一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備及方法

一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備及方法
【專利摘要】本發明公開了屬于重質油熱加工【技術領域】的一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備及方法。該設備由依次連接的原料油進料線、分餾塔、加熱爐進料泵、加熱爐、加熱爐轉油線、焦炭塔進料四通閥、焦炭塔、焦炭塔頂防結焦器、反應油氣管線等構成。本發明采用新的流程設計和控制方法，解決了常規延遲焦化工藝流程中產品攜帶焦粉、蠟油產品質量差、分餾塔重蠟油段容易結焦、焦炭塔反應油氣管線容易結焦、裝置循環比不易調節等缺點，使操作變得靈活可靠，并且在實際運行中能夠滿足全廠最優化的生產要求，使焦化產品質量和液體收率達到最優化，提高了全廠的經濟效益。
【專利說明】一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于重質油熱加工【技術領域】，具體涉及一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備及方法。
【背景技術】
[0002]延遲焦化工藝是一種重質油熱加工工藝，將重質油通過加熱爐快速加熱至反應溫度后，迅速轉移至焦炭塔，在焦炭塔內進行“延遲”的熱裂化和縮合反應，將重質油轉化為干氣、液化石油氣、焦化石腦油、焦化柴油、焦化蠟油、焦炭等。延遲焦化裝置的產品質量和液體收率是衡量這套裝置的直接經濟效益指標，產品質量和液體收率是一個復雜的關系，一般產品質量比較好時，液體收率比較低，液體收率比較高時，產品質量較差。循環比作為一個重要的工藝參數，對產品質量和液體收率影響較大。蠟油產品質量的指標主要是干點、殘炭含量硫氮含量和重金屬含量等，干點主要取決于蠟油和重蠟油切割的溫度，殘炭含量、硫氮含量和重金屬含量主要取決于膠質和浙青質含量。循環比為加熱爐總進料量與裝置原料量之比。
[0003]常規的延遲焦化裝置主要有兩種流程，一種是原料油經過換熱后，通過分餾塔的上下進料口進入分餾塔底部，與反應油氣換熱后，通過加熱爐加熱后進焦炭塔反應；另一種是原料油經過換熱后不進分餾塔，直接進入進料緩沖罐與循環油混合后進加熱爐加熱，然后進入焦炭塔反應。
[0004]第一種流程中原料油通過上下進料口進入分餾塔底部，循環比主要由分餾塔上進料量來調節，上進料與反應油氣在進料段擋板上換熱，將反應油氣中的重組分冷凝落入塔底形成循環油，經加熱爐返回焦炭塔再反應。但是該流程循環比低于1.2運行時，上進料量明顯減少，反應油氣在進料段的取熱量降低，造成重蠟油集油箱抽出溫度過高(大于3900C )，而且重蠟油集油箱液體停留時間較長，液位控制較高，分餾塔重蠟油集油箱極易結焦。因此這種流程循環比在低于 1.2的工況下運行，裝置難以實現長周期操作。第一種流程中洗滌段存在三個問題:第一，換熱擋板無分離和洗滌效果，只是一個原料油和反應油氣換熱的載體，并不是真正的洗滌段，處于過冷狀態的洗滌油與反應油氣在擋板上達不到氣液平衡，導致反應油氣中一部分蠟油組分被原料油攜帶落入塔底形成循環油，造成輕組分蠟油經加熱爐進焦炭塔再次反應，即降低了產品的液體收率，又增加了能耗；第二，換熱擋板結構簡單，無防止攜帶功能，由于反應油氣的氣速較大，一部分洗滌段的重組分被反應油氣攜帶進入蠟油段，導致蠟油產品中硫氮、膠質、浙青質、重金屬等含量較高，使蠟油產品質量較差；第三，采用密度大、殘炭和重金屬含量高的原料油作為“臟”洗滌油，洗滌效果很差，經過洗滌后的反應油氣仍攜帶大量焦粉和重組分，無法保證蠟油產品的質量，并且焦粉含量高。因此這種流程的洗滌段不能滿足反應油氣的洗滌要求。
[0005]第二種流程中，焦化原料油直接進緩沖罐而不再進分餾塔，分餾塔設有塔底循環取熱回流，冷卻后的循環油返回到換熱段擋板與反應油氣換熱，控制反應油氣冷凝量來調節循環比。循環油進入緩沖罐和原料油混合進入加熱爐，經加熱后進入焦炭塔反應。該工藝雖然可以通過改變循環油和原料油的混合比例來靈調節循環比，但是分餾塔洗滌段依然采用換熱擋板，同樣無分離和洗滌效果，無防止攜帶功能，不能將油氣中攜帶的焦粉和重組分大部分除去，降低了蠟油產品質量，降低了產品的液體收率。該流程中采用密度大、殘炭和重金屬含量高的塔底循環油作為洗滌油，除了一小部分塔底循環油經加熱爐進焦炭塔再次反應外，大部分在塔底作循環回流，這樣就等于采用另一種“臟”洗滌油來洗滌反應油氣，而且處于過冷狀態的循環油作為洗滌油，與反應油氣在擋板上無法達到氣液平衡，導致反應油氣中一部分蠟油組分被原料油攜帶落入塔底，經加熱爐進焦炭塔再次發生反應，既降低了產品的液體收率，又增加了能耗。該工藝流程中裝置循環比在低于1.15時，塔底循環油取熱量要明顯降低，同時作為洗滌油的循環油量要相應減少或者返回溫度大大降低，導致洗滌段的效果更差，使反應油氣攜帶更多的焦粉和重組分進入蠟油段，所得的蠟油產品質量很差，焦粉攜帶嚴重。因此，這種工藝流程如果循環比在低于1.15的工況下運行，蠟油產品質量差，焦粉攜帶嚴重。該工藝流程還增加了進料緩沖罐、塔底循環油回流泵和塔底循環油換熱器等，使工藝變復雜，增加了操作難度。
[0006]常規的延遲焦化集油箱為只有一個大升氣孔，由于塔徑較大，會導致氣體分布不均勻，壓降較大，影響塔內的分離效果。延遲焦化焦炭塔反應油氣急冷油注入位置一般設在焦炭塔頂的反應油氣出口立管段，控制油氣急冷油后的溫度降低到410°C以下，防止反應油氣管線結焦，因而急冷油用量較大，造成過多的反應油氣未經過分餾塔洗滌而直接冷凝落入焦炭塔形成循環油再次反應，增大了循環比。另外，即使反應油氣降低到410°C以下，反應油氣還是存在結焦的傾向，一旦焦炭塔反應油氣和急冷油性質、流量、溫度等產生波動，極易引起反應油氣管線結焦。焦化裝置自身產生的污油一般進污油罐回煉，增加了裝置的能耗。
[0007]在常規的焦化工藝設計中，一般只考慮焦化裝置自身的情況，主要是從裝置處理量、產品質量、產品收率、能耗等某一方面考慮，追求某一方面效益最大化。但在實際生產中，最大化并不等于最優化，追求單方面的最大化難以考慮到焦化原料性質變化、市場需求變化、全廠的原料及產品價格波動等因素引起的總效益變化。一般煉油廠的的生產安排主要考慮市場需求和價格體系，目標是滿足市場供應并使效益最大化，因此常規的延遲焦化工藝設計中忽略了全廠的生產 優化，難以實現焦化裝置的產品質量和液體收率的優化。

【發明內容】

[0008]本發明目的在于提供一種可以優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備與方法，該工藝采用新的流程設計和控制方法，解決了常規延遲焦化工藝流程中產品攜帶焦粉、蠟油產品質量差、分餾塔重蠟油段容易結焦、裝置循環比不易調節等缺點，使操作變得靈活可靠，并且在實際運行中能夠滿足全廠最優化的生產要求，使焦化產品質量和液體收率達到最優化。
[0009]一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備，原料油進口 I位于分餾塔19底部，反應油氣進口 2位于原料油進口 I的下部，洗滌油分布器9位于反應油氣進口 2和重蠟油集油箱5之間，重蠟油集油箱5與重蠟油抽出泵6通過管線相連，重蠟油抽出泵6的出口與洗滌油過濾器8、重蠟急冷油換熱器10、重蠟油上回流管線11、重蠟油返回管線7、重蠟油產品備用管線12分別相連，洗滌油過濾器8與洗滌油分布器9相連，重蠟急冷油換熱器10與重蠟急冷油分布器23相連，重蠟急冷油分布器23位于重蠟油集油箱5上部，重蠟油上回流管線11的入口位于重蠟油回流段塔盤22之上，重蠟油返回管線7連接到分餾塔19底部，蠟油下回流管線16的入口位于蠟油下回流段塔盤21之上，蠟油上回流管線17的入口位于蠟油上回流段塔盤20之上，蠟油集油箱13設在蠟油上回流段塔盤20之下，依次與蠟油抽出泵14和蠟油換熱器15相連，焦炭塔28與反應油氣進口 2相連，反應油氣急冷油29位于焦炭塔28反應油氣管線出口，四通閥27與焦炭塔28相連，加熱爐25通過轉油線26與四通閥27相連，加熱爐進料泵24通過管線與加熱爐25相連，加熱爐進料泵24通過管線連接于分餾塔19底部。
[0010]分餾塔19底部還設有塔底循環泵3及循環過濾器4 ;蠟油換熱器15與蠟油產品出裝置線18相連。
[0011]反應油氣進口 2和洗滌油分布器9之間的洗滌段為空塔，不設置任何塔內件。
[0012]所述重蠟油集油箱5為升氣孔式傾斜集油箱，升氣孔的個數為5-100個，升氣孔擋板為倒U型，重蠟油集油箱的液位控制在抽出斗內；所述重蠟急冷油分布器23為環管形分布器；所述洗滌油分布器9采用多層分布器設計，分布器的層數為2-5層，每層分布器均采用動力式旋轉噴嘴，噴嘴個數為3-100個；所述蠟油集油箱13為升氣孔式集油箱，升氣孔的個數為5-100個，升氣孔的擋板為V型。
[0013]所述焦炭塔頂防結焦器29將反應油氣急冷油通過霧化噴嘴注入反應油氣出口水平段管線，反應油氣急冷油來自裝置自產的蠟油和污油。
[0014]所述焦炭塔頂防結焦器29的結構為:焦炭塔28的出口上方為反應油氣出口管線32，反應油氣出口管線32水平方向上設有急冷油管線33，通過急冷油入口法蘭34連接，急冷油管線33末端設有急冷油噴嘴31，反應油氣出口管線32的頂部為清焦法蘭30。如果管線產生結焦，可以方便清理。
[0015]重蠟急冷油分布器23`由進料管線(左邊)和右邊分布管構成，重蠟急冷油從左邊進入分布器，從分布器的右側水平噴出，落到集油箱上，急冷油快速流入重蠟油集油箱5的抽出斗，將重蠟油集油箱5的溫度降低。
[0016]一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化方法，包括:原料油和循環油在塔底混合形成塔底油，由加熱爐進料泵24抽出去加熱爐，加熱后塔底油轉移到焦炭塔28內發生裂解、縮合反應，生成的高溫反應油氣經過反應油氣急冷油29急冷后，進入分餾塔進行分離。反應油氣向上依次經過重蠟洗滌油分布器9、重蠟油集油箱5、重蠟油回流段22、蠟油下回流段21、蠟油集油箱13、蠟油上回流段20，與重蠟洗滌油、重蠟油回流、蠟油上下回流接觸換熱分離。反應油氣繼續向上進入分餾塔19上部，循環比的調節，通過蠟油下回流管線16和重蠟油返回管線7的流量來控制。優化產品質量的方法是:當要求產品質量高，即蠟油干點、殘炭含量、重金屬含量低時，需要提高蠟油和循環油的切割點，增大循環比，如果要求高的液體收率，需要降低蠟油和循環油的切割點，降低循環比。
[0017]所述焦炭塔頂防結焦器29注入的反應油氣急冷油流量通過反應油氣急冷前后的溫差來控制。
[0018]重蠟油集油箱5下氣相溫度通過重蠟洗滌油流量控制，蠟油集油箱13下氣相溫度通過蠟油下回流量控制，蠟油產品和循環油的切割點通過重蠟油集油箱5下氣相溫度和蠟油集油箱13下氣相溫度控制。[0019]重蠟油集油箱5的液位通過重蠟油返回管線7的流量來控制；蠟油集油箱13的液位通過蠟油產品出裝置線18的流量來控制。
[0020]本發明的有益效果:本發明采用重蠟急冷油返回重蠟油集油箱來控制重蠟油集油箱的溫度，防止了分餾塔重蠟油段結焦問題，保證了裝置長周期運轉；采用干凈的重蠟油作為洗滌油，解決常規延遲焦化產品的焦粉攜帶和產品質量差的問題；與常規延遲焦化裝置循環比相同的情況下，本發明可以明顯改善產品質量，減少輕組分循環回煉，降低焦炭收率，提高液體收率，提高裝置的經濟效益；本發明通過調節循環比，可以控制蠟油產品殘炭含量和干點，也可以控制液體的收率，因而可以根據生產要求，調整操作，尋找最優循環比，使產品質量和液體收率達到最優；本發明循環比可以在1.05-1.6之間靈活調節，使本發明可以實現超低循環比(1.05)操作，并且通過增設重蠟油抽出側線可以實現更低的循環比操作，進一步提高液體收率；本發明亦可以實現大循環比操作，將部分液體產品回煉，改善產品分布，大大提高液體輕收；本發明升氣孔式傾斜重蠟油集油箱可以使氣體分布更加均勻、防止氣體產生夾帶，減少集油箱的結焦傾向，提高蠟油產品的質量；所設計的重蠟急冷油換熱器與原料油換熱，增加了高溫位換熱，降低了裝置的能耗；本發明升氣孔式蠟油集油箱可以使氣體分布更加均勻，降低裝置壓降，提高分餾效果；本發明蠟油下回流采用大流量的熱回流，可以提高重蠟油和蠟油分離段的分餾效果，改善蠟油產品質量；本發明焦炭塔頂防結焦器采用水平注入方式和霧化噴嘴設計，并采用優化的溫差控制方案，使反應油氣急冷油用量大大降低，既防止了油氣管線的結焦，又將反應油氣急冷造成的循環油降到最低，降低了裝置的循環比，提高了蠟油產品的質量，增加了產品的液體收率；將裝置產生的污油作為反應油氣的急冷油，可以減少污油回煉，降低裝置的能耗；新建的延遲焦化裝置，全廠開工后，在原料性質、處理量、產品質量、液體收率等發生變化時，延遲焦化裝置可以最大限度的滿足生產要求，保證產品質量和液體收率，使全廠的生產效益最大化；在改擴建的延遲焦化裝置，本發明也可以根據延遲焦化的實際情況和全廠生產需要，滿足裝置改擴建的要求，在循環比一定時，較改造前可以明顯提高液體收率，改善產品質量，增強本發明的操作彈性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發明延遲焦 化設備結構示意圖；
[0022]圖2為本發明重蠟急冷油分布器結構示意圖；
[0023]圖3為本發明焦炭塔頂防結焦器結構示意圖；
[0024]圖中，1-原料油進口、2-反應油氣進口、3-塔底循環泵、4-循環過濾器、5-重蠟油集油箱、6-重蠟油抽出泵、7-重蠟油返回管線、8-洗滌油過濾器、9-洗滌油分布器、10-重蠟急冷油換熱器、11-重蠟油上回流管線、12-重蠟油產品備用管線、13-蠟油集油箱、14-蠟油抽出泵、15-蠟油換熱器、16-蠟油下回流管線、17-蠟油上回流管線、18-蠟油產品出裝置線、19-分餾塔、20-蠟油上回流段塔盤、21-蠟油下回流段塔盤、22-重蠟油回流段塔盤、23-重蠟急冷油分布器、24-加熱爐進料泵、25-加熱爐、26-轉油線、27-四通閥、28-焦炭塔、29-焦炭塔頂防結焦器、30-清焦法蘭、31-急冷油噴嘴、32-反應油氣出口管線、33-急冷油管線、34-急冷油入口法蘭。【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。
[0026]實施例1
[0027]—種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備,如圖1所示,原料油進口 I位于分餾塔19底部，反應油氣進口 2位于原料油進口 I的下部，洗滌油分布器9位于反應油氣進口 2和重蠟油集油箱5之間，重蠟油集油箱5與重蠟油抽出泵6通過管線相連，重蠟油抽出泵6的出口與洗滌油過濾器8、重蠟急冷油換熱器10、重蠟油上回流管線11、重蠟油返回管線7、重蠟油產品備用管線12分別相連，洗滌油過濾器8與洗滌油分布器9相連，重蠟急冷油換熱器10與重蠟急冷油分布器23相連，重蠟急冷油分布器23位于重蠟油集油箱5上部，重蠟油上回流管線11返回重蠟油回流段塔盤22之上，重蠟油返回管線7連接到分餾塔19底部，蠟油下回流管線16和蠟油上回流管線17分別返回蠟油下回流段塔盤21和蠟油上回流段塔盤20之上，蠟油集油箱13設在蠟油上回流段塔盤20之下，依次與蠟油抽出泵14和蠟油換熱器15相連，焦炭塔28與反應油氣進口 2相連，焦炭塔頂防結焦器29位于焦炭塔28反應油氣管線出口，四通閥27與焦炭塔28相連，加熱爐25通過轉油線26與四通閥27相連，加熱爐進料泵24通過管線與加熱爐25相連，加熱爐進料泵24通過管線連接于分餾塔19底部。分餾塔19底部還設有塔底循環泵3及循環過濾器4 ;蠟油換熱器15與蠟油產品出裝置線18相連。
[0028]所述重蠟油集油箱5為升氣孔式傾斜集油箱，升氣孔的個數為5-100個，升氣孔擋板為倒U型，集油箱液位控制在抽出斗內；所述重蠟急冷油分布器23為環管形分布器；所述洗滌油分布器9采用多層分布器設計，分布器的層數為2-5層，每層分布器均采用動力式旋轉噴嘴，噴嘴個數為3-100個；所述蠟油集油箱13為升氣孔式集油箱，升氣孔的個數為5-100個，升氣孔的擋板為V 型。
[0029]所述焦炭塔頂防結焦器29將反應油氣急冷油通過霧化噴嘴注入反應油氣出口水平段管線，反應油氣急冷油來自裝置自產的蠟油和污油。
[0030]所述焦炭塔頂防結焦器29 (如圖3所示)的結構為:焦炭塔28的出口上方為反應油氣出口管線32，反應油氣出口管線32水平方向上設有急冷油管線33，通過急冷油入口法蘭34連接，急冷油管線33末端設有急冷油噴嘴31，反應油氣出口管線32的頂部為清焦法蘭30。
[0031]所述重蠟急冷油分布器23(如圖2所示)由進料管線(左邊)和右邊分布管構成，重蠟急冷油從左邊進入分布器，從分布器的右側水平噴出，落到集油箱上，急冷油快速流入重蠟油集油箱5的抽出斗，將重蠟油集油箱5的溫度降低。
[0032]一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化方法，包括:原料油和循環油在塔底混合形成塔底油，由加熱爐進料泵24抽出去加熱爐，加熱后塔底油轉移到焦炭塔28內發生裂解、縮合反應，生成的高溫反應油氣經過焦炭塔頂防結焦器29急冷后，進入分餾塔進行分離，反應油氣向上依次經過重蠟洗滌油分布器9、重蠟油集油箱5、重蠟油回流段22、蠟油下回流段21、蠟油集油箱13、蠟油上回流段20，與重蠟洗滌油、重蠟油回流、蠟油上下回流接觸換熱分離，反應油氣繼續向上進入分餾塔19上部，循環比的調節，通過蠟油下回流管線16和重蠟油返回管線7的流量來控制。焦炭塔頂防結焦器29注入的反應油氣急冷油流量通過反應油氣急冷前后的溫差來控制。重蠟油集油箱5下氣相溫度通過重蠟洗滌油流量控制，重蠟油集油箱5下氣相溫度通過蠟油下回流量控制，蠟油產品和循環油的切割點通過重蠟油集油箱5下氣相溫度和蠟油集油箱下氣相溫度控制。優化產品質量的方法是:當要求產品質量高，即蠟油干點、殘炭含量、重金屬含量低時，需要提高蠟油和循環油的切割點，增大循環比，如果要求高的液體收率，需要降低蠟油和循環油的切割點，降低循環比。重蠟油集油箱5的液位通過重蠟油返回管線7的流量來控制；蠟油集油箱13的液位通過蠟油產品出裝置線18的流量來控制。
[0033]上述可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備的工藝流程描述如下:
[0034](I)洗滌段:
[0035]經過換熱后的焦化原料油通過原料油進口 I進入分餾塔底部，與循環油混合經過加熱爐進料泵24，送入加熱爐25加熱至反應溫度并通過轉油線26迅速轉移至焦炭塔28的A塔或B塔進行熱裂化和縮合反應。反應油氣在焦炭塔頂經過焦炭塔頂防結焦器29急冷后進入分餾塔，反應油氣中少量的液相落入塔底，反應油氣中的氣相向上進入洗滌段。
[0036]洗滌油經過洗滌段的洗滌油分布器9后變為旋轉狀態的霧狀液滴，并且呈傘狀分布，由這些細小的霧狀液滴組成一個洗滌油層，反應油氣需要從這個均勻分布的洗滌油層穿過，在穿過的同時，由于洗漆油溫度較高，反應油氣與洗漆油接觸充分，反應油氣與洗漆油將達到氣液平衡狀態。重蠟油中較輕的組分吸熱再次汽化，反應油氣中較重的組分放熱冷凝，這部分冷凝的重組分和少部分未汽化的重蠟油組分形成小液滴，小液滴凝聚到一起，攜帶焦粉、膠質、浙青質、重金屬等落入塔底，形成循環油返回加熱爐25。經過洗滌后的反應油氣通過重蠟油集油箱5依次向上通過重蠟油回流段、蠟油下回流段、蠟油集油箱13、蠟油上回流段，然后繼續向上進入分餾塔19的上部。
[0037](2)重蠟油段
[0038]重臘油從重臘油集油箱5抽出，通過重臘油抽出泵6后分為五路,第一路作為重臘油集油箱5的液位控制返回重蠟`油返回管線7，并且調節循環比；第二路作為分餾塔的洗滌油進入洗滌油分布器9，將反應油氣中的重組分和攜帶的焦粉洗滌落入塔底做循環油回煉；第三路經過重蠟急冷油換熱器10取熱后作為重蠟油集油箱冷卻的急冷油，降低重蠟油集油箱的溫度，第四路作為重蠟油段上回流去重蠟油上回流管線11，將反應油氣中在洗滌段未全部洗滌的重組分和焦粉進一步分離落入重蠟油集油箱5，保證蠟油產品的質量，進入重蠟油集油箱5的重組分和焦粉經過重蠟油抽出的第一路返回分餾塔底做循環油；第五路作為重蠟油產品出重蠟油產品備用管線12，如果重蠟油可以作為產品時，可以將部分重蠟油作產品出裝置，即可以提高裝置的液體收率，又能進一步降低循環比。
[0039](3)蠟油段
[0040]蠟油從蠟油集油箱13抽出，通過蠟油抽出泵14后分三路，第一路從泵出口直接返回蠟油集油箱下部作下回流去蠟油下回流管線16，通過調節蠟油下回流量控制蠟油產品中重組分的含量；第二路經過蠟油換熱器15取熱后返回塔內作為上回流去蠟油上回流管線17，通過調節蠟油的上回流量可以控制蠟油產品中輕組分的含量，第三路經過蠟油換熱器15后作為蠟油產品出蠟油產品出裝置線18。
[0041](4)焦炭塔反應油氣急冷
[0042]焦炭塔頂防結焦器29采用水平注入方式和霧化噴嘴設計，采用裝置自產的蠟油和污油作為反應油氣急冷油，采用優化的溫差控制方案，使反應油氣冷凝形成的液體附著在管線上形成沖洗油，防止了油氣管線的結焦。在保證管線不結焦的前提下，盡可能的降低急冷油的注入量，使反應油氣冷凝量最小化、反應油氣進分餾塔的氣相分率最大化，然后增大分餾塔洗滌油用量，進而增大反應油氣與洗滌油的接觸量，改善蠟油產品的質量，而且降低急冷油注入量會減小裝置循環比，提高液體產品收率。
[0043](5)產品質量和液體收率的優化
[0044]原料油和循環油在塔底混合形成塔底油，由加熱爐進料泵24抽出去加熱爐，加熱后塔底油的迅速轉移到焦炭塔28內發生裂解、縮合反應，生成的高溫反應油氣經過焦炭塔頂防結焦器29急冷后，進入分餾塔進行分離。反應油氣向上依次經過重蠟洗滌油分布器9、重蠟油集油箱5、重蠟油回流段塔盤22、蠟油下回流段塔盤21、蠟油集油箱13、蠟油上回流段塔盤20，與重蠟洗滌油、重蠟油回流、蠟油上下回流接觸換熱分離，反應油氣繼續向上進入分餾塔19上部。
[0045]重蠟油集油箱5的液位通過重蠟油返回管線7返回塔底流量來控制，重蠟油集油箱5下的溫度通過調節洗滌油流量控制；洗滌油流量和反應油氣進料量采用比例控制；蠟油集油箱的液位通過蠟油出裝置量來控制，蠟油集油箱下的溫度通過調節蠟油下回流量來控制；循環比的調節是通過蠟油下回流管線16和重蠟油返回塔管線7的流量來控制；重蠟油集油箱5下氣相溫度通過洗滌油流量控制，蠟油集油箱13下氣相溫度通過蠟油下回流量控制，因此蠟油產品和循環油的切割點通過重蠟油集油箱5下氣相溫度和蠟油集油箱13下氣相溫度控制；重蠟油集油箱5的液位通過重蠟油返回管線7的流量來控制；蠟油集油箱13的液位通過蠟油產品出裝置線18的流量來控制。
[0046]—般重蠟油不作為產品，即正常情況下重蠟油產品備用管線12不投運，如果全廠對重蠟油產品有需求時，重蠟油產品備用管線12可以作為重蠟油產品線，可以進一步提高裝置的液體收率。
[0047]重蠟油段作為蠟油和循環油之間的過渡段，如果能保證蠟油和循環油清晰的分離，即保證重蠟油段的正常運行，產品的收率就主要由蠟油和循環油的切割點控制。蠟油的產品質量也主要由蠟油和循環油的切割點控制，而循環比實際控制的是蠟油和循環油的切割點，當要求產品質量高(蠟油干點、殘炭含量、重金屬含量低)時，需要增大循環比，提高蠟油和循環油的切割點，如果要求高的液體收率，需要降低循環比，降低蠟油和循環油的切割點。
[0048]根據全廠生產計劃的要求，確定好焦化產品的質量和液體收率的指標，按照上述規律，然后通過調節循環比滿足全廠的生產要求，實現產品質量和總液收的最優化。
[0049](6)其他
[0050]重蠟油集油箱5采用多升氣孔傾斜式集油箱，集油箱為全抽出型，多個升氣孔均勻分布在集油箱上，使上升的氣體分布更加均勻；升氣孔的上部設有倒U型擋板，除了防止液體從升氣孔落入塔的下部，還可以防止氣相中夾帶泡沫、焦粉、液滴等，保證上部蠟油產品質量；集油箱的底板設計為傾斜式，向抽出斗一方傾斜，可以加快集油箱上液體的流動；集油箱的底板上設計為不存在液位，集油箱的液體在傾斜式的底板上快速流入抽出斗，液位被控制在抽出斗內，這樣可以將集油箱上的易結焦組分快速帶入抽出斗抽走，防止集油箱結焦。
[0051]所述重蠟油集油箱5的溫度控制，是通過重蠟急冷油分布器23將重蠟急冷油均勻的分布在重蠟油集油箱5上，降低重蠟油集油箱5的溫度。
[0052]采用重蠟油作為洗滌油，比原料油和循環油作洗滌油溫度高、密度小，而且更“干凈”，減少了易引起結焦的焦粉、膠質、浙青質和其他重組分等，可以大大降低重蠟油段結焦的傾向。
[0053]蠟油集油箱13采用多升氣孔式集油箱，集油箱為全抽出型，多個升氣孔均勻分布在集油箱上，使上升的氣體分布更加均勻；升氣孔的上部設有V型擋板，防止液體從升氣孔落入塔的下部，并可以降低裝置的壓降。
[0054]蠟油下回流設計為熱回流，沒有經過取熱，而且流量比較大，既有利于蠟油和重蠟油分離段的氣液平衡，又增加了液體回流量，提高了蠟油和重蠟油的分離效果，減少蠟油和重蠟油的重疊度，保證了蠟油產品的質量。
[0055]分餾塔底設置塔底循環系統，包括塔底循環泵3及循環過濾器4，主要是將塔底焦粉過濾除去，并增加塔底的擾動，防止分餾塔底結焦。
[0056] 本實施例可以控制延遲焦化裝置的產品質量和產品液體收率；裝置的原料油性質、處理量、反應條件、循環比等在合理的范圍內發生變化時，通過重蠟油急冷油返回重蠟油集油箱，即可以防止重蠟油集油箱結焦；重蠟急冷油分布器可以將重蠟急冷油均勻分布在集油箱上，防止集油箱上任何部位溫度過高而引起結焦；采用干凈的重蠟油作洗滌油，并采用多層分布均勻的洗滌油分布器，保證洗滌油覆蓋整個分餾塔底部，使洗滌油和反應油氣逐層充分接觸達到氣液平衡，并且洗滌油分布器采用動力式旋轉噴嘴，將反應油氣中攜帶的焦粉大部分除去，大幅降低產品中焦粉的含量；洗滌油流量和反應油氣進料流量采用比例控制，根據裝置的原料油性質、處理量、反應條件、循環比等變化情況，調節洗滌油流量，防止反應油氣攜帶焦粉和重組分，保證產品質量；重蠟油集油箱采用多升氣孔傾斜式集油箱，升氣孔的上部設有倒U型擋板可以防止氣相中夾帶(泡沫、焦粉、液滴等)，集油箱的底板設計為傾斜式可以加快集油箱上液體的流動，集油箱液位被控制在抽出斗內可以將集油箱上的易結焦組分快速帶入抽出斗抽走，減少結焦的傾向；重蠟油上回流段理論板數不能小于2，并且采用接近飽和的大流量回流，即可以將反應油氣中多余的熱量脫除，又可以提高分餾效果；蠟油下回流段理論板數不能小于2，并且采用熱回流，可以提高蠟油提餾段的分離效果，保證蠟油產品的質量；蠟油下回流量是裝置的主要調節點，通過調節蠟油下回流量可以調節蠟油和循環油的切割點，進而控制蠟油產品的質量；通過調節蠟油下回流量還可以調節裝置的循環比，進而控制產品的液體收率。蠟油集油箱采用多升氣孔式全抽出型集油箱，升氣孔上部擋板采用V型設計，可以使氣體分布更均勻，提高分餾效果，降低裝置壓降；分餾塔底部設置塔底循環油系統，主要是將塔底的焦粉通過塔底循環油過濾除掉，并增加分餾塔底的擾動，防止分餾塔底部結焦；重蠟油換熱器和原料油換熱，可以提高原料油的換熱終溫，降低裝置能耗；在舊裝置改造時，有些分餾塔下部高度達不到上述的要求，采用本發明的流程設計，在不增加分餾塔的高度前提下，通過如下合理的設計:洗滌油分布器采用2層、噴嘴采用大角度盡量降低洗滌段所需要的空間高度、洗滌段不設置擋板，再通過合理調節循環比，亦可以最優化的滿足裝置改造的要求；焦炭塔頂反應油氣出口設置焦炭塔頂防結焦器，采用霧化噴嘴設計，并在反應油氣線出口的水平管段注入急冷油，通過調節反應油氣急冷油用量來控制反應油氣急冷前后溫差，防止焦炭塔頂反應油氣管線結焦；在保證反應油氣管線不結焦的前提下，可以優化反應油氣急冷油用量和洗滌油用量，盡量降低反應油氣急冷油用量，提高反應油氣的氣相分率，將更多的熱量帶入分餾塔，分餾塔增加洗滌油用量，進而增大反應油氣和洗滌油的接觸，提高洗滌效果，改善上部蠟油產品的質量。
[0057]對比例為常規延遲焦化流程，分餾塔底部采用換熱擋板，洗滌油采用原料油或塔底循環油，循環比設計為1.2，焦炭塔頂反應油氣急冷油注入立管段。
[0058]本實施例和對比例采用的原料油為中東原油的減壓渣油，處理量為100萬噸/年。
[0059]本實施例和對比例的對比表如下:
[0060]表1對比例和實施例產品收率和性質對比表
[0061]
【權利要求】
1.一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備，其特征在于，原料油進口(I)位于分餾塔(19)底部，反應油氣進口(2)位于原料油進口(I)的上部，洗滌油分布器(9)位于反應油氣進口(2)和重蠟油集油箱(5)之間，重蠟油集油箱(5)與重蠟油抽出泵(6)通過管線相連，重蠟油抽出泵(6)的出口與洗滌油過濾器(8)、重蠟急冷油換熱器(10)、重蠟油上回流管線(11)、重蠟油返回管線(7)、重蠟油產品備用管線(12)分別相連，洗滌油過濾器(8)與洗滌油分布器(9)相連，重蠟急冷油換熱器(10)與重蠟急冷油分布器(23)相連，重蠟急冷油分布器(23)位于重蠟油集油箱(5)上部，重蠟油上回流管線(11)的入口位于重蠟油回流段塔盤(22)之上，重蠟油返回管線(7)連接到分餾塔(19)底部，蠟油下回流管線(16)的入口位于蠟油下回流段塔盤(21)之上，蠟油上回流管線(17)的入口位于蠟油上回流段塔盤(20)之上，蠟油集油箱(13)設在蠟油上回流段塔盤(20)之下，依次與蠟油抽出泵(14)和蠟油換熱器(15)相連，焦炭塔(28)與反應油氣進口(2)相連，焦炭塔頂防結焦器(29)位于焦炭塔(28)反應油氣管線出口，四通閥(27)與焦炭塔(28)相連，加熱爐(25)通過轉油線(26)與四通閥(27)相連，加熱爐進料泵(24)通過管線與加熱爐(25)相連，加熱爐進料泵(24)通過管線連接于分餾塔(19)底部。
2.根據權利要求1所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備，其特征在于，分餾塔(19)底部還設有塔底循環泵(3)及循環過濾器(4);蠟油換熱器(15)與蠟油產品出裝置線(18)相連 。
3.根據權利要求1所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備，其特征在于，反應油氣進口(2)和洗滌油分布器(9)之間的洗滌段為空塔。
4.所述重蠟油集油箱(5)為升氣孔式傾斜集油箱，升氣孔的個數為5-100個，升氣孔擋板為倒U型，重蠟油集油箱(5)的液位控制在抽出斗內；所述重蠟急冷油分布器(23)為環管形分布器；所述洗滌油分布器(9)采用多層分布器設計，分布器的層數為2-5層，每層分布器均采用動力式旋轉噴嘴，噴嘴個數為3-100個；所述蠟油集油箱(13)為升氣孔式集油箱，升氣孔的個數為5 —100個，升氣孔的擋板為V型。
5.根據權利要求1所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備，其特征在于，所述焦炭塔頂防結焦器(29)是一種反應油氣急冷裝置，反應油氣急冷油來自裝置自產的蠟油和污油，通過霧化噴嘴將反應油氣急冷油注入反應油氣出口水平段管線。
6.根據權利要求1所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化設備，其特征在于，所述焦炭塔頂防結焦器(29)的結構為:焦炭塔(28)的出口上方為反應油氣出口管線(32)，反應油氣出口管線(32)水平方向上設有急冷油管線(33)，通過急冷油入口法蘭(34)連接，急冷油管線(33)末端設有急冷油噴嘴(31)，反應油氣出口管線(32)的頂部為清焦法蘭(30)。
7.一種米用如權利要求1~5所述的任一裝置的可優化產品質量和液體收率的延遲焦化方法，包括:原料油和循環油在塔底混合形成塔底油，由加熱爐進料泵(24)抽出去加熱爐，加熱后塔底油轉移到焦炭塔(28)內發生裂解、縮合反應，生成的高溫反應油氣經過焦炭塔頂防結焦器(29)急冷后，進入分餾塔(19)進行分離，反應油氣向上依次經過重蠟洗滌油分布器(9)、重蠟油集油箱(5)、重蠟油回流段(22)、蠟油下回流段(21)、蠟油集油箱(13)、蠟油上回流段(20)，與重蠟洗滌油、重蠟油回流、蠟油上下回流接觸換熱分離，反應油氣繼續向上進入分餾塔(19)上部，裝置循環比的調節，通過蠟油下回流管線(16)和重蠟油返回管線(7)的流量來控制，優化產品質量的方法是:當要求產品質量高，即蠟油干點、殘炭含量和重金屬含量低時，需要提高蠟油和循環油的切割點，增大循環比，如果要求高的液體收率，需要降低蠟油和循環油的切割點，降低循環比。
8.根據權利要求6所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化的方法，其特征在于，所述焦炭塔頂防結焦器(29)注入的反應油氣急冷油的流量通過反應油氣急冷前后的溫差來控制。
9.根據權利要求6所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化的方法，其特征在于，重蠟油集油箱(5)下氣相溫度通過重蠟洗滌油流量控制，蠟油集油箱(13)下氣相溫度通過蠟油下回流量控制，蠟油產品和循環油的切割點通過重蠟油集油箱(5)下氣相溫度和蠟油集油箱(13)下氣相溫度控制。
10.根據權利要求6所述一種可優化產品質量和液體收率的延遲焦化的方法，其特征在于，重蠟油集油箱(5)的液位通過重蠟油返回管線(7)的流量來控制；蠟油集油箱(13)的液位通過蠟油產品出裝置線(.18)的流量來控制。
【文檔編號】C10G55/04GK103468308SQ201310433675
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】林志偉, 王建柱 申請人:博英睿科(北京)科技有限公司