專利名稱：一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，進(jìn)一步的說(shuō)，是涉及一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化裝置及方法。
背景技術(shù)：
延遲焦化工藝是一種重油深度熱裂化加工工藝，將重油在加熱爐中迅速加熱至所需溫度(約500°C )后進(jìn)入焦炭塔，在焦炭塔內(nèi)適宜的溫度、壓力及長(zhǎng)時(shí)間停留后進(jìn)行高溫?zé)崃鸦涂s合反應(yīng)，反應(yīng)生成干氣、液化氣、汽油、柴油、蠟油及焦炭。對(duì)延遲焦化裝置經(jīng)濟(jì)性影響較大的三個(gè)工藝參數(shù)分別是焦炭塔頂壓力、循環(huán)比及加熱爐出口溫度，其中焦炭塔頂壓力和加熱爐出口溫度分別通過(guò)壓縮機(jī)和加熱爐來(lái)控制。循環(huán)比定義為加熱爐進(jìn)料中循
環(huán)油量與焦化原料油量之比，循環(huán)比通常通過(guò)分餾塔重蠟油取熱上回流量或焦化原料油上進(jìn)料量來(lái)控制，循環(huán)比的變化對(duì)裝置的產(chǎn)品分布及產(chǎn)品質(zhì)量的影響較大。圖I為延遲焦化常規(guī)流程簡(jiǎn)圖，如圖所示，焦炭塔頂?shù)姆磻?yīng)油氣進(jìn)入換熱擋板下面，循環(huán)比由焦化原料油上進(jìn)料和重蠟油控制。該流程有幾個(gè)缺點(diǎn)(I)焦化原料油上進(jìn)料在換熱擋板上與高溫油氣接觸換熱時(shí)，渣油的換后溫度較高，尤其是循環(huán)比較小(小于O. I)時(shí)換熱擋板上的渣油溫度高達(dá)410°C，結(jié)焦傾向明顯增大，不利于焦化裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定操作。(2)由于循環(huán)油被原料油上進(jìn)料直接洗滌冷凝下來(lái)，使洗滌下來(lái)的循環(huán)油中帶有較多的蠟油組分，攜帶的蠟油組分隨原料油經(jīng)加熱爐進(jìn)入焦炭塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，造成蠟油組分的再裂化，增加了裝置能耗。同時(shí)在高溫油氣和渣油的換熱過(guò)程中，又有部分渣油被油氣帶入蠟油產(chǎn)品中，導(dǎo)致蠟油殘?zhí)可?。被原料渣油洗滌下?lái)的循環(huán)油的流量不能直接計(jì)量。(3)當(dāng)采用重蠟油上取熱回流時(shí)，重蠟油也會(huì)吸收部分蠟油，使蠟油與重蠟油的分離精度降低，蠟油中攜帶部分重蠟油，使蠟油產(chǎn)品的干點(diǎn)、殘?zhí)枯^高，影響蠟油產(chǎn)品質(zhì)量。另夕卜，采用重質(zhì)循環(huán)油或重蠟油和原料渣油的換熱器，高溫渣油換熱器的容易結(jié)焦，給操作帶來(lái)困難。(4)當(dāng)分餾塔底液位波動(dòng)時(shí)，進(jìn)入分餾塔的原料油的流量也將隨之波動(dòng)，循環(huán)油量未隨之變化，循環(huán)比也隨之波動(dòng)(循環(huán)油和原料油的混合比例)；當(dāng)重蠟油集油箱液位波動(dòng)時(shí)，和原料混合的循環(huán)油量也將隨之波動(dòng)，而新鮮原料量未隨之變化，循環(huán)比也隨之波動(dòng)；這都會(huì)使分餾塔底物料的性質(zhì)也隨之變化，從而導(dǎo)致加熱爐和焦炭塔的進(jìn)料性質(zhì)變化，反應(yīng)產(chǎn)品分布和產(chǎn)品性質(zhì)隨之變化，影響裝置的平穩(wěn)操作。為了解決焦化原料油上進(jìn)料在換熱擋板上容易結(jié)焦及分餾塔底結(jié)焦等問(wèn)題、CN1189540C公開了一種可靈活調(diào)節(jié)循環(huán)比操作的延遲焦化工藝。該工藝設(shè)置一臺(tái)加熱爐進(jìn)料緩沖罐，焦化原料油直接進(jìn)入該緩沖罐而不再進(jìn)入分餾塔與油氣換熱，分餾塔底設(shè)有循環(huán)油取熱回流，經(jīng)換熱冷卻后的循環(huán)油返回分餾塔換熱擋板之上與油氣進(jìn)行洗滌換熱，以控制裝置的循環(huán)比。洗滌下來(lái)的循環(huán)油由塔底抽出后送入加熱爐進(jìn)料緩沖罐，再由加熱爐進(jìn)料泵送經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入焦炭塔。該工藝解決了常規(guī)流程中分餾塔換熱擋板上結(jié)焦的問(wèn)題，循環(huán)比的控制比較簡(jiǎn)單，但沒(méi)有解決蠟油和循環(huán)油的分餾精度較低和蠟油質(zhì)量較差的問(wèn)題，也沒(méi)有解決分餾塔底液位波動(dòng)和循環(huán)油集油箱液位波動(dòng)而引起循環(huán)比波動(dòng)的問(wèn)題，另外該工藝額外增加了加熱爐進(jìn)料緩沖罐，使工藝流程更加復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前延遲焦化工藝流程中存在的焦化蠟油與循環(huán)油分離精度低、蠟油殘?zhí)考案牲c(diǎn)較高、循環(huán)比波動(dòng)較大以及分餾塔容易結(jié)焦等問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化裝置及方法，克服了現(xiàn)有延遲焦化流程中的缺陷，同時(shí)操作簡(jiǎn)單靈活可靠。本發(fā)明的目的之一是提供一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦
化裝置。
包括依次連接的加熱爐、焦炭塔和分餾塔，分餾塔底部出料口與加熱爐進(jìn)料口連接，所述分餾塔內(nèi)換熱擋板設(shè)置于蠟油集油箱和重油集油箱之間，高溫油氣進(jìn)口設(shè)置于換熱擋板下；在分餾塔底可設(shè)置攪拌器；分餾塔底可設(shè)置塔底循環(huán)系統(tǒng)及過(guò)濾器，循環(huán)油與原料油混合之前設(shè)置過(guò)濾器。本發(fā)明的目的之二是提供一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化方法。包括焦化油由分餾塔底部抽出，進(jìn)入加熱爐加熱后進(jìn)入焦炭塔內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)崃鸦翱s合反應(yīng)；反應(yīng)生成的焦炭殘留在焦炭塔中，高溫油氣進(jìn)入分餾塔內(nèi)脫過(guò)熱，所述高溫油氣進(jìn)入分餾塔換熱擋板以下，用從蠟油集油箱中抽出的蠟油下回流從上而下與高溫油氣進(jìn)行洗滌及換熱，洗滌下來(lái)的重蠟油進(jìn)入重蠟油集液盤；所述重蠟油從重蠟油集液盤中抽出，一部分作為循環(huán)油與原料油混合進(jìn)入分餾塔底，所述循環(huán)油和原料油的流量比為O. 05 O. 8 ;—部分重蠟油經(jīng)換熱后返回重蠟油集液盤進(jìn)行沖洗；當(dāng)所述循環(huán)油和原料油流量比為O. 05時(shí)，蠟油下回流進(jìn)分餾塔應(yīng)采用環(huán)形噴嘴組；循環(huán)油和原料油的流量比通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥控制；所述重蠟油集液盤的液位由重蠟油抽出量或蠟油下回流控制；所述循環(huán)油與原料油混合之前設(shè)置過(guò)濾器。具體技術(shù)方案如下焦化原料油經(jīng)換熱后與循環(huán)油混合進(jìn)入分餾塔底，經(jīng)加熱爐進(jìn)料泵抽出送至加熱爐加熱至所需溫度進(jìn)入焦炭塔，在焦炭塔內(nèi)適宜的溫度、壓力和長(zhǎng)時(shí)間停留后進(jìn)行高溫?zé)崃鸦涂s合反應(yīng)，反應(yīng)后生成的高溫油氣進(jìn)入分餾塔換熱擋板以下，與自上而下蠟油下回流進(jìn)行洗滌及換熱，洗滌下來(lái)的重蠟油餾分進(jìn)入重蠟油集液盤。重蠟油從集液盤中抽出，作為循環(huán)油直接與原料油混合進(jìn)入分餾塔底；如果生產(chǎn)一部分重蠟油；重蠟油可作產(chǎn)品抽出。本發(fā)明所述方法中，由于蠟油下回流自上而下進(jìn)行洗滌，蠟油下回流流量較大，且蠟油和重蠟油之間的分餾板數(shù)較多(沒(méi)有取熱回流板)，有利于提高蠟油與重蠟油之間的分餾精度，降低蠟油的殘?zhí)考案牲c(diǎn)，提高蠟油產(chǎn)品的質(zhì)量；當(dāng)裝置按超低循環(huán)比設(shè)計(jì)(O. 05)時(shí)，蠟油下回流進(jìn)分餾塔可以采用環(huán)形噴嘴組，換熱擋板以上至蠟油集油箱之間的塔盤可以取消以簡(jiǎn)化流程。本發(fā)明的方法中，循環(huán)油和原料油之間采用比例控制，循環(huán)油和原料油都帶有流量控制調(diào)節(jié)閥，且受分餾塔底的液位控制，當(dāng)分餾塔底液位變化時(shí)，按照設(shè)定的比例同時(shí)調(diào)節(jié)原料油的流量和循環(huán)油的流量，采用比例控制以實(shí)現(xiàn)當(dāng)原料油的流量變化時(shí)循環(huán)油的流量按照一定的比例來(lái)變化，控制循環(huán)油和原料油的流量比例范圍為O. 05-0. 8 ;采用該方法后，當(dāng)分餾塔底液位波動(dòng)時(shí)，原料油的流量發(fā)生變化，循環(huán)油的流量也隨之相應(yīng)變化，但循環(huán)油流量和原料油流量之間的比例不變，使分餾塔底混合焦化油的性質(zhì)保持穩(wěn)定，從而使加熱爐進(jìn)料的性質(zhì)保持穩(wěn)定，有利于加熱爐、焦炭塔及延遲焦化裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定操作。本發(fā)明的方法中，重蠟油作為產(chǎn)品抽出時(shí)，重蠟油集液箱的液位由重蠟油抽出量控制。當(dāng)不生產(chǎn)重蠟油產(chǎn)品時(shí)，重蠟油集液箱的液位由蠟油下回流控制。本發(fā)明可在循環(huán)油與焦化原料油混合之前設(shè)置過(guò)濾器，以減少由循環(huán)油帶入分餾塔底的焦粉量；分餾塔底可以設(shè)置環(huán)形攪拌器，減少分餾塔底焦粉沉積；分餾塔底可以設(shè)置塔底循環(huán)系統(tǒng)及過(guò)濾器，即分餾塔底的焦化油由泵抽出，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器去除焦粉后再返回 分餾塔底。本發(fā)明與現(xiàn)有延遲焦化流程相比具有以下優(yōu)勢(shì)(I)來(lái)自焦炭塔的高溫油氣的脫過(guò)熱度全部由蠟油下回流量來(lái)控制，蠟油下回流量大，提高了蠟油和循環(huán)油的分離精度，降低了蠟油的殘?zhí)考案牲c(diǎn)，提高了蠟油產(chǎn)品的質(zhì)量。(2)循環(huán)比維持恒定不變，不受分餾塔底液位或重蠟油集油箱液位波動(dòng)的影響，有利于加熱爐、焦炭塔及分餾塔的平穩(wěn)操作和維持產(chǎn)品性質(zhì)的穩(wěn)定。操作上循環(huán)比可以根據(jù)原料變化及產(chǎn)品質(zhì)量要求及時(shí)調(diào)整，操作簡(jiǎn)單靈活，且循環(huán)油的量可以單獨(dú)計(jì)量。此外，維持循環(huán)比的恒定有利于保證延遲焦化裝置的處理能力。(3)焦化原料油不直接與油氣的換熱，減緩了換熱擋板上的結(jié)焦傾向，降低了分餾塔底溫度(約310-330°C )，使分餾塔底的結(jié)焦傾向大大降低，同時(shí)減少了分餾塔底焦粉沉積。(4)循環(huán)比的控制比較靈活。當(dāng)裝置采用超低循環(huán)比(0.05)設(shè)計(jì)及操作時(shí)，也能很好的滿足要求。


圖I是常規(guī)延遲焦化方法流程示意2是本發(fā)明所述的延遲焦化方法流程示意圖附圖標(biāo)記說(shuō)明設(shè)備a分餾塔；b加熱爐進(jìn)料泵；c加熱爐；d四通閥；e焦炭塔；f蠟油集油箱；g換熱擋板；h重蠟油集油箱物流1原料油；2焦化油(原料油+循環(huán)油)；3高溫油氣；4循環(huán)油；5重蠟油回流；6蠟油下回流；7重蠟油產(chǎn)品；8原料油上進(jìn)料
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。實(shí)施例如圖2所示，一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化裝置，包括依次連接的加熱爐C、焦炭塔e和分餾塔a，分餾塔a底部出料口與加熱爐c進(jìn)料口連接，所述分餾塔a內(nèi)換熱擋板g設(shè)置于蠟油集油箱f和重油集油箱h之間，高溫油氣進(jìn)口設(shè)置于換熱擋板g下；在分餾塔a底設(shè)置攪拌器；分餾塔a底設(shè)置塔底循環(huán)系統(tǒng)及過(guò)濾器，循環(huán)油與原料油混合之前設(shè)置過(guò)濾器。焦化原料油I經(jīng)換熱后與循環(huán)油4混合進(jìn)入分餾塔a底，焦化油2經(jīng)加熱爐進(jìn)料泵b從分餾塔a底抽出送至加熱爐c快速加熱至所需溫度(約500°C )，經(jīng)四通閥d切換后進(jìn)入焦炭塔e內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后生成的高溫油氣3進(jìn)入分餾塔a換熱擋板g以下，用從蠟油集油箱f中抽出的蠟油下回流6從上而下與焦化油氣3進(jìn)行洗滌及換熱，洗滌下來(lái)的重蠟油組分進(jìn)入重蠟油集液盤h。重蠟油從集液盤h中抽出，一部分作為循環(huán)油4直接與焦化原料油I混合進(jìn)入分餾塔底；一部分重蠟油5經(jīng)換熱后返回集液盤h進(jìn)行沖洗，以降低集液盤h中的溫度，減緩其結(jié)焦傾向；余下部分作為重蠟油產(chǎn)品7抽出。重蠟油集液盤h中的液位由重蠟油產(chǎn)品7出裝置或蠟油下回流6調(diào)節(jié)閥控制，循環(huán)油4的流量和原料油I的流量設(shè)置成比例控制，循環(huán)油4和原料油I都帶有 流量控制調(diào)節(jié)閥，且受分餾塔a底的液位控制，當(dāng)分餾塔a底液位變化時(shí)，按照設(shè)定的比例同時(shí)調(diào)節(jié)原料油I的流量和循環(huán)油4的流量，采用比例控制以實(shí)現(xiàn)當(dāng)原料油I的流量變化時(shí)循環(huán)油4的流量按照一定的比例來(lái)變化，控制循環(huán)油4和原料油I的流量比為O. 14，具體實(shí)施效果詳見(jiàn)表I、表2。循環(huán)油與原料油混合之前設(shè)置過(guò)濾器，以減少由循環(huán)油帶入分餾塔底的焦粉量；分餾塔底設(shè)置環(huán)形攪拌器，減少分餾塔底焦粉沉積；分餾塔底還設(shè)置塔底循環(huán)系統(tǒng)及過(guò)濾器，塔底焦粉可以通過(guò)過(guò)濾器及時(shí)取出。通過(guò)過(guò)濾和分餾塔底攪拌措施，加熱爐進(jìn)料焦化油中的焦粉含量減少85%以上，避免了因分餾塔底結(jié)焦而使裝置停工的事故發(fā)生。對(duì)比例采用常規(guī)延遲焦化流程，即分餾塔內(nèi)換熱擋板設(shè)置于重蠟油集油箱下，焦炭塔頂?shù)姆磻?yīng)油氣進(jìn)入換熱擋板下面，和焦化原料油上進(jìn)料換熱脫過(guò)熱。實(shí)施例和對(duì)比例的對(duì)比見(jiàn)表I,表I
項(xiàng)目單位對(duì)比例實(shí)施例
原料油密度，20°Ckg/m3987. 31012. 5
原料油殘?zhí)?Γ715~9
操作循環(huán)比R0210TT4
臘油收率14. I13.4
蠟油密度，20°Ckg/m3934928
蠟油干點(diǎn)V530450
臘油殘?zhí)?.40.03由表I明顯看出，實(shí)施例雖然原料油性質(zhì)差，操作的循環(huán)比小，但是蠟油的干點(diǎn)低，殘?zhí)啃?，?shí)施例的蠟油質(zhì)量明顯好于對(duì)比例的蠟油質(zhì)量。對(duì)比例采用常規(guī)延遲焦化流程，即分餾塔底液位直接用原料油進(jìn)分餾塔的流量控制，循環(huán)油被原料渣油冷凝進(jìn)入分餾塔底和原料油混合，循環(huán)油量通過(guò)蠟油抽出板下溫度控制，循環(huán)油量不能計(jì)量。實(shí)施例采用本發(fā)明的延遲焦化流程，即循環(huán)油和原料油之間采用比例控制，循環(huán)油和原料油都帶有流量控制調(diào)節(jié)閥，且受分餾塔底的液位控制，當(dāng)分餾塔底液位變化時(shí)，按照設(shè)定的比例同時(shí)調(diào)節(jié)原料油的流量和循環(huán)油的流量，采用比例控制以實(shí)現(xiàn)當(dāng)原料油的流量變化時(shí)循環(huán)油的流量按照一定的比例變化。當(dāng)分餾塔底液位波動(dòng)時(shí)，實(shí)施例和對(duì)比例的的對(duì)比見(jiàn)表2 表權(quán)利要求
1.一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化裝置，包括依次連接的加熱爐、焦炭塔和分餾塔，分餾塔底部出料口與加熱爐進(jìn)料口連接，其特征在于 所述分餾塔內(nèi)換熱擋板設(shè)置于蠟油集油箱和重油集油箱之間，高溫油氣進(jìn)口設(shè)置于換熱擋板下。
2.如權(quán)利要求I所述的延遲焦化裝置，其特征在于 所述分餾塔底設(shè)置攪拌器。
3.如權(quán)利要求2所述的延遲焦化裝置，其特征在于 所述分餾塔底設(shè)置塔底循環(huán)系統(tǒng)及過(guò)濾器。
4.一種采用如權(quán)利要求I 3之一所述的裝置的全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化方法，包括焦化油由分餾塔底部抽出，進(jìn)入加熱爐加熱后進(jìn)入焦炭塔內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)崃鸦翱s合反應(yīng)；反應(yīng)生成的焦炭殘留在焦炭塔中，高溫油氣進(jìn)入分餾塔內(nèi)脫過(guò)熱，其特征在于 所述高溫油氣進(jìn)入分餾塔換熱擋板以下，用從蠟油集油箱中抽出的蠟油下回流從上而下與高溫油氣進(jìn)行洗滌及換熱，洗滌下來(lái)的重蠟油進(jìn)入重蠟油集液盤。
5.如權(quán)利要求4所述的延遲焦化方法，其特征在于 所述重蠟油從重蠟油集液盤中抽出，一部分作為循環(huán)油與原料油混合進(jìn)入分餾塔底，所述循環(huán)油和原料油的流量比為O. 05 O. 8 部分重蠟油經(jīng)換熱后返回重蠟油集液盤進(jìn)行沖洗。
6.如權(quán)利要求5所述的延遲焦化方法，其特征在于 所述循環(huán)油和原料油的流量比通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥控制，當(dāng)分餾塔底液位波動(dòng)時(shí)，原料油的流量發(fā)生變化，調(diào)整循環(huán)油的流量使得循環(huán)油和原料油的流量比保持不變。
7.如權(quán)利要求5所述的延遲焦化方法，其特征在于 當(dāng)所述循環(huán)油和原料油流量比為O. 05時(shí)，蠟油下回流進(jìn)分餾塔應(yīng)采用環(huán)形噴嘴組。
8.如權(quán)利要求4所述的延遲焦化方法，其特征在于 所述重蠟油集液盤的液位由重蠟油抽出量或蠟油下回流控制。
9.如權(quán)利要求4所述的延遲焦化方法，其特征在于 所述循環(huán)油與原料油混合之前設(shè)置過(guò)濾器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全蠟油下回流脫過(guò)熱及循環(huán)比定量控制的延遲焦化裝置及方法。裝置包括加熱爐、焦炭塔和分餾塔，分餾塔內(nèi)換熱擋板設(shè)置于蠟油集油箱和重油集油箱之間，高溫油氣進(jìn)口設(shè)置于換熱擋板下。方法包括所述高溫油氣用從蠟油集油箱中抽出的蠟油下回流從上而下與高溫油氣進(jìn)行洗滌及換熱，洗滌下來(lái)的重蠟油進(jìn)入重蠟油集液盤。所述循環(huán)油和原料油之間采用比例控制，當(dāng)分餾塔底液位變化時(shí)，可同時(shí)調(diào)節(jié)原料油的流量和循環(huán)油的流量；一部分重蠟油經(jīng)換熱后返回重蠟油集液盤進(jìn)行沖洗。本發(fā)明所述的方法可以解決目前存在的焦化蠟油與循環(huán)油分離精度低、蠟油殘?zhí)考案牲c(diǎn)較高、循環(huán)比波動(dòng)較大以及分餾塔容易結(jié)焦等問(wèn)題，同時(shí)操作簡(jiǎn)單靈活可靠。
文檔編號(hào)C10G55/04GK102816587SQ20111015040
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者李出和, 黃孟旗 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司