7.3.4 焦化产品分布
图7.5 延迟焦化工艺流程图
重质原料油经冷凝回流换热后,被泵入加热炉对流室内加热到350℃左右,进入焦化分馏塔下部,与来自焦炭塔顶部的高温油气(430~435℃)直接换热。一方面把原料油中的轻质油蒸发出去,同时又加热了原料油(390~395℃)。经换热的塔底原料油和循环油一起,用泵打进加热炉辐射室,迅速加热升温到500℃左右后进入焦炭塔底部。高温渣油在焦炭塔内停留足够时间进行裂化、缩合反应,最后生成的焦炭逐渐集结在焦炭塔内。而反应生成的高温油气自塔顶进入分馏塔下部,与原料换热后,经分馏得到焦化气、汽油、柴油和蜡油,余下的重质油作为循环油和原料一起重新再去焦化。
加热炉是延迟焦化的关键设备,一是要为整个装置提供热量,将渣油加热到500℃的高温,并且热量要均匀,消除局部过热以防止炉管结焦。同时为了加快流速、缩短油在炉管中的停留时间,需向炉管注入1%左右的水。
焦碳塔轮换使用,至少需要两个。当一个塔中焦炭达到2/3左右高度时,便进行切换。切换周期一般为48h,其中结焦24h,除焦等其他操作24h。切换下来的焦炭塔必须立即用水蒸气汽提出残油气,接着再用水冷,最后进行水力出焦。即用10MPa以上的高压水通过切焦器,经钻孔、扩孔后,沿塔自下而上将焦炭切割下来。
7.3.3 主要操作条件
(1)反应温度
一般指加热炉辐射管出口温度,是重要的操作条件。温度太低,焦化反应深度和速度降低,焦炭中挥发分增加,质量变坏;温度过高,焦化反应过深,使汽油、柴油继续裂解,降低了汽柴油产率,而且使焦炭变硬,使除焦困难。加热炉出口温度一般控制在495~505℃。
(2)系统压力
压力高,反应深度大,气体和焦炭收率高,液体收率低,焦炭的挥发成分也会增加。原则上是在克服系统阻力损失的前提下,采用较低压力,以得到较多的蜡油。一般低压焦化控制分馏塔顶油气分离器压力(表压)为0.15~0.17MPa。
(3)分馏塔操作温度
分馏塔操作温度不宜高于400℃,温度过高容易结焦。通常操作温度范围是:分馏塔塔底380~400℃,分馏塔顶110~120℃,柴油抽出线275~285℃。
(4)循环比
循环比是指焦化分馏塔底循环油量与原料油量之比。若用加热炉进料量与原料油量之比表示则称联合循环比。循环比加大,焦化汽油、柴油的收率提高,焦化馏出油收率减少,焦炭和焦化气收率增加。虽然轻油产量增加,但装置加工能力下降。因此,目前有采用较小循环比,提高焦化馏出油的产量以增加催化裂化或加氢裂化原料的趋向。
7.3.4 焦化产品分布
几种主要减压渣油延迟焦化的工艺条件和产品分布列于表7.9。
表7.9 几种减压渣油延迟焦化产品分布