。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程65 2 2 國內焦化工藝技

37、術狀況國內焦化工藝技術狀況 d)焦炭塔的設計逐步實現了大型化，焦炭塔直徑由5.4米、6.0米、6.1米、6.4米逐步發(fā)展到8.4米、8.6米、8.8米和9.4米達到了單臺處理能力160萬噸/年左右。焦炭塔的材質早期的20G改為目前的15CrMoR 或1.25Cr0.5MoR等合金鋼材料。 e)加熱爐的設計由單面輻射、低流速、低表面平均熱強度爐型，發(fā)展雙面輻射高流速、高表面平均熱強度爐型。單爐的加工能力由10萬噸/年提高140萬噸/年。 f)分餾塔采用蠟油下回流洗滌技術，減少蠟油中焦粉含量。分餾塔底油部分循環(huán)技術，減少塔結焦。 g)水力除焦方式有無井架、全井架、半井架和單井加架等多種方式，目前較

38、多應用的是有單井架水力除焦方式。 h)水力除焦系統采用PLC安全聯鎖邏輯控制，取代了原來的人工手動控制，電信號聯系的落后控制方式。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程66 2 2 國內焦化工藝技術狀況國內焦化工藝技術狀況 i)低循環(huán)比及大循環(huán)比的設計已有成熟的經驗，超低循環(huán)比和零循環(huán)化還未被普通采用。 j)焦炭塔的吹汽放空采用油吸收接觸冷卻塔式密閉放空技術，逐步取代了原來的冷卻器冷卻或水冷卻塔急冷的吹汽放空方式，減少了對環(huán)境的污染。 k)冷、切焦水處理基本都采用了密閉式分流處理循環(huán)回用的技術，減少了冷、切焦水的補水量。但該系統水中廢氣對

39、環(huán)境的污染還未有可行的措施。 l)除焦系統目前國內大都采用敞開的貯焦池貯焦、抓斗抓焦裝焦，沉淀池進行水、焦分離的方式，對環(huán)境有一定的污染。 m)儀表控制系統采用DCS控制。加熱爐部分、壓縮機部分采用ESD安全聯系控制系統。全裝置的APC優(yōu)化控制在國內焦化裝置中應用不多。 n)縮短生焦時間在國內個別煉油廠焦化裝置中試用過一段時間，由于國內的倒班制度所限，沒有長期執(zhí)行下去。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程67 延遲焦化裝置的主要設備有：加熱爐、焦炭塔、分餾塔和水力除焦機械。加熱爐是關鍵設備，焦炭塔是核心設備，水力除焦機械是特殊設備。相關

40、專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程681 1 加熱爐加熱爐相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程69 加熱爐是焦化裝置的關鍵設備，它為整個裝置提供熱量，把焦化原料快速加熱到500OC，而加熱爐管內不結焦。加熱爐的好壞直接影響裝置的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產，對裝置的能耗也起關鍵作用。2000年以前，焦化加熱爐一般采用底燒的箱型立式加熱爐，爐管水平至于爐的兩側，爐底布置燃燒器，屬于單面輻射爐，每臺加熱爐的處理量為4060萬噸/年，100萬噸/年的裝置一般用兩臺加熱爐。爐管的規(guī)格一般為：

41、127X10，1215米長。u雙面輻射爐型 雙面輻射焦化爐爐型基本分為兩種，一種為多室箱式爐，一種為多室階梯爐，兩種爐型均在爐頂設置一個公用的對流室（參見圖1、2）。與常規(guī)單面輻射加熱爐相比，雙面輻射焦化爐爐膛長度較大、爐膛高度較小，這與其燃燒器數量較多、燃燒器發(fā)熱量較小有著直接的關系。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程70圖1. 多室箱式爐圖2. 多室階梯爐(單階梯)相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程71雙面輻射焦化爐輻射管水平布置在爐膛中間，接受布置在其兩側燃燒器產生的火

42、焰及爐墻的高溫輻射。管內介質一般采用自上向下流動方式，但也有關于采用自下向上流動方式的報道。與常規(guī)單面輻射焦化爐不同，雙面輻射焦化爐輻射管之間一般采用急彎彎管連接，并且布置在爐膛內部而不設置彎頭箱，輻射管架可采用懸吊式結構或下支撐式結構。多室箱式爐采用垂直向上底燒式燃燒器，為保證爐膛溫度分布的均勻性，燃燒器火焰高度一般應達到爐膛高度的1/3至1/2。處于同一輻射室的兩組盤管用中間火墻隔開，以避免操作中相互干擾。而多室階梯爐采用附墻式底燒燃燒器，燃燒器產生的高溫火焰緊貼爐墻向上燃燒，將爐墻加熱成為高溫輻射體，再由爐墻將熱量輻射給爐管。該種爐型每組盤管均位于一個輻射室內，可保證操作中不會出現相互干

43、擾。該加熱爐的設計屬于福斯特惠勒公司的專有技術。 雙面輻射爐型相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程72傳統的設計方法是選取合適的輻射管平均熱強度、管內質量流速及管程數，從而確定輻射管規(guī)格及排管面積。根據輻射傳熱理論可知，在管心距為爐管外徑兩倍情況下，單面輻射一面反射的爐管周向熱強度的不均勻系數（即周向最高熱強度與平均熱強度比值）約為1.78，而雙面輻射爐管約為1.2，這樣在周向最高熱強度相等的前提下，雙面輻射爐管的平均熱強度設計值可以取單面輻射爐管平均熱強度的1.5倍，因此雙面輻射焦化爐輻射管面積可以比單面輻射焦化爐減少1/3，即單程爐

44、管總長度減少1/3。在相同的管內流速條件下，雙面輻射排管不僅減小了管內壓降，并且縮短了油品在管內的停留時間，從而可達到延緩管內結焦，延長加熱爐操作周期的目的。目前的工程經驗數據是控制大于426C的油品在爐內的停留時間不大于45秒，而爐管規(guī)格多在76127之間選擇。 設計參數選擇相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程73國內目前絕大多數焦化爐爐管材料為Cr5Mo(A335 P5)，但由于爐出口介質溫度高達500C，在管內達到一定結焦厚度情況下，爐內最高管壁溫度可達600C以上。由于Cr5Mo材質爐管的最高使用溫度為600C，因此采用Cr5M

45、o材質爐管的焦化爐多存在高溫區(qū)爐管嚴重氧化爆皮的現象，均須定期更換，從而影響了焦化爐的長周期操作。根據目前收集到的資料，國外延遲焦化爐均采用Cr9Mo爐管，國內部分煉廠（如福建、上海金山、安慶等）也相繼采用Cr9Mo爐管。由于Cr5Mo材質爐管的最高使用溫度可達650C，因此幾乎沒有發(fā)生氧化爆皮現象的報導。目前新設計的雙面輻射焦化爐一般均采用Cr9Mo爐管。 輻射管架可采用懸吊式或下支撐式結構，通常懸吊式結構管架從穩(wěn)定性、熱膨脹補償及經濟性等方面具有較大的優(yōu)勢。由于焦化爐爐膛溫度可最高可達1000C左右，因此，無論采用何種結構形式的管架，管架材料均須采用Cr25Ni20。 為減少散熱損失及減小

46、爐襯的蓄熱量，采用在線清焦技術的焦化爐應采用纖維結構爐襯為好，如耐火纖維模塊、噴涂纖維、纖維可塑料等。 爐管、管架及爐襯材料選擇相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程74 燃燒器類型及性能對焦化爐操作的好壞有著極其重要的作用。對于雙面輻射焦化爐來說，要求爐膛內沿爐管長度及高度方向上管壁熱強度及煙氣溫度有著更高的均勻性，因此采用能產生一定高度穩(wěn)定扁平火焰的氣體燃燒器是較為合適的。燃燒器的布置應與爐管及爐墻保持一定的距離，以避免火焰直接沖擊爐管和爐墻。 隨著國內環(huán)保意識及有關法律法規(guī)的加強，對煙氣中氧化氮含量的限制也將更為嚴格，低氧化氮燃燒器

47、將逐步占踞主導地位。燃燒器選型相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程75余熱回收設備選擇 余熱回收設備的類型較多，目前較為廣泛采用的有熱管式和列管式空氣預熱器。從傳熱效率上來說，板式空氣預熱器具有更大的優(yōu)勢，但由于其煙氣側容易積灰造成堵塞，因而應用較少。由于熱管式空氣預熱器可以在煙氣側和空氣側均采用擴大表面，從而大大提高了換熱效率，其應用也比列管式空氣預熱器更為普遍。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程76 采用多點注汽技術可明顯減少注汽量及管線壓降。焦化爐出口及爐管內壓力的減小增

48、加了管內油品的汽化及油膜的破裂，從而對延緩管內結焦有著積極的作用。在線清焦技術是在焦化爐不停爐情況下對爐管內結焦進行清除的過程。采用在線清焦技術的焦化爐一般應采用4管程，以避免對后續(xù)設備操作造成太大的影響。操作時對其中一管程通入蒸汽，其余三管程正常操作，在線清焦用蒸汽及清除的焦碳與其他三管程油品一同進入焦碳塔。在線清焦的原理是利用爐管金屬與管內焦垢層熱膨脹系數的不同，通過快速增加及降低爐管溫度，使得焦炭層與爐管剝離。根據國外資料報道，采用該技術后焦化爐操作周期可延長至兩年以上。多點注汽及在線清焦技術相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程7

49、7 雙向燒焦是在加熱爐進出口管線分別設置燒焦蒸汽及空氣接管，實際操作中可由入口至出口進行正常燒焦。當爐靠近爐入口部位管內結焦嚴重時，采用正常方向燒焦不能有效清除時，還可由出口至入口進行反向燒焦。雙向燒焦對具有在線清焦技術的雙面輻射焦化爐是十分必要的，這是因為在線清焦操作不當時，有可能使大塊焦炭剝離而造成爐管堵塞，此時應停爐，用蒸汽正向及反向交替吹掃加熱爐盤管，以清除管內堵塞的焦炭。 目前國際上廣泛應用的機械清焦方法是一種與爐管規(guī)格匹配的專用清焦器，該清焦器放入爐管內，以蒸汽為動力使清焦器沿爐管向出口方向進行螺旋運動，可以最大程度清除管內結焦。雙向燒焦及機械清焦相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知

50、識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程78采用空氣燃料比例調節(jié)技術可最大程度降低過?？諝庀禂狄赃_到提高熱效率降低燃料消耗的目的?？煞謩e對燃料管線和空氣管道設置流量計，根據燃料組成可計算出理論空氣用量，從而可設定實際的空氣與燃料比例。加熱爐設自動停爐聯鎖系統，聯鎖邏輯關系為： 煙氣出對流室的溫度高于500度，主火觜.長明燈的燃料氣切斷,爐膛緊急滅火蒸汽打開.煙道擋板打開,停鼓風機和引風機,切斷加熱爐進料,停加熱爐進料泵,打開在線清焦蒸汽向所有爐管吹汽。 由于意外事故需要裝置緊急停工,采用手動緊急停爐按鈕， 聯鎖關系同上。燃燒系統自動控制及安全聯鎖相關專業(yè)知識講座材料之六相關

51、專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程79 下列情況下加熱爐局部停工下列情況下加熱爐局部停工加熱爐原料進料流量低低時,對應爐管的主火嘴燃料氣切斷.長明燈燃料氣不切斷.加熱爐爐膛溫度高高時,對應爐膛的主火嘴燃料氣切斷.長明燈燃料氣不切斷.主火嘴的燃料氣壓力低低時, 對應爐膛的主火嘴燃料氣切斷.長明燈燃料氣不切斷.長明燈的燃料氣壓力低低時, 對應爐膛的主火嘴燃料氣切斷.長明燈燃料氣切斷. 先主火嘴燃料氣切斷.后長明燈燃料氣切斷.熱管空氣預熱器入口溫度大于420度或出口溫度大于240度時, 聯鎖打開煙道擋板， 打開自然通風門，停煙氣引風機?？諝夤娘L機出口壓力小于600帕時

52、， 聯鎖打開煙道擋板， 打開自然通風門，停煙氣引風機和空氣鼓風機。煙氣出預熱器壓力大于600帕時， 在主控室手動按鈕聯鎖打開煙道擋板， 打開自然通風門，停煙氣引風機和空氣鼓風機。燃燒系統自動控制及安全聯鎖相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程80（1）焦炭塔塔徑 1930年時，焦炭塔直徑為3000mm。70年代由于水力除焦能力和技術的限制，焦炭塔直徑一般在5,400mm7，900mm，操作較為平穩(wěn)。80年代后一般為8200mm左右。90年代初期，最大的焦炭塔是美國設計的，焦炭塔8,300mm33,500mm。隨后，美國Foster Whe

53、eler公司已設計和建設的一個延遲焦化裝置，采用二爐四塔，每個焦炭塔為8,534mm36,576mm。1998年，該公司為印度設計的6.70 Mt/a 延遲焦化裝置，有8個8840mm的焦炭塔。 目前，該公司已完成5套裝置18座8,530mm的焦炭塔設計，予計相繼在2002年前后投產。8,840mm36,576mm的焦炭塔也正在建設中，9,200mm36,600mm的焦炭塔已在運轉, 9,750mm42,980mm（總高）的焦炭塔正在設計當中。隨著機械設計和水力除焦技術的進步，該公司有可能設計12,192mm（40） 的焦炭塔。由美國Bechtel公司承包，采用Conoco公司技術建設并投產的

54、Sweeny煉廠的延遲焦化裝置為二爐四塔，每座焦炭塔為9,00039,000mm，重476t。1 1 焦炭塔焦炭塔相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程81目前世界上最大的焦炭塔是加拿大的Syncor油砂加工廠的延遲焦化 裝 置 ， 焦 炭 塔 分 為 四 組 八 塔 ， 每 個 焦 炭 塔 為12,200mm30,000mm。雖然較大的焦炭塔的設計和操作能減少因配合特殊渣油加工所需要的焦炭塔個數，顯著提高投資效益，但其壽命受到限制。因此，美國的焦炭塔一般直徑為8,000mm左右，而美國Lummuns公司建議焦炭塔的直徑為8,200mm8

55、,500mm較為合適。5080年代,我國延遲焦化裝置的焦炭塔基本上為5,400mm左右，1989年錦州石化1.0Mt/a延遲焦化裝置的焦炭塔為6,100mm。2000年 上 海 金 山 石 化 1 . 0 M t / a 延 遲 焦 化 裝 置 的 焦 炭 塔 為8,400mm33881mm，2002年上海高橋石化1.40t/a延遲焦化裝置的焦炭塔達到8,800mm35387mm，是目前我國已投產的最大的焦炭塔。1 1 焦炭塔焦炭塔相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程82焦炭塔的直徑和高度主要取決于裝置的處理量、原料性質、操作溫度、操作

56、壓力和循環(huán)比。裝置的處理量是決定焦炭塔大小的主要參數，目前國內單塔處理量和焦炭塔規(guī)格的對應如下：1 1 焦炭塔焦炭塔序號單塔處理量(萬噸/年)焦炭塔規(guī)格（mm）建設時間操作循環(huán)比12030540018000 （切） 50 年代至 70 年代1.31.424050610021000 （切） 80 年代至 90 年代1.31.43100120840021000 （切） 90 年代以來1.151.354140160880023500 （切） 21 世紀初1.151.25相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程83焦炭塔的單塔處理量越大，要求的焦炭

57、塔直徑越大，這主要是由焦炭塔塔內的允許氣速決定的。焦化原料渣油在加熱爐中被快速加熱到 500左右進入焦炭塔，為防止加熱爐管結焦，爐出口的反應轉化率一般不大，大部分的反應延遲到焦炭塔內進行，裂解的熱量除了來自原料渣油本身外還有一部分由縮合反應提供，縮合反應生成的焦炭停留在塔內，并由塔壁向中心擴展，中心形成進料通道，在焦炭層以上為主要反應區(qū)，即泡沫層。泡沫層分油相泡沫和氣相泡沫，氣相泡沫在上部，其密度約為 30100kg/m3，油相泡沫在焦層以上， 其密度約為 100700 kg/m3， 焦化反應主要在泡沫層， 一般為 460480，并且生焦率越高，該反應溫度越高。1 1 焦炭塔焦炭塔相關專業(yè)知識

58、講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程84隨著原料的不斷進入，產生的焦炭量增加，焦炭層高度增加，泡沫層也隨之連續(xù)升高。塔內反應示意圖1 1 焦炭塔焦炭塔據資料報導，國外在焦炭塔內不注入消泡劑時，允許氣速 一 般 為 0 . 1 1 0.15m/s。在使用消泡劑時，正常的設計油氣速度應低于0.120.17m/s。焦炭塔內的料位測量一般采用中子料位計，或r-射線料位計，其輻射劑量要求1.3微希/時。相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程85（2）焦炭塔的高度根據焦炭產率、生焦時間、泡沫層高度來確定焦

59、炭塔的高度。大慶渣油為原料時，焦炭塔內的泡沫層約為57米，管輸渣油和勝利渣油的泡沫層約為35米，遼河渣油和進口重質原油渣油的泡沫層約為34米。當在焦炭塔內注入消泡劑后，泡沫層的高度一般減少3050。目前國內焦化裝置設計的生焦時間均為24小時，國外焦化生焦時間一般為1620小時，采用18小時的占大多數，采用短的生焦時間，可以提高焦炭塔的利用率，或者同等規(guī)模的焦炭塔的高度減少。在確定焦炭塔高度時應留有一定的安全空高，安全空高一般為塔頂切線離泡沫層頂部的距離，國內設計的焦炭塔一般安全空高大于等于5米，國外焦炭塔的安全空高一般為23米。空高越大，焦炭塔的利用率越低，但油氣在塔內的停留時間延長，對減少油

60、氣線和分餾塔內結焦有利。1 1 焦炭塔焦炭塔相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程86（3）焦炭塔的材質 過去國內焦炭塔材質都采用碳鋼，大多數是20g，在高溫條件下容易變形，視圖如下：1 1 焦炭塔焦炭塔相關專業(yè)知識講座材料之六相關專業(yè)知識講座材料之六-延遲焦化工藝技術與工程延遲焦化工藝技術與工程87據美國石油學會（API）調查，19501959年，美國焦炭塔采用碳鋼和C-Mo鋼，1980年1997年大量使用Cr-Mo鋼。Cr-Mo鋼中經常使用的是1Cr-0.5Mo、1.25Cr0.5Mo和2.25Cr-1.0Mo鋼。從1970年開始，C