[發明專利]一種重油焦化設備

有效

• 申請號: 201410562515.0
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN105586077B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張翊;呂廬峰;侯栓弟;王子軍;張久順;張哲民;馬力;田志鴻;李學鋒;何金龍;劉亞林
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G55/04
• 分類號: C10G55/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 劉國平,顧映芬

技術領域

本發明涉及一種重油焦化設備。

背景技術

當前原油重質化、劣質化、高價位的趨勢越來越明顯，全球對輕質清潔燃料油的需求快速增長，再加上環保要求日趨嚴格，使得重油深度加工技術已成為當今世界煉油工業發展的重點。特別是劣質重油密度大、粘度高、重金屬含量高、硫含量高、氮含量高、膠質和瀝青質含量高等特點，給原油的加工(尤其是重油的二次加工)帶來了較大的困難。目前提高重油轉化深度、增加輕質油品產量的增值技術仍主要依靠焦化、渣油催化裂化和渣油加氫處理等工藝。其中，焦化是以脫炭工藝為主的劣質重油(特別是渣油)轉化的首要手段。而延遲焦化工藝具有脫炭徹底、流程簡單、技術成熟、裝置投資較低等特點，已成為重油加工的重要工藝之一。

延遲焦化是一種深度熱裂化的熱加工工藝，能夠將重油轉化為焦化干氣、液化氣、焦化汽油、焦化柴油、焦化蠟油、焦炭等產品。通常把焦化汽油、焦化柴油與焦化蠟油的收率之和作為延遲焦化的液體收率，液體收率是焦化工藝最重要的技術經濟指標。常規的延遲焦化工藝主要流程是：重油在加熱爐的輻射爐管內被快速加熱升溫到焦化溫度(通常為490-515℃左右)后，從焦炭塔的底部進入焦炭塔，在焦炭塔中進行焦化反應，生成的焦炭留在焦炭塔中，生成的油氣從焦炭塔頂逸出進入分餾塔中進行分餾，得到焦化氣體(包括焦化汽油)、焦化柴油、焦化蠟油和塔底循環油。其中，焦炭塔一般為兩個，兩個焦炭塔輪流使用，其中一個充滿焦炭后進行除焦，熱物流切換至另一個焦炭塔進行焦化反應。焦炭塔內生成的焦炭為整塊狀，主要分為經濟價值較高的針狀焦、一般的海綿焦和較差的彈丸焦、過渡焦。除焦過程主要包括降低塔內焦炭溫度的小吹汽、大吹汽、冷焦(注冷卻水)、排水，清除塔內焦炭的卸頂蓋和底蓋、鉆孔和切焦(用高壓水槍)、上頂蓋和底蓋、暖塔(通蒸汽)等。

目前加工重油趨于劣質化，殘炭值、瀝青質及金屬含量等的增加，給延遲焦化裝置的操作帶來了挑戰，不僅產品分布變差、液體收率降低，而且原料在加熱爐爐管內的結焦進一步加劇，直接影響到裝置的長周期運轉。此外，延遲焦化焦炭塔的除焦過程屬于間歇操作，其程序多，耗時長，還會產生大量污水，不但增加了裝置的能耗和操作成本，也對環境造成了巨大壓力。

為了提高延遲焦化的液體收率并延長延遲焦化的開工周期，石油煉制研究者研究和開發了相關的工藝技術。

例如，CN1599784A公開了一種生產各向異性自由流動細粒焦炭的延遲焦化方法，該方法包括將減壓渣油原料與氧化劑在約150-325℃的溫度下接觸，然后進入加熱爐加熱到焦化所需的溫度，接著在焦炭塔內生成各向異性自由流動的細粒焦炭。雖然該方法可以得到細粒焦炭，并且省去了清焦步驟，但是由于減壓渣油原料在進入加熱爐之前需要先與氧化劑接觸發生氧化反應以及縮合反應，因此會進一步加劇加熱爐爐管的結焦，從而影響了連續生產，該工藝難以工業化。

CN101619237A和CN101619238A公開了將延遲焦化與減壓蒸餾過程相結合的工藝，提高了延遲焦化裝置的液體收率，改善了重焦化蠟油的性質。但是，該方法仍然需要將延遲焦化原料在加熱爐爐管中直接加熱至焦化溫度，因此，加劇了爐管的結焦，從而會縮短裝置的開工周期。

此外，為了減緩延遲焦化裝置加熱爐爐管的結焦，石油煉制研究者研究和開發了相關的工藝技術。研究表明，往延遲焦化原料中加入稀釋劑、自由基抑制劑、芳香烴類結焦抑制劑、阻焦劑等能夠在一定程度上抑制加熱爐爐管的結焦，延長開工周期，但是加熱方式通常都屬于間接加熱方式(通過加熱爐爐管管壁換熱加熱)，熱效率低，因此爐管生焦問題不能得以有效解決，并且液體收率沒有本質提升，焦炭塔除焦環保問題依然突出。

綜上所述，目前亟需開發一種既能夠改善加熱爐爐管的結焦性能、又能夠提高液體收率的重油焦化設備。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有的延遲焦化設備不能同時實現改善加熱爐爐管的結焦性能并提高液體收率的缺陷，而提供一種新的重油焦化設備。