延遲焦化工藝進(jìn)展

延遲焦化工藝進(jìn)展胡德銘祝賀上海石化公司100萬t/a延遲焦化裝置榮獲全國第十屆優(yōu)秀工程設(shè)計金質(zhì)獎延遲焦化工藝技術(shù)進(jìn)展概況延遲焦化工藝技術(shù)進(jìn)展延遲焦化工藝設(shè)計的改進(jìn)延遲焦化和相關(guān)渣油加工的經(jīng)濟(jì)效益幾點看法概況世界焦化裝置加工的統(tǒng)計近期建設(shè)和投產(chǎn)的延遲焦化裝置近期投產(chǎn)的延遲焦化裝置新近建設(shè)的延遲焦化裝置概況全世界共有146個煉廠設(shè)有焦化裝置全世界焦化裝置總加工能力為2.28億t/a占原油蒸餾總加工能力的5.57%美國居世界首位,加工能力為1.23億t/a中國（不包括臺灣?。┚邮澜绲诙?加工能為16.83Mt/a其次依次為委內(nèi)瑞拉、墨西哥和阿根廷等世界焦化裝置加工能力，Mt/a

各種焦化型式的比較世界焦化加工能力（1990年---2002年）

世界石油焦產(chǎn)量（1975年～2002年）美國焦化加工能力(1946年-2002年)我國延遲焦焦化能力的的增長SINOPEC延遲焦化能能力的增長長近期建設(shè)和和投產(chǎn)的延延遲焦化裝裝置委內(nèi)瑞拉的的Jose投產(chǎn)一座加加工超重原原油生產(chǎn)合合成原油的的裝置，處處理能力為為4.90Mt/a，，是目前世界界上第二大大的延遲焦焦化裝置美國德克菲菲斯州的斯斯威尼煉廠廠改造，新新建一座3.20Mt/a的延遲焦化化裝置美國Garyvill煉廠投產(chǎn)了了一套“一一爐二塔””型式的延延遲焦化裝裝置，加工工能力為1.90Mt/a美國Exxon-Mobil公司的加工工瑪耶原油油貝湯煉廠廠投產(chǎn)了一一套處理能能力為2.20Mt/a的延遲焦化化裝置估計2002年年底底前，在加加勒比海沿沿岸，至少少有6座延延遲焦化裝裝置計劃投投產(chǎn)。這些些裝置將廉廉價殘渣燃燃料油轉(zhuǎn)化化成高產(chǎn)值值的輕質(zhì)產(chǎn)產(chǎn)品和石油油焦新近建設(shè)的的延遲焦化化裝置委內(nèi)瑞拉PDV公司聯(lián)合擁擁有的6.50Mt/a的Hovensa煉廠正在增增建1套3.19Mt/a的延遲焦化化裝置美國Coastal銷售公司投投資2.5億美元在在美國科珀珀斯克里斯斯蒂新建一一套加工委委內(nèi)瑞拉原原油的3.00Mt/a的延遲焦化化裝置CerroNegro公司投資5億美元在在委內(nèi)瑞拉拉新建一套套3.30Mt/a的延遲焦化化裝置美國Texco公司和美國國能源部簽簽訂了一份份合同。建建設(shè)一座EarlyEntranceCorpoduction(EECP)工廠，主要要將石油和和煤轉(zhuǎn)化成成優(yōu)質(zhì)運輸輸燃料、電電、熱能。。這將意味味著延遲焦焦化工藝將將用于烴合合成液體燃燃料、電、、熱能紀(jì)元元的開始延遲焦化工工藝技術(shù)進(jìn)進(jìn)展大型化裝置規(guī)模大大型化焦炭塔的大大型化靈活性原料產(chǎn)品操作性美國Lummus公司的操作作條件美國URS公司的優(yōu)化化焦化技術(shù)術(shù)循環(huán)周期安全性裝置規(guī)模大大型化80年代初初期，世界界上最大的的延遲焦化化裝置是美美國Chevron公司的Pascagoula煉廠的裝置置，加工能能力為3.01Mt/a，采用三爐六六塔流程90年代初初期，加拿拿大Syncor公司的生產(chǎn)產(chǎn)合成原油油的油砂加加工廠的延延遲焦化處處理能力為為3.65Mt/a，采用四爐八八塔流程1993年年加拿大的的Suncor公司的FortMeMurray煉廠的延遲遲焦化裝置置經(jīng)改造后后處理能力力達(dá)5.03Mt/a1998年年印度Reliance公司建成目目前世界上上最大的延延遲焦化裝裝置，加工工能力為6.73Mt/a（沒投產(chǎn)）最近，Lummus公司承擔(dān)設(shè)設(shè)計的一項項目，經(jīng)第第一階段工工作后裝置置處理能力力為6.20Mt/a，該裝置可處處理接近9.90Mt/a的原料美國Flour公司在70年代對建建設(shè)單系列列25.00Mt/a煉廠的可行行性研究報報告，延遲遲焦化裝置置配套處理理能力為4.50Mt/a，屆時需配置置9,100mm的焦炭塔10臺我國延遲焦焦化裝置60～70年代,一一般為30萬t/a～60萬t/a1989年年,錦州石化投投產(chǎn)了一座座“四爐二塔塔”的100萬t/a裝置2000年1月,上上海金金山投產(chǎn)產(chǎn)了一座座“一爐二二塔”的100萬萬t/a裝置2002年9月,上上海高高橋投產(chǎn)產(chǎn)了我國國最大的的140萬萬t/a裝置焦炭塔的的大型化化1930年,焦焦炭塔塔直徑3000mm80年代后,一般般8200mm左右目前，焦焦炭塔的的標(biāo)準(zhǔn)直直徑為8,200mm～8,500mm某些9,200×36,600mm的焦炭塔塔已在運運轉(zhuǎn)焦炭塔的的大型化化世界上最最大的焦焦炭塔是是加拿大大的Syncor油砂加工工廠的延延遲焦化化裝置的的焦炭塔塔12,200mm×30,000mm印度信任任公司的的6.70Mt/a延遲焦化化裝置，，有8個個直徑為為8840mm的焦炭塔塔美國FW公司司將要設(shè)計計9,750mm×42,980mm（總高）的的焦炭塔塔美國FW公司司有可能設(shè)設(shè)計12，，192mm的焦焦炭炭塔塔焦炭炭塔塔的的直直徑徑和和安安裝裝年年份份的的關(guān)關(guān)系系焦炭炭塔塔的的塔塔高高（（T－－T））和安安裝裝年年份份的的關(guān)關(guān)系系靈活活性性原料料產(chǎn)品品美國國Lummus公司司美國國FosterWheeler公司司和和Conoco公司司三種種渣渣油油加加工工工工藝藝的的產(chǎn)產(chǎn)率率原料能處理包括括直餾（減減粘、加氫氫裂化）渣渣油、裂解解焦油和循循環(huán)油、焦焦油砂、瀝瀝青、脫瀝瀝青焦油、、澄清油、、溶劑精制制后的煤以以及煤的衍衍生物、催催化裂化油油漿、煉廠廠污油（泥泥）等60余種種原原料料處理理原原料料油油的的康氏氏殘殘?zhí)刻繛闉?.8w%～～>45w%，，API重度度2～～20API隨著著烴烴類類合合成成液液體體燃燃料料和和合合成成原原油油技技術(shù)術(shù)的的開開發(fā)發(fā)，，也也多多用用延延遲遲焦焦化化工工藝藝進(jìn)進(jìn)行行改改質(zhì)質(zhì)。。最最近近委委內(nèi)內(nèi)瑞瑞拉拉就就利利用用延遲遲焦焦化化工工藝藝和和加加氫氫處處理理工工藝藝對Orinoco的原原油油進(jìn)進(jìn)行行改改質(zhì)質(zhì)，，生生產(chǎn)產(chǎn)API16～～32，，S<0.1m%的合合成成油油延遲遲焦焦化化裝裝置置典典型型的的產(chǎn)產(chǎn)率率（（以以原原料料w%計））產(chǎn)品品產(chǎn)率率中中，，中間間餾餾分分油油產(chǎn)產(chǎn)率率占占總總產(chǎn)產(chǎn)率率的的30w%～～65w%左右右，，在在當(dāng)當(dāng)今今多多產(chǎn)產(chǎn)中中間間餾餾分分油油需需求求下下顯顯得得尤尤為為重重要要美國國Lummun公司對延延遲焦化化裝置加加工能力力1.10Mt/a時的高康康氏殘?zhí)刻康臏p壓壓渣油方方案，在在低壓、、低循環(huán)環(huán)比、24小時時操作周周期的條條件下，，如果原原料相同同，設(shè)計計合理，，略提高高操作壓壓力，再再將操作作周期改改為18小時時，則該裝裝置可以以加工1.375Mt/a的原料美國Fosterwheeler公司和Conoco公司為了了提高液液收，降降低焦炭炭產(chǎn)率，，在新設(shè)設(shè)計的裝裝置上通通常采用用低壓（0.103MPa表壓）、、低循環(huán)（而不是是零循環(huán)環(huán)）的工工藝設(shè)計計。因為為真正的的零循環(huán)環(huán)雖然可可進(jìn)一步步減少焦焦炭產(chǎn)率率，稍微微增加液液收，但但增收的的HCGO質(zhì)量價值值不高。。在考慮慮用哪種種循環(huán)操操作時應(yīng)應(yīng)考慮下下游接受受HCGO的加工裝裝置要求求。特別別對于加加氫裂化化型的煉煉廠，由由于加氫氫裂化對對原料有有嚴(yán)格的的要求，，如CCR<1m%，Ni+V<2wppm，C7不溶物也也有要求求的情況況下應(yīng)慎慎重考慮慮采用哪哪種循環(huán)環(huán)比的操操作操作性操作目的的是得到到最大的液液體產(chǎn)品品，最少少的焦炭炭，生產(chǎn)產(chǎn)的焦化化重蠟油油的質(zhì)量量要符合合下游加加工裝置置的要求求美國Lummus公司的設(shè)設(shè)計是通通過控制制位于焦焦化分餾餾塔塔頂頂分離器器的壓力力控制器器來控制制焦炭塔塔頂壓力力，從而而達(dá)到低低壓操作作。一般將將壓縮機(jī)機(jī)入口處處壓力設(shè)設(shè)定為0.007～0.014MPa。。焦炭塔典典型低壓壓操作的的壓力為為0.105MPa美國USR公司開發(fā)發(fā)的“優(yōu)化焦焦化（opticoking）”的專利技技術(shù)。該技術(shù)術(shù)就是將將循環(huán)的的焦化輕輕蠟油或或焦化汽汽油從分分餾塔返返回到高高溫正在在生焦的的焦炭塔塔頂，額額外加入入的油氣氣瞬時氣氣化，使使操作者者能夠穩(wěn)穩(wěn)定焦炭炭塔壓力力縮短延延遲焦焦化循循環(huán)周周期是是提高高延遲遲焦化化加工工能力力的有有效方方法。。但是是，焦化循循環(huán)周周期由由21小時時縮短短到18小小時，，焦炭炭塔壽壽命損損失25％％新設(shè)計計的循循環(huán)周周期一一般為為18～～20小時時，對于較較老的的裝置置，12～14小小時的循環(huán)環(huán)周期期也不不少見見。美國國Lummus公司設(shè)設(shè)計的的操作作周期期是≤≤18小時時美國URS公司司的優(yōu)優(yōu)化焦焦化技技術(shù)安全性性在工藝藝設(shè)計計階段段，要準(zhǔn)準(zhǔn)備工工藝危危險分分析文文檔、、確定定裝置置布置置、足足夠的的維護(hù)護(hù)和安安全通通道、、工藝藝裝置置有關(guān)關(guān)安全全要求求等。。在完完成工工藝配配管和和設(shè)備備簡圖圖后，，應(yīng)啟啟動HAZ0P（危險的的可操操作性性分析析）分分析，，焦炭炭塔和和加熱熱爐區(qū)區(qū)域必必須進(jìn)進(jìn)行HAZ0P分析焦炭塔塔塔底底（頂頂）法法蘭的的自動動卸蓋蓋系統(tǒng)統(tǒng)環(huán)境保保護(hù)在美國國和世世界各各國的的裝置置設(shè)計計應(yīng)符符合美美國EPA（環(huán)境保保護(hù)署署）和和該國國和該該地區(qū)區(qū)的環(huán)環(huán)保法法規(guī)、、OSHA（（職業(yè)安安全和和健康康）及及地方方、客客戶等等等的的種種種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)范范。美國Lummus公司延延遲焦焦化裝裝置實實施的的環(huán)境境保護(hù)護(hù)設(shè)計計延遲焦焦化工工藝設(shè)設(shè)計的的改進(jìn)進(jìn)延遲焦焦化工工藝的的主要要（關(guān)關(guān)鍵））設(shè)計計特點點:雙面輻輻射加加熱爐爐在線清清焦現(xiàn)代化化的焦焦炭塔塔機(jī)械械設(shè)計計在線計計算機(jī)機(jī)控制制自動化化的卸卸蓋系系統(tǒng)革新的的水管管理／／焦炭炭回收收系統(tǒng)統(tǒng)美國Lummus公司延延遲焦焦化裝裝置關(guān)關(guān)鍵的的設(shè)計計特點點工藝設(shè)設(shè)計工藝設(shè)設(shè)計適應(yīng)現(xiàn)在和和未來來操作原料性性質(zhì)的變化化；加工低硫輕輕質(zhì)原原料生生產(chǎn)電電極焦焦時，優(yōu)化工工藝條件以以達(dá)到餾分分油和焦炭炭產(chǎn)率之間間的最佳平平衡和經(jīng)濟(jì)濟(jì)操作點；；加工重質(zhì)含硫原原料，采用低壓、、高溫和低低循環(huán)比操操作以達(dá)到最大大餾分油產(chǎn)率；加工重質(zhì)質(zhì)原料，調(diào)調(diào)整循環(huán)周周期抑制彈彈丸焦的生生成；改變（增加加）裝置壓壓力越低焦炭塔塔內(nèi)氣相表表觀速度，，提高處理量量；裝置壓力調(diào)調(diào)整要考慮慮低壓下最最大餾分油油產(chǎn)率和焦焦炭塔數(shù)量量之間的平平衡，焦炭塔塔塔內(nèi)的氣相相表觀速度度、設(shè)備和和管線以及及系統(tǒng)壓力力降和壓力力；調(diào)整裝置循循環(huán)比，在在達(dá)到最大大餾分油產(chǎn)產(chǎn)率的同時時，滿足蠟蠟油質(zhì)量要要。焦炭塔的設(shè)設(shè)計和框架架結(jié)構(gòu)焦炭塔的設(shè)設(shè)計中要充充分考慮焦炭塔的加加熱／冷卻卻的周期，保證焦炭炭塔的壽命命。優(yōu)化焦炭塔塔設(shè)計，考慮焦炭塔塔操作周期期、操作條條件、原料處理量量、焦炭產(chǎn)率以以及焦炭塔塔的數(shù)目的的大小美國Lummus公司綜合考考慮了降低低焦炭塔的的投資，采采用當(dāng)今焦焦炭塔在工工業(yè)可利用用的最大尺尺寸的技術(shù)術(shù)以及未來來裝置加工工能力的提提高和更多多劣質(zhì)焦炭炭的產(chǎn)生等等的因素下下，設(shè)計的焦炭炭操作周期期為≤18小時縮短焦炭塔塔的生焦周周期，要考考慮到焦炭炭塔殼體／／裙座連接接處的應(yīng)力力，采用有有限元分析析方法，將將應(yīng)力減至至最小焦炭塔的框框架設(shè)計一一是要方便便操作和維維修，其次次要優(yōu)化高高度焦炭塔框架架高度主要要取決于焦炭塔的基基礎(chǔ)（基礎(chǔ)底面面－頂面））高度，焦焦化冷凝罐罐的高度和和焦炭塔本本身的高度度。焦炭塔塔基礎(chǔ)高度度取決于溜溜槽、焦池池的設(shè)計要要求.加熱爐設(shè)計計雙面輻射加加熱爐:爐管熱量分分布更均勻勻，降低峰值溫溫度，降低最大大熱強(qiáng)度，，提高平均均熱強(qiáng)度并并可減少總總的輻射面面積，從而而實現(xiàn)延長長加熱爐操操作周期。。設(shè)計中采用用的安全聯(lián)鎖，可以使加加熱爐因工工藝操作紊紊亂或儀表表故障而造造成非計劃劃停工時起起到保護(hù)加加熱爐的作作用。在線清焦和和在線剝焦焦（pigging）設(shè)計的應(yīng)用用可延長加加熱爐操作作周期。在實施在線線清焦時應(yīng)注入冷凝凝液以急冷加熱熱爐對流管管至設(shè)計溫溫度。分餾餾系統(tǒng)設(shè)計計應(yīng)考慮在在線清焦時時額外蒸汽汽量。焦炭處理系系統(tǒng)焦炭處理系系統(tǒng)設(shè)計要考慮:投資設(shè)備維修平面布置裝置輸出焦焦炭的方法法等因素焦炭處理系系統(tǒng)有：將焦炭直接接排放到設(shè)設(shè)斗式合瓣瓣吊車的焦焦池以回收收焦炭的鐵鐵路裝載法法直接將焦炭炭排至有前前部裝車的的焦池或焦焦臺系統(tǒng)以以及水力倉倉（Hydrobin））系統(tǒng)，即在在鐵路裝載載法的污水水坑和澄清清系統(tǒng)之間間，增加一一個水力倉倉系統(tǒng)進(jìn)一一步進(jìn)行焦焦炭脫水幾種除焦系系統(tǒng)延遲焦化和和相關(guān)渣油油加工的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益美國斯坦福福研究所（（SR