[發明專利]臥式反應釜延遲焦化設備及其工藝

有效

• 申請號: 201310031770.8
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103059887A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 張春滿
• 申請（專利權）人: 天津市東盛工貿有限公司
• 主分類號: C10B55/00
• 分類號: C10B55/00;C10G9/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 閆俊芬

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，特別是涉及一種臥式反應釜延遲焦化設備及其工藝。

背景技術

早期的焦化工業裝置為釜式焦化和平爐焦化。原料進入焦化釜或平爐后，在設備外部加熱，現已淘汰。20世紀30年代開發了延遲焦化技術，50年代又開發了流化焦化技術，都使石油焦化的供熱條件有很大改進(前者用管式加熱爐供熱，后者由燃燒一部分焦炭供熱)。延遲焦化采用水力除焦，可顯著提高裝置的效率，目前應用最廣泛。70年代末，將流化焦化和焦炭氣化結合而構成的靈活焦化，目前也有一定應用。中國于40年代建成釜式焦化裝置。50年代試驗成功在焦化釜中通入少量空氣，在設備內部燃燒供熱的氧化焦化技術。60年代中期建成延遲焦化裝置，以后又在延遲焦化裝置中生產出晶形焦。80年代中國各煉油廠均采用延遲焦化技術。

延遲焦化工藝具體來說，用加熱爐將原料加熱到反應溫度，并在高流速、短停留時間的條件下，使原料只發生少量反應，就迅速離開加熱爐進入焦炭塔進行裂化和縮合生焦反應。它是目前世界上渣油深度加工的主要方法，占石油焦化總處理能力的四分之三。

延遲焦化為半連續操作，將原料油快速加熱到比較高的溫度（480～500℃），使重殘油在管式加熱爐中，來不及發生反應就被送到一個中空的容器（稱焦炭塔），讓加熱的油品在其中進行裂化縮合反應，加熱和焦化不同時發生，故稱為延遲焦化。焦炭塔內裂解反應生成的415℃高溫油氣自焦炭塔頂逸出進入主分餾塔下段進料段，經過洗滌板洗滌所攜帶的焦炭顆粒后，從蒸發段上升進入蠟油集油箱以上蒸餾分離，分餾出富氣、汽油、柴油和輕重蠟油餾分，而焦炭塔內縮合反應所生成焦炭留在焦炭塔內，當一臺焦炭塔內的焦炭累積到一定高度后(約需24h)，切換到另一臺焦炭塔繼續進行焦化，原先的焦炭塔則進行清焦作業，通常一個焦化裝置中常常要用2～4個焦炭塔。延遲焦化的主要操作條件為：加熱爐出口溫度495～505℃，焦炭塔壓力0.18～0.28MPa（表壓），分餾塔底溫度不大于400℃。清焦采用水力除焦法，先在焦層中央用鉆機打一個洞，從頂部一直打到底，然后自下而上通入壓力為12-30MPa的高壓水，利用水的沖擊力，把焦炭打下來，并由底部排出。

具體來說，延遲焦化中的焦炭塔采用的是立式結焦反應釜，如圖1所示，塔的頂部設有除焦口1、油氣出口2；延遲焦化的化學反應主要是在焦炭塔內進行，生成的焦炭也都積存在此塔內。隨著油料的不斷引入進料管3，焦層逐漸升高；為了防止泡沫層沖出塔頂而引起油氣管線及分餾塔的結焦，在焦炭塔的不同高度位置，裝有能監測焦炭高度的料位計5、6，焦炭塔的底部為錐形，錐體底端為排焦口4，正常生產時用法蘭蓋封死，排焦時打開。

焦炭塔是用厚鍋爐鋼板制成的空筒狀，根據加工量的不同設置其高度在30米左右，鋼板結構導致其重量非常大，其工作時容易產生振動，為了維持其站立的穩定性往往需要建造輔助建筑設施，另外對其地基的要求也很高，增加了建造成本和運營費用，導致其建造成本居高不下，以100萬噸的年加工量為例，其設備投資額在2.4億元人民幣左右；另外，焦炭塔采用立式方箱爐結焦反應釜對原料的質量要求較高，導致其原料來源適用面較窄。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的技術缺陷，而提供一種設備投資小、操作簡便、工作環境安全系數高、原料來源適應面廣的臥式反應釜延遲焦化設備及其工藝。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：臥式反應釜延遲焦化設備,包括加熱爐、焦炭塔和分餾塔，其特征在于所述加熱爐通過原料分配閥與焦炭塔連接，所述原料分配閥設置有環形內腔，所述環形內腔開有一個進料閥和多個出料閥，所述原料分配閥的進料閥連接加熱爐的出口，所述原料分配閥的出料閥連接所述焦炭塔；所述焦炭塔為臥式反應釜，所述臥式反應釜的底端設置有進料口，所述臥式反應釜的頂端設置有油氣塔，所述臥式反應釜的一側開有鏟焦口；所述油氣塔連接分餾塔。

所述原料分配閥的進料閥的開口方向平行于環形內腔的切線方向，其目的在于使原料在環形內腔的流動更順暢，不易結焦。

所述原料分配閥的出料閥數量為2-8個。

所述臥式反應釜的進料口數量為2-4個。

所述加熱爐內設置有螺旋形無彎頭式加熱爐管，其目的在于使原料流動傳輸阻力變小，不容易結焦。

所述鏟焦口的內部可伸入鏟焦機，所述鏟焦機安裝有有與臥式反應釜的長度適應的鏟焦臂。

使用上述臥式反應釜延遲焦化設備的延遲焦化工藝，其特征在于包括以下步驟：