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摘 要:本文通过对某厂不同循环比下延迟焦化装置的原料性能、产品质量、材料和能耗进行比较,定量分析了不同循环比对延迟焦化装置的影响,从而提出了焦化材料在劣质化之后,延长装置运行周期的相应的措施。
关键词:循环比;延迟;焦化装置;运行
循环比延迟焦化装置是最重要的运行参数之一。延迟焦化装置字正常运行以来,得到不断的优化,精简了操作步骤,在工作中不断探索降低循环比的经验。在26%碳渣条件下,循环比逐渐降低0.40-23%,从而在相关数据条件下积累了不同的循环比操作。本文以炼油化工延迟焦化为主体方向,通过对比焦化装置在不同循环比下的原料和产品性能、物料产量、能耗等数据,定量分析了不同循环比对焦化装置的影响。
一、循环比及其相关概念
延迟焦化的工艺流程根据循环比能否自由调节,可分为常规工艺流程和可调循环流程。在传统的过程中,高温焦炭塔的石油与天然气与原油分馏器的接触换热,和一些重分数高于重蜡油在炎热的石油和天然气浓缩,提取的分馏器的底部与原油和发送回辐射炉管加热器。从热油气冷凝到加热炉辐射管的重馏分称为循环油,其与原油的比值称为循环油。此外,由于循环油是与分馏塔底部的新鲜原油混合后输送到辐射炉管中,循环油不能单独存在。在传统的延迟焦化工艺中,所有的新鲜原油都必须在对流炉管中预热,然后放入辐射炉管中,循环油从分馏塔中蒸馏出来。因此,在实际生产中,可根据辐射炉管进料量与对流炉管进料量的差来确定循环油量。因此,组合循环比的概念。
二、循环比对延迟焦化装置产品分布的影晌
2.1循环比对延迟焦化装置产品分布的影响
一般来说,当循环大于运行时,燃气装置增加汽油和柴油的产量,显著降低成品油产量,增加焦炭产量,降低装置的液体产品总产量。相反,循环的减少会在一定程度上降低汽油、汽油和柴油的单位生产率。低蜡石油产量将大幅增加,这将减少石油焦和增加液体单元的输出,从而扩大FCC、加氢裂化等单位的后续处理饲料油,提高液体产品的输出单元本身,减少单元的综合能耗,提高单位的经济效益将发挥积极作用。通过对延迟焦化装置设计循环比下的产品分布与延迟焦化装置循环比下的产品分布进行对比分析,可以清楚地看到循环比的变化对产品分布的影响。
我们可以设计延迟焦化装置的成品率。设置循环比及循环比小于0.40的条件,根据选取的7天生产数据的平均值,对不同的条件下的产率进行对比记录,在低循环比的条件下,该装置的液体产品总收率比设计循环比下的平均产量高出约2%。低循环比产品的具体分布如下:(1)汽油收率低于循环比下的设计值约1%。(2)柴油收率低于循环比条件下的设计值约0.05%。(3)蜡油收率高于循环条件下设计值高1%左右。由上述数据可知,低循环比大大提高了蜡产量。(4)液态烃收率为约为4%,远高于正常循环比的设计值。(5)干气产量比设计值条件下低1%。炼油的生产过程中,除降低循环比外,精确调节分馏塔上部和吸附系统的工作温度和压力,也可以降低干气产量。(6)石油焦收率与正常循环比设计值的收率相等,但石油副产物的收率明显得到降低,一方面可以通过降低循环比来调节,另一方面可以加强操作人员对加热炉出口温度和塔顶压力的控制来完成。从以上的数据可以直观地看出,降低延迟焦化装置的循环比对我们的目标优化和产品布局调整起着至关重要的作用。从炼油厂的总体生产需求来看,完全符合低循环比延迟炼焦工艺的发展趋势。
2.2循环比对延迟焦化装置产品性质的影响
循环比不仅影响延迟焦化装置的产品分布,而且直接影响其性能。不同的循环比会导致焦化装置产品性能的变化,这从根本上决定了产品的质量。因此,探讨循环比对中间产品和成品性能的影响,对于焦化产品后续加工设备的顺利高效运行以及焦化设备本身的经济效益无疑具有重要的作用。随着循环比的降低,蜡的干点与标准干点出现偏差,干点比标准值偏高,导致未完全燃烧的蜡中重馏分含量增加。使得蜡油越来越重,从而影响了催化裂化装置的加工能力。不仅如此,干点的升高还会影响蜡油的蒸发性能。
低循环比对蜡性能还存在另一种影响,降低循环比会增加残余碳和金属杂质的含量。通过比较低循环比的质量数据延迟焦化蜡油、液态烃、干气和产品条件下的低循环比延迟焦化蜡油,液态烃和干气,我们可以看出,蜡的设计价值低循环比的情况下操作设备从0.026%到0.84%的碳渣,和残碳的降解指数出现轻微的偏差,作为催化装置的原料,蜡油中残余碳的增加,使得催化裂化装置和加氢裂化装置中焦炭催化剂的燃烧更加困难和沉重。同时,焦化蜡油中镍、钒、砷等金属杂质中所含的碱性氮会导致加氢裂化装置和催化裂化装置的催化剂出现问题,影响反应过程。因此,低循环比条件下焦化装置的运行将对后续处理装置产生不利影响。
石油焦是延迟焦化装置中原料深度裂解、缩合而成的渣油。作为焦化装置的副产品,焦化产物占装置焦化产品总分布的近三分之一。影响焦炭质量的主要指标包括灰分、挥发分和硫含量。通过上述分析,我们可知这些指标不仅受原油性质的影响,还受循环比的影响。
三、延迟焦化装置降低循环比所面临的问题分析
(一)较低的循环比和较低的高温油循环导致分馏塔底部温度损失,增加炉管表面的热强度,增加炉的热负荷。特别是在焦炭塔预热过程中,分馏塔的油气体积减小,塔的分馏塔负荷减小。低柱比一般低温低10℃,有时会导致温度的急剧上升。另外,炉管表面热强度急剧增加,表面温度升高5 ~ 10℃,炉管结焦速度加快。因此,降低了循环比,防止炉膛负荷过大。
(二)油的减少使加热炉进料性能变差,炉管结焦倾向增大。
(三)分馏塔内循环油量减少,洗衣板上的焦炭塔内油气携带的焦炭粉洗涤难度增加。因此,当洗涤油减少时,可以防止洗涤量过低。
(四)在降低循环比时,应考虑加热炉进料率不宜过低,以免支管流速波动。由上述对延迟焦化装置降低循环比所面临的问题的分析可以看出,循环比对装置的长期运行有很大的影响。一方面,从生产的角度来说,降低循环比可以提高生产的效率。想要提高设备的经济效益,我们必须要看到低循环比的优势;另一方面,我们还应了解在长期稳定运行低循环比装置所可能带来的一些不利影响。我们在日常操作中,应根据不同工厂的具体情况,做出相应的措施,不断提高人员及设备的操作技能。还要在保证低循环率、大容量运行的前提下,对石油焦等产品的质量进行严格地把控,从而最大限度的保证炼油厂的整体物料平衡,从而使炼油厂发挥出其更加积极的作用。
四、结论
近年来,以提高焦化装置的加工能力和整体效率为目标的低循环比运行模式已成为延迟焦化装置发展的主要趋势。我们设备的循环比约为0.3,远远高于生产初期的设计值。但与国内同类设备0.2台相比,仍有降低的空间。虽然我们已经看到了低循环比的优点,但我们仍然需要认识到它对焦化产品的不利影响。另一方面,要结合工厂特点,合理优化原料資源,认真操作,进一步降低循环比。只有这样,设备才能平稳、高效、长时间运行,创造良好的经济效益。
参考文献.
[1] 简建超,郭守学,白连峰."不同循环比对延迟焦化装置运行的影响分析."炼油与化工 .03(2010):18-20+65.Print.
[2] 宋福荃,黄雪崧."循环比对延迟焦化装置处理能力及产品分布的影响."中国科技纵横 .16(2012):36-38.Print.
[3] 魏超,袁志祥,肖革江.焦化装置灵活循环比流程的应用[J].炼油与化工,2006(1):60-61.
关键词:循环比;延迟;焦化装置;运行
循环比延迟焦化装置是最重要的运行参数之一。延迟焦化装置字正常运行以来,得到不断的优化,精简了操作步骤,在工作中不断探索降低循环比的经验。在26%碳渣条件下,循环比逐渐降低0.40-23%,从而在相关数据条件下积累了不同的循环比操作。本文以炼油化工延迟焦化为主体方向,通过对比焦化装置在不同循环比下的原料和产品性能、物料产量、能耗等数据,定量分析了不同循环比对焦化装置的影响。
一、循环比及其相关概念
延迟焦化的工艺流程根据循环比能否自由调节,可分为常规工艺流程和可调循环流程。在传统的过程中,高温焦炭塔的石油与天然气与原油分馏器的接触换热,和一些重分数高于重蜡油在炎热的石油和天然气浓缩,提取的分馏器的底部与原油和发送回辐射炉管加热器。从热油气冷凝到加热炉辐射管的重馏分称为循环油,其与原油的比值称为循环油。此外,由于循环油是与分馏塔底部的新鲜原油混合后输送到辐射炉管中,循环油不能单独存在。在传统的延迟焦化工艺中,所有的新鲜原油都必须在对流炉管中预热,然后放入辐射炉管中,循环油从分馏塔中蒸馏出来。因此,在实际生产中,可根据辐射炉管进料量与对流炉管进料量的差来确定循环油量。因此,组合循环比的概念。
二、循环比对延迟焦化装置产品分布的影晌
2.1循环比对延迟焦化装置产品分布的影响
一般来说,当循环大于运行时,燃气装置增加汽油和柴油的产量,显著降低成品油产量,增加焦炭产量,降低装置的液体产品总产量。相反,循环的减少会在一定程度上降低汽油、汽油和柴油的单位生产率。低蜡石油产量将大幅增加,这将减少石油焦和增加液体单元的输出,从而扩大FCC、加氢裂化等单位的后续处理饲料油,提高液体产品的输出单元本身,减少单元的综合能耗,提高单位的经济效益将发挥积极作用。通过对延迟焦化装置设计循环比下的产品分布与延迟焦化装置循环比下的产品分布进行对比分析,可以清楚地看到循环比的变化对产品分布的影响。
我们可以设计延迟焦化装置的成品率。设置循环比及循环比小于0.40的条件,根据选取的7天生产数据的平均值,对不同的条件下的产率进行对比记录,在低循环比的条件下,该装置的液体产品总收率比设计循环比下的平均产量高出约2%。低循环比产品的具体分布如下:(1)汽油收率低于循环比下的设计值约1%。(2)柴油收率低于循环比条件下的设计值约0.05%。(3)蜡油收率高于循环条件下设计值高1%左右。由上述数据可知,低循环比大大提高了蜡产量。(4)液态烃收率为约为4%,远高于正常循环比的设计值。(5)干气产量比设计值条件下低1%。炼油的生产过程中,除降低循环比外,精确调节分馏塔上部和吸附系统的工作温度和压力,也可以降低干气产量。(6)石油焦收率与正常循环比设计值的收率相等,但石油副产物的收率明显得到降低,一方面可以通过降低循环比来调节,另一方面可以加强操作人员对加热炉出口温度和塔顶压力的控制来完成。从以上的数据可以直观地看出,降低延迟焦化装置的循环比对我们的目标优化和产品布局调整起着至关重要的作用。从炼油厂的总体生产需求来看,完全符合低循环比延迟炼焦工艺的发展趋势。
2.2循环比对延迟焦化装置产品性质的影响
循环比不仅影响延迟焦化装置的产品分布,而且直接影响其性能。不同的循环比会导致焦化装置产品性能的变化,这从根本上决定了产品的质量。因此,探讨循环比对中间产品和成品性能的影响,对于焦化产品后续加工设备的顺利高效运行以及焦化设备本身的经济效益无疑具有重要的作用。随着循环比的降低,蜡的干点与标准干点出现偏差,干点比标准值偏高,导致未完全燃烧的蜡中重馏分含量增加。使得蜡油越来越重,从而影响了催化裂化装置的加工能力。不仅如此,干点的升高还会影响蜡油的蒸发性能。
低循环比对蜡性能还存在另一种影响,降低循环比会增加残余碳和金属杂质的含量。通过比较低循环比的质量数据延迟焦化蜡油、液态烃、干气和产品条件下的低循环比延迟焦化蜡油,液态烃和干气,我们可以看出,蜡的设计价值低循环比的情况下操作设备从0.026%到0.84%的碳渣,和残碳的降解指数出现轻微的偏差,作为催化装置的原料,蜡油中残余碳的增加,使得催化裂化装置和加氢裂化装置中焦炭催化剂的燃烧更加困难和沉重。同时,焦化蜡油中镍、钒、砷等金属杂质中所含的碱性氮会导致加氢裂化装置和催化裂化装置的催化剂出现问题,影响反应过程。因此,低循环比条件下焦化装置的运行将对后续处理装置产生不利影响。
石油焦是延迟焦化装置中原料深度裂解、缩合而成的渣油。作为焦化装置的副产品,焦化产物占装置焦化产品总分布的近三分之一。影响焦炭质量的主要指标包括灰分、挥发分和硫含量。通过上述分析,我们可知这些指标不仅受原油性质的影响,还受循环比的影响。
三、延迟焦化装置降低循环比所面临的问题分析
(一)较低的循环比和较低的高温油循环导致分馏塔底部温度损失,增加炉管表面的热强度,增加炉的热负荷。特别是在焦炭塔预热过程中,分馏塔的油气体积减小,塔的分馏塔负荷减小。低柱比一般低温低10℃,有时会导致温度的急剧上升。另外,炉管表面热强度急剧增加,表面温度升高5 ~ 10℃,炉管结焦速度加快。因此,降低了循环比,防止炉膛负荷过大。
(二)油的减少使加热炉进料性能变差,炉管结焦倾向增大。
(三)分馏塔内循环油量减少,洗衣板上的焦炭塔内油气携带的焦炭粉洗涤难度增加。因此,当洗涤油减少时,可以防止洗涤量过低。
(四)在降低循环比时,应考虑加热炉进料率不宜过低,以免支管流速波动。由上述对延迟焦化装置降低循环比所面临的问题的分析可以看出,循环比对装置的长期运行有很大的影响。一方面,从生产的角度来说,降低循环比可以提高生产的效率。想要提高设备的经济效益,我们必须要看到低循环比的优势;另一方面,我们还应了解在长期稳定运行低循环比装置所可能带来的一些不利影响。我们在日常操作中,应根据不同工厂的具体情况,做出相应的措施,不断提高人员及设备的操作技能。还要在保证低循环率、大容量运行的前提下,对石油焦等产品的质量进行严格地把控,从而最大限度的保证炼油厂的整体物料平衡,从而使炼油厂发挥出其更加积极的作用。
四、结论
近年来,以提高焦化装置的加工能力和整体效率为目标的低循环比运行模式已成为延迟焦化装置发展的主要趋势。我们设备的循环比约为0.3,远远高于生产初期的设计值。但与国内同类设备0.2台相比,仍有降低的空间。虽然我们已经看到了低循环比的优点,但我们仍然需要认识到它对焦化产品的不利影响。另一方面,要结合工厂特点,合理优化原料資源,认真操作,进一步降低循环比。只有这样,设备才能平稳、高效、长时间运行,创造良好的经济效益。
参考文献.
[1] 简建超,郭守学,白连峰."不同循环比对延迟焦化装置运行的影响分析."炼油与化工 .03(2010):18-20+65.Print.
[2] 宋福荃,黄雪崧."循环比对延迟焦化装置处理能力及产品分布的影响."中国科技纵横 .16(2012):36-38.Print.
[3] 魏超,袁志祥,肖革江.焦化装置灵活循环比流程的应用[J].炼油与化工,2006(1):60-61.