延遲焦化的案例
延遲焦化裝置廢水有哪些處理技術？這篇文章講透了！
03
含硫廢水處理
延遲焦化含硫廢水含有大量的焦粉、油、硫化物等有機污染物，是一種具有高乳化特性的有機廢水。含硫污水汽提裝置是目前大多數煉油廠采用的環保配套裝置，是通過對重油催化、常減壓、加制氫、延遲焦化等裝置產生的含硫污水進行凈化，并生產氨及H2S酸性氣的污水處理單元。對于含硫廢水，通常采用蒸汽汽提法去除其中的H2S，回收H2S等作為硫磺原料，進而實現污染物資源化。蒸汽汽提法處理后的凈化水可以回注電脫鹽裝置再次利用。為了更好地運用這一技術，可以利用水力旋液分離、浮油自動收集排油組合裝置，在離心力的作用下，實現油、水、焦粉三者相互分離。采用這種分離組合裝置可以使處理后的水循環使用，從而達到節水減污的目的。此方法是目前國內外延遲焦化企業應用最廣的處理含硫廢水的方法。
在實際操作中，延遲焦化廢水中焦粉和油等污染物濃度過高，通常使進入汽提裝置的廢水不達標。如果不對超標的進水進行預處理操作，不達標的進水將導致塔盤積油、塔盤結焦，從而影響汽提操作，嚴重時會導致裝置停機，極大影響蒸汽汽提的效率。因此，在延遲焦化含硫污水進入汽提裝置前，必須對含硫污水進行嚴格的預處理，使之達到進水標準。
展開 鎮海煉化│延遲焦化裝置放空塔系統改造總結
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 煉油技術與工程 鎮海煉化
作 者 | 胡建凱
關鍵詞 | 延遲焦化 放空系統 改造
共 2470 字 | 建議閱讀時間 11 分鐘
導 讀
延遲焦化裝置放空塔系統使用的典型技術為閉式塔內接觸冷卻技術，其主要作用是處理焦炭塔冷焦期間大吹汽、給水操作階段產生的高溫蒸汽，并回收高溫蒸汽所攜帶的部分油氣。放空塔底產生的污油管輸至污油罐，經過靜止重力沉降后作為焦炭塔頂急冷油回煉，放空塔頂產生的不凝氣直接排放至低壓燃料氣系統。
隨著國內原油加工不斷向重質化、劣質化、高含硫方向發展，素有“黃金垃圾桶”之稱的延遲焦化裝置加工的原料更加劣質，放空塔系統產生的含硫污水中油含量和焦粉攜帶量大幅提高，導致含硫污水乳化嚴重，塔頂冷卻系統易堵塞、凍凝，輕重污油分離效果差及含硫污水排放不達標。雖然近期國內研發了各類污水除油技術，但大部分技術脫焦粉、除油性能兩者不能兼顧，或效果一般，且存在一定的運行成本。
存在問題及分析
典型的延遲焦化裝置放空塔系統流程比較簡單，焦炭塔在冷焦過程中產生的大量油氣僅僅在放空塔內起到接觸冷卻的作用，冷卻后塔頂產生的尾氣進低壓燃料氣系統，塔底產生的污油和污水合并一起進入裝置內1000m3污油罐進行自然沉降分離，污油罐分離后的污水進污水汽提裝置，污油作為焦炭塔急冷油進行回煉。放空塔系統原則流程見圖1。
傳統的放空塔系統為間隙性操作，在焦炭塔冷焦過程運行，其他時間則停用。
展開 PRO_Ⅱ和HEXTRAN軟件在延遲焦化裝置節能改造中的應用
PRO_Ⅱ和HEXTRAN軟件在延遲焦化裝置節能改造中的應用.pdf
乙烯裝置副產物裂解重油在煉油裝置上的加工利用
近年來，乙烯裂解重油綜合利用方面的研究有了一些新進展，包括延遲焦化裝置摻煉、催化裂化裝置摻煉、常減壓裝置摻煉、生產汽柴油調合組分等。
乙烯裂解重油性質
兩種乙烯裂解重油性質見表1。
從乙烯裂解重油族組成數據可以看出，其中芳香烴質量分數均在50%以上，是一種富含芳香烴的組分，飽和烴質量分數在20%以下，還有質量分數在30%左右的膠質、瀝青質；從乙烯裂解重油元素組成數據可以看出，碳元素質量分數在90%以上，氫元素質量分數不到10%，還含有少量的硫、氮、氧元素，且灰分含量低、密度大。
乙烯裂解重油在煉油裝置上的加工利用
01
延遲焦化裝置摻煉
延遲焦化裝置能夠處理包括減壓渣油、脫油瀝青、抽出油、催化油漿等原料，對原料適應性強。乙烯裂解重油與催化油漿、抽出油等原料性質類似，均是富含芳烴的組分，因此延遲焦化裝置摻煉乙烯裂解重油具有可行性。
為解決乙烯裂解重油與減壓渣油混合時的分層和凝聚現象，確保二者之間良好的相溶性，蘭州石化通過在其中加入穩定劑形成穩定乙烯裂解重油，以抑制次生膠質、瀝青質的生成;輸送至延遲焦化裝置罐區后，再向其中加入膠溶劑，以增加瀝青質膠團間的排斥力，防止瀝青質膠團相互吸引而發生聚沉。加入膠溶劑的穩定乙烯裂解重油與延遲焦化裝置減壓渣油原料混合成為膠溶重油，形成重油膠體體系。重油膠體體系中易結焦、結垢的物質較加劑前不易聚沉，可有效抑制延遲焦化裝置換熱器、管線、加熱爐的結焦，其摻煉流程如圖1所示。
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石科院專家│劣質渣油清潔高效加工技術開發與應用
關鍵詞 | 劣質渣油 高效加工 技術開發
導 讀
延遲焦化具有原料適應性強、轉化率高、投資較低、技術成熟等優點，是目前高瀝青質、高金屬含量劣質渣油的主要加工方式之一。除常規渣油外，煉油廠中二次渣油（油漿、乙烯焦油等）、罐底油、污泥等也可以進延遲焦化裝置進行加工，因此延遲焦化裝置又被稱為煉油廠的“垃圾桶”。但隨著環保要求和煉油產品高端化要求的不斷提高，延遲焦化目前面臨嚴峻的挑戰，主要體現在：
①延遲焦化的石油焦產率通常在30%以上，較高的焦炭產率導致石油資源利用率較低；低價值的焦炭產品在高油價時使延遲焦化裝置的技術經濟性受到影響。
②國家對高硫石油焦的生產和使用要求進一步提高，限制了生產高硫石油焦的延遲焦化的應用。
③延遲焦化生產過程中頻繁的焦炭塔切換操作、水力除焦，以及石油焦的儲存運輸等，都會造成油氣揮發分逸出、影響環境。
因此，鑒于延遲焦化目前面臨的巨大挑戰，急需開發滿足煉油廠生產及環保要求的高轉化率、低生焦率、綠色環保且長周期穩定連續生產的劣質渣油高效加工新技術。
目前，中國石化延遲焦化裝置加工的劣質渣油原料的殘炭通常都在20%以上、重金屬（Ni+V）質量分數在200μg/g以上，其四組分（SARA）中瀝青質質量分數均大于10%。因此，要實現渣油的高效轉化、輕質化率達到95%以上，就必須對渣油中的瀝青質組分進行輕質化轉化。
展開 煉廠輕烴的來源、組成及其綜合利用
對于延遲焦化和加氫裂化裝置，工藝類型對氣體輕烴的組成影響不大。下表列出兩類裝置的典型氣體輕烴組成。
延遲焦化裝置所產干氣中甲烷和乙烷含量較高，液化石油氣中丙烷和丁烷含量遠高于同碳數的烯烴含量，并且正丁烷含量也遠高于異丁烷含量，這與催化裂化裝置的氣體輕烴組成差異較大。與延遲焦化相比，加氫裂化裝置的氣體輕烴為飽和輕烴，液化石油氣中異丁烷含量略高于正丁烷。由于這兩類裝置的氣體輕烴組成不同，在煉油廠的用途也有較大的差別。
煉廠輕烴該如何綜合利用呢？
01
干氣資源的利用
煉油廠干氣資源包含飽和干氣和不飽和干氣，干氣收率為原油加工總量3%～5%，其中常減壓塔頂氣和加氫處理裝置的飽和氣體收率較低，一般常作為裝置的燃料自用。但隨著加工量的增加和加氫原料比例的提升，這部分氣體資源產量也大幅增加。因此，大型煉油廠和新建煉油廠一般都配套設置了輕烴回收裝置，回收部分高價值的飽和輕烴資源，剩余干氣再作為裝置燃料或制氫原料，從而實現資源的高效利用，同時保證企業的安全生產。
對于煉油廠的不飽和干氣資源，如延遲焦化干氣和催化干氣等，傳統煉油廠和小型煉油企業一般作為燃料自用。但隨著煉油廠加工規模的增大、煉油廠轉型發展和煉化一體化的深度融合，這部分富含C2的氣體資源也通常被回收利用或作為乙烯原料。據統計，2017年中石化煉油廠副產的催化干氣達到2.5 Mt，其中約有1.1 Mt催化干氣送至C2提濃裝置，回收的富C2氣體444.8 kt/a，折合乙烯氣產量可高達337.0 kt/a。
展開 大型煉廠綠色停工檢修難點分析及應對措施
3
延遲焦化裝置放空系統增設接收全廠吹掃
污油線此次停工過程實施“放空系統增設接收全廠吹掃污油線”技改技措項目，即：延遲焦化裝置放空系統增設接收全廠吹掃污油線及退油線，使延遲焦化裝置放空塔系統滿足接收全廠吹掃重污油并冷卻條件，同時將各冷卻物料送至相應的罐區或下游裝置。
系統高溫重污油管線增加至延遲焦化裝置放空塔入口管線，停工期間各裝置吹掃污油自柴油以下組分進行切割，直接吹掃至放空塔內，經過放空系統冷卻，分別將塔頂冷凝的污水送至硫磺酸性水汽提裝置，燃料氣和其他不凝氣氣體送至低壓火炬系統，塔底冷卻的重污油送至低溫重污油罐，實現吹掃介質全密閉排放。
停工吹掃期間，延遲焦化裝置放空系統回收吹掃污油約1000t，接收吹掃蒸汽約2000t，燃料氣氣體約30dam3，成功避免了重污油吹掃至儲罐內冒罐及設備損壞等風險，將全廠異味氣體排放降至最低，實現了吹掃介質全密閉排放。
4
鈍化清洗
全廠煉油裝置高硫部位(涉及200多臺設備)全部進行鈍化清洗，鈍化清洗劑均為弱堿性螯合劑，確認沒有產生硫化氫風險；同時全廠塔頂增上了淋水線作為預防措施。
為確保鈍化清洗效果，又要降低成本費用，需反復確認清洗部位、清洗介質，實現化學清洗一裝置一方案，并盡量做到循環利用，發揮化學清洗的有效作用。另外，為防止FeS發生自燃，潛在FeS自燃裝置均編制防FeS自燃預案。
本次停工檢修過程中催化裂化、延遲焦化、加氫裂化和渣油加氫等裝置重油系統采用柴油清洗，常減壓裝置采用化學清洗方式。
展開 七大煉化工藝，從原油到成品油
1.原料：延遲焦化與催化裂化類似的脫碳工藝以改變石油的碳氫比，延遲焦化的原料可以是重油、渣油甚至是瀝青，對原料的品質要求比較低。渣油主要的轉化工藝是延遲焦化和加氫裂化。
2.產品：主要產品是蠟油、柴油、焦碳、粗汽油和部分氣體，各自比重分別是：蠟油占23-33%，柴油22-29%，焦碳15-25%，粗汽油8-16%，氣體7-10%，外甩油1-3%。
3.基本概念：
焦化是以貧氫重質殘油(如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等)為原料，在高溫(400～500℃)下進行深度熱裂化反應。通過裂解反應，使渣油的一部分轉化為氣體烴和輕質油品；由于縮合反應，使渣油的另一部分轉化為焦炭。一方面由于原料重，含相當數量的芳烴，另一方面焦化的反應條件更加苛刻，因此縮合反應占很大比重，生成焦炭多。
4.生產工藝：
延遲焦化裝置的生產工藝分為焦化和除焦兩部分，焦化為連續操作，除焦為間隙操作。由于工業裝置一般設有兩個或四個焦炭塔，所以整個生產過程仍為連續操作。
原油預熱，焦化原料(減壓渣油)先進入原料緩沖罐，再用泵送入加熱爐對流段升溫至340~350 ℃ 左右。
經預熱后的原油進入分餾塔底，與焦炭塔產出的油氣在分餾塔內（塔底溫度不超過400℃）換熱。
原料油和循環油一起從分餾塔底抽出，用熱油泵打進加熱爐輻射段，加熱到焦化反應所需的溫度（500 ℃ 左右），再通過四通閥由下部進入焦炭塔，進行焦化反應。
原料在焦炭塔內反應生成焦炭聚積在焦炭塔內，油氣從焦炭塔頂出來進入分餾塔，與原料油換熱后，經過分餾得到氣體、汽油、柴油和蠟油。塔底循環油和原料一起再進行焦化反應。
展開 七大煉化工藝，從原油到成品油，搞定！
延遲焦化
焦炭化(簡稱焦化)是深度熱裂化過程，也是處理渣油的手段之一。它又是唯一能生產石油焦的工藝過程，是任何其他過程所無法代替的。尤其是某些行業對優質石油焦的特殊需求，致使焦化過程在煉油工業中一直占據著重要地位。
1.原料
延遲焦化與催化裂化類似的脫碳工藝以改變石油的碳氫比，延遲焦化的原料可以是重油、渣油甚至是瀝青，對原料的品質要求比較低。渣油主要的轉化工藝是延遲焦化和加氫裂化。
2.產品
主要產品是蠟油、柴油、焦碳、粗汽油和部分氣體，各自比重分別是：蠟油占23-33%，柴油22-29%，焦碳15-25%，粗汽油8-16%，氣體7-10%，外甩油1-3%。
3.基本概念
焦化是以貧氫重質殘油(如減壓渣油、裂化渣油以及瀝青等)為原料，在高溫(400～500℃)下進行深度熱裂化反應。通過裂解反應，使渣油的一部分轉化為氣體烴和輕質油品；由于縮合反應，使渣油的另一部分轉化為焦炭。一方面由于原料重，含相當數量的芳烴，另一方面焦化的反應條件更加苛刻，因此縮合反應占很大比重，生成焦炭多。
4.生產工藝
延遲焦化裝置的生產工藝分為焦化和除焦兩部分，焦化為連續操作，除焦為間隙操作。由于工業裝置一般設有兩個或四個焦炭塔，所以整個生產過程仍為連續操作。
展開 海南煉化│苯乙烯焦油資源化利用途徑分析及建議
02
進延遲焦化裝置回煉
為了提高石油的轉化率，盡可能地回收高附加值的產品，減壓渣油的處理方式除部分進催化裂化裝置以外，還可進延遲焦化裝置進行加工，將減壓渣油變成汽油、柴油、蠟油和石油焦等產品。很多煉化企業都有延遲焦化裝置，該裝置是處理污油、浮渣等廢料的理想場所。苯乙烯焦油作為精餾殘渣去焦化裝置的焦炭塔回煉，生成石油焦是比較合理的途徑，而且其發生的反應對焦化裝置分餾塔造成的影響較小。部分有苯乙烯生成裝置的企業采取該種方式處理苯乙烯焦油，已經取得了良好的效果。但是，采取進延遲焦化裝置產生的產品附加值極低。
03
進催化裂化裝置回煉
對于采取渣油加氫裂化裝置的煉化企業來講，因為其沒有焦化裝置，便嘗試采用苯乙烯焦油進催化裂化裝置回煉的方式。部分企業選擇直接進催化反應器的提升管，小流量、間斷性地回煉，最終由于處理不當或者因苯乙烯自聚導致部分提升管堵塞，對催化裂化裝置的反應系統造成了較大的影響；部分企業選擇小流量、連續進催化裂化原料回煉，由于苯乙烯焦油相較催化裂化原料密度偏低，且比較容易揮發，同時由于催化裂化原料在加熱過程中，因苯乙烯自聚使轉子流量計內聚合導致流量失真，造成裝置較大幅度波動。由于上述兩種回煉方式存在問題，該部分企業選擇將苯乙烯焦油摻入輕污油回煉的處理方式，但是由于苯乙烯的存在，還將會對裝置有較大影響。因此，苯乙烯焦油進催化裂化裝置回煉并不是理想的途徑。
展開 劣質重油/渣油加工路線、工藝技術及未來發展趨勢，一次性講透！
可考慮采用進焦化、用作水泥廠燃料、去調和瀝青、從未轉化油中提取或回收金屬等方法處理。
④強化懸浮床反應機理研究。進一步深入研究反應物各組分在數量、性質和組成上的匹配性，氫氣在原料油中的溶解性，反應器流體力學性質和傳質、傳熱過程等關鍵問題，為懸浮床的設計開發與工業放大提供理論指導。
劣質重油脫碳路線
01
焦化技術
焦化技術成熟，渣油轉化率較高，原料適應性強，生產成本較低，廣泛應用于煉廠重油深加工和劣質重油改質領域。在煉廠渣油加工工藝中，焦化的處理能力約占30%以上。下表列出了主要焦化技術的特點、技術指標和工業應用情況。
可以看出，目前工業應用的焦化技術主要有延遲焦化、流化焦化和靈活焦化3類，其中延遲焦化的應用最為廣泛，處理能力約占87%，采用流化焦化技術的約占7%，采用靈活焦化和其他技術的僅占6%。
由于近年來全球原油市場、煉廠加工原油的性質、油品需求結構、清潔生產要求都發生了較大變化，焦化技術在重油加工領域的功能和作用也有所改變，其技術發展主要集中在裝置安全環保運行、裝置改進與優化操作、超重原油現場改質生產合成原油等方面。作為劣質重質原油改質的重要途徑之一，未來焦化在重油加工能力中仍會占據較大的比例。
焦化技術發展趨勢：
①提高液體產品收率，降低焦炭產率。根據原料性質不同，通過工藝操作參數的調整來優化焦化目的產品種類和產率。
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石科院PPT│延遲焦化技術工藝條件優化專題培訓課件
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 中石化石科院
懇請各位同行，不要不打招呼就“拿走”發到貴公眾號上，感謝！
煉油裝置塔頂回流系統腐蝕及控制
該企業通過采用渦流掃查技術重點對輕催、延遲焦化三、芳烴、制硫、蒸餾三、加氫處理、重催等裝置塔頂回流相關管線進行檢測，對疑似減薄部位再通過超聲技術復核，確定腐蝕減薄點，跟蹤腐蝕情況，并擇機更換。
01
輕催裝置
采用渦流掃查技術對輕催裝置塔頂回流相關管線進行排查，發現3處易腐蝕部位，分別位于泵P-302-1/2區域5#彎頭外彎中部、P-302-1/2區域7#彎頭外彎上部、P-302-1/2區域14#彎頭外彎中部，缺陷類型為溝槽型，減薄率21.9%~38.4%。檢測發現輕催裝置塔頂回流管線腐蝕情況主要發生在泵出口管線的彎頭處，對減薄部位納入腐蝕臺賬管理并定期檢測，采購彎頭備件擇機更換。
02
三號延遲焦化裝置
采用渦流掃查技術對三號延遲焦化裝置塔頂回流相關管線進行檢測，發現頂循線泵P-1104-A/B入口管線的4#三通西側上部與下部存在減薄，減薄率為20.8%；超聲復核確認該部位上部和下部均存在面積約為30cm2的減薄，減薄率為22%。該部位也納入腐蝕臺賬并定期檢測，并采購三通備件擇機更換。
展開 天津石化10Mt/a常減壓裝置減壓深拔工藝技術優化
在輻射室繼續加熱到423℃然后進入到減壓塔，在減壓塔頂抽真空20mm汞柱絕壓下將產品分離出來，減頂氣去焦化裝置回收C3以上組分，減頂油和減一線同常二線及常三線合并送到柴油加氫裝置生產優質柴油，減壓輕蠟油作為加氫裂化的原料生產重整料及優質燃料，減壓重蠟油經過蠟油加氫后作為催化裂化的原料，減壓渣油作為延遲焦化的原料繼續裂解生產汽油、柴油、蠟油和焦炭。
減壓深拔工業應用
01
優化常壓塔操作
2010年1-3月份，裝置開工初期磨合階段，未進行減壓深拔操作。4月份開始進行減壓深拔，9月進行初次減壓深拔標定，為初次標定操作參數見表1。
初次標定產品質量數據見表2。
通過表2看出，減二線和減壓渣油能滿足質量要求，減三線殘炭及9日的鐵離子超標，雖然減壓爐出口溫度不斷降低，降低深拔程度，且洗滌油量遠超設計值，使得產品質量有所好轉，但殘炭仍未達到設計要求。原因是減壓塔汽液相負荷最大的部位在洗滌油段，由于減壓塔的汽相負荷大，為了保證洗滌段填料的濕潤度，洗滌油流量大幅增加，使得洗滌油段超負荷大約80％左右，洗滌油段分餾效果下降，氣體攜帶造成減三線干點高，殘炭高。而造成減壓塔氣相負荷大的原因是常壓塔未拔干凈，部分輕組分攜帶到減壓塔內。分析出原因后，進行了以下調整：
1）提高常壓爐出口溫度。在此之前，常壓爐出口都控制在355~360℃，未達到設計值365℃，這就使得常渣中攜帶部分輕組分進入減壓塔。
展開 專家講堂│煉油結構轉型下沸騰床加氫技術
●生產低硫石油焦
目前高硫石油焦的出路問題是擁有延遲焦化裝置的企業面臨的大問題，改善焦化原料性質是目前去除高硫焦轉而生產高價值低硫石油焦的關鍵。對于高硫渣油的加工處理，沸騰床加氫具有顯著優勢，通過催化劑的高效脫硫，使沸騰床未轉化油中硫含量大幅降低。未轉化油是生產低硫石油焦的優質原料，可生產硫質量分數低于3.0%的高附加值低硫石油焦。圖5為沸騰床加氫和延遲焦化生產低硫石油焦流程。
表5為沸騰床加氫+焦化組合路線與常規渣油焦化路線對比。由表5可以看出：沸騰床未轉化油硫含量和金屬含量顯著低于渣油原料；從兩種原料焦化過程來看，焦炭收率相差不大，但未轉化油生產的石油焦硫含量顯著降低，質量分數達到1.48%，滿足低硫石油焦指標要求。
●生產低硫船用燃料油
相對于現有低硫船用燃料油采用價格較高的低硫渣油和其他二次加工餾分調合技術，以及與固定床渣油加氫來生成低硫船用燃料油相比，沸騰床加氫技術在生產低硫船用燃料油方面具有顯著的優勢。沸騰床加氫技術可通過加工劣質化的原料，大幅降低船用燃料油生產成本；此外，沸騰床加氫催化劑可在線加排，裝置運行周期可大幅提升。
劣質渣油經過沸騰床加氫后生成的加氫重油可直接作為低硫船用燃料油，也可作為低硫船用燃料油的調合組分。表6列出了沸騰床加氫生產低硫船用燃料油的結果，采用常規的固定床加氫難以單獨加工的劣質減壓渣油，經過沸騰床加氫過程后，加氫重油餾分的硫含量、密度、殘炭等性質都滿足低硫船用燃料油標準，表明采用沸騰床加氫工藝可以直接生產低硫殘渣型燃料油。
●加工非常規油品
在加工煤焦油、催化裂化柴油、地溝油等非常規油品方面，沸騰床加氫也具有良好的應用前景。煤焦油等高芳烴體系中含有較高含量的雜質和多環芳烴，在加氫過程中放熱量很大，常規固定床反應體系容易產生床層熱點和飛溫問題，影響裝置的長周期運行。
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