彈丸焦形成與防治方法(修改1)_13903

1、原油焦化彈丸焦的形成與預(yù)防方法原油焦化彈丸焦的形成與預(yù)防方法遼河石化焦化車間許斌摘要：延遲焦化工藝是技術(shù)相對(duì)成熟，一次投資低，被廣泛應(yīng)用的重油輕質(zhì)化加工技術(shù)。本文結(jié)合遼河石化公司焦化裝置原油焦化運(yùn)行的實(shí)際情況，針對(duì)彈丸焦的產(chǎn)生及預(yù)防方面采取的一些措施，提出幾點(diǎn)優(yōu)化建議。關(guān)鍵詞：遼河超稠油壓力循環(huán)比瀝青質(zhì)彈丸焦重金屬含量引言：彈丸焦的形成主要與以下因素有關(guān)：瀝青質(zhì)、硫和金屬含量高的劣質(zhì)原料，易產(chǎn)生加熱爐爐管結(jié)焦，生成彈丸焦等問(wèn)題〔1〕。通

2、常瀝青質(zhì)比較容易結(jié)焦，增加原料中的芳烴含量可以抑制彈丸焦的生成，減輕加熱爐爐管結(jié)焦〔2〕，操作反應(yīng)溫度，焦炭塔內(nèi)線速度、循環(huán)比及焦炭塔壓力對(duì)彈丸焦的形成也有一定影響。彈丸焦的形成導(dǎo)致放水不暢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞放水管線，導(dǎo)致焦炭塔無(wú)法放水，出現(xiàn)安全事故。1優(yōu)化原料性質(zhì)解決彈丸焦問(wèn)題遼河超稠油數(shù)據(jù)表明其密度、殘?zhí)俊r青質(zhì)和重金屬含量均高，屬于難加工的原料油。。同時(shí)金屬含量高，重金屬之和大于570gg。對(duì)于這樣的原料，如果焦化時(shí)不在工藝上采取措施

3、，很容易造成瀝青質(zhì)在加熱爐爐管內(nèi)表面沉積，進(jìn)而造成爐管結(jié)焦，相當(dāng)一部分的金屬元素會(huì)在延遲焦化生產(chǎn)過(guò)程滯留到焦化油中，在焦炭塔內(nèi)還容易引起發(fā)泡，導(dǎo)致彈丸焦產(chǎn)品的生成。同時(shí)還會(huì)造成石油焦產(chǎn)品的灰分高?；曳质鞘徒沟闹匾笜?biāo)，因此以高金屬含量為原料生產(chǎn)的石油焦如果不解決灰份問(wèn)題，品質(zhì)和檔次均不會(huì)太高，對(duì)石油焦產(chǎn)品的銷售和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益均造成不利影響。遼河石化分公司100萬(wàn)噸年延遲焦化以遼河超稠油為主要原料進(jìn)行加工裝置，其工藝路線與常規(guī)的減壓渣

4、油延遲焦化裝置存在一定的差異，遼河超稠油含鹽，含水較高，特別是Ca含量比較高，因此要求原油延遲焦化裝置必須有電脫鹽系統(tǒng)，脫除其中的鹽和水份。裝置設(shè)計(jì)采用多產(chǎn)輕質(zhì)油品的延遲焦化工藝，采用0.74大循環(huán)比，一方面通過(guò)大循環(huán)比為焦炭塔提供更多熱量來(lái)降低加熱爐輻射出口溫度，減緩加熱爐爐管的結(jié)焦，另一方面循環(huán)比加大后加熱爐爐管內(nèi)的物流流速增加，加大了物流對(duì)爐管的沖刷，進(jìn)一步降低了爐管結(jié)焦的傾向。進(jìn)而可減緩加熱爐爐管結(jié)焦。其流程見(jiàn)圖1，從流程圖1中

5、可以看出，原油進(jìn)裝置后，首先與塔頂循環(huán)油，柴油換熱，達(dá)到145℃后進(jìn)入電脫鹽裝置進(jìn)行脫鹽，在通過(guò)換熱流程后進(jìn)入原料緩沖罐，進(jìn)行閃蒸處理，脫出其中的輕組分后，再經(jīng)過(guò)換熱流程進(jìn)入分餾塔，之后進(jìn)入加熱爐到焦炭塔進(jìn)行生焦。圖1超稠原油延遲焦化裝置簡(jiǎn)易流程圖少量粘焦少量拳頭大小彈丸焦小彈丸焦較多表4（循環(huán)比為0.5，反應(yīng)溫度為496℃）壓力013MPa016MPa020MPa焦炭情況小顆粒彈丸焦，含有雞蛋大小彈丸焦小顆粒彈丸焦，含有少量雞蛋大小的

6、彈丸焦小顆粒彈丸焦，含有少量的粘焦在采用不同方案，對(duì)焦化的操作參數(shù)進(jìn)行多次調(diào)整后，發(fā)現(xiàn)無(wú)法避免彈丸焦的生成，只是輕重的嚴(yán)重程度不同。尤其是當(dāng)提高反應(yīng)溫度時(shí)，焦炭塔內(nèi)發(fā)泡現(xiàn)象嚴(yán)重，焦炭塔內(nèi)彈丸焦生成現(xiàn)象更加嚴(yán)重，反應(yīng)溫度下降過(guò)低時(shí)又會(huì)有粘焦的出現(xiàn)，同時(shí)在粘焦中仍然還存在小部分彈丸焦，為了避免產(chǎn)生大量粘焦，反應(yīng)溫度無(wú)法繼續(xù)下降調(diào)整。電脫鹽裝置的投用，可以脫除了原料中的部分重金屬物質(zhì)，降低原料中重金屬含量過(guò)大對(duì)焦炭形成的影響。同時(shí)在實(shí)際應(yīng)用上

7、可進(jìn)一步調(diào)整操作參數(shù)，預(yù)防和減輕彈丸焦的生成，提高焦炭產(chǎn)品的質(zhì)量。2提高原料中的芳烴與瀝青質(zhì)比例，減緩彈丸焦生成納普原油是遼河石化焦化加工過(guò)的一種原料，是比較典型的瀝青質(zhì)含量較高的原料，特別是膠質(zhì)和瀝青質(zhì)總含量很高達(dá)29.62%，同時(shí)芳烴與瀝青質(zhì)含量比過(guò)低，（見(jiàn)表1）導(dǎo)致瀝青質(zhì)與油的互溶程度下降，在焦化加熱爐中瀝青質(zhì)容易從原料中析出，容易附著在加熱爐爐管內(nèi)壁上，并提前形成小球體。圖2被破壞被破壞裂化產(chǎn)物斷側(cè)鏈斷裂脫氫斷斷縮合小球體小球體

8、小球體飽和烴側(cè)側(cè)瀝青質(zhì)出生長(zhǎng)大融并鏈鏈斷側(cè)鏈脫脫縮合氫氫芳烴斷裂膠質(zhì)石油焦碳質(zhì)瀝中間縮合青質(zhì)相體熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)歷程示意圖如上圖所示：彈丸焦的形成在于當(dāng)在小球體融并處時(shí)，由于一些干擾因素，導(dǎo)致小球體無(wú)法融并形成中間相體，因此提前生成小球體，沒(méi)有很理想的融并條件，是導(dǎo)致生成彈丸焦生成的主要原因，石油化工科學(xué)研究院王玉章教授在進(jìn)行的新疆重質(zhì)常渣中型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，焦化原料中瀝青質(zhì)含量10.9%，采用常規(guī)焦化實(shí)驗(yàn)0.4循環(huán)比和采用多產(chǎn)輕質(zhì)油品焦化1.0循