9塔河稠油焦化的开工与生产 .docx

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1、精品名师归纳总结塔河稠油常压 - 焦扮装置的开工与生产长岭分公司赴塔河开工队潘先灿 钱卫国1. 装置简况：中国石油化工股份有限公司塔河分公司劣质稠油技改工程常压-焦扮装置由中石化石油化工科学讨论院供应工艺包、洛阳石化工程公司承担工程设计和总承包。该装置设计加工原油才能为120 万吨/年，主要由原油换热与电脱盐、常压分馏、推迟焦化、吸取稳固及气压机等部分组成，依据装置加工原油粘度大，含硫、含盐高、焦质与沥青质含量高等特性，设计采纳了特殊的重质原油常压渣油大循环比推迟焦化加工工艺流程方案，主要技术内容包括：1.1 采纳了常压蒸馏与焦扮装置深度热联合工艺流程，原油进电脱盐 脱盐脱水后经换热后到焦化加

2、热炉对流段加热到310进常压炉，再由常压炉加热到 350 360后进常压塔蒸馏出石脑油馏分及部分柴油馏分， 常底渣油去焦化分馏塔进行焦化过程。1.2 对劣质的重质塔河常压渣油采纳1.0大循环比推迟焦化加工工艺，以期望达到相宜的装置操作周期，同时可最大量生产焦化柴油，降低 高含硫的焦化蜡油产率，尽量防止弹丸焦生成。1.3 采纳较低温度塔河常压渣油与焦化油气换热和调剂焦化蜡油下回流等手段来实现大循环比操作，同时可依据原料性质及产品分布的要求敏捷调剂循环比。1.4 依据循环比及加热炉出口温度与焦化蜡油收率及馏程之间对应关可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工程塔河原油 A塔河原油 B塔河

3、原油塔河原油系，在期望达到相宜的装置操作周期的前提下，优扮装置操作。1.5 采纳相宜的注汽量、加热炉出口温度、炉膛温度、炉管线速等工艺条件，最大限度的降低因塔河原油沥青质含量过高造成的焦化炉管结焦倾向，最大限度的削减焦化分馏塔底、焦炭塔出口油气线结焦倾向，延长操作周期。1.6 采纳了二炉四塔工艺技术方案，以增加装置操作的敏捷性。1.7 采纳了 24 小时生焦周期、冷焦水密闭处理技术以及密闭吹汽放空流程。基于以上特点，中石化总部将其定性为试验装置，提出了进行塔河稠油电脱盐的工业攻关试验课题、并要求在生产中要尽力防止弹丸焦的生成、明确装置开工周期要达到四个月以上。2、装置开工特点与其它常规焦化相比

4、，塔河稠油的开工主要存在如下特点：2.1 1 开工流程按常压和焦化两个相对独立的单元考虑，即：分别建立常压原油和焦化蜡油两个独立的闭路循环系统。当电脱盐正常、常底泵上量正常以后，待焦化条件具备，再将常底改到焦化，常压切换原油，焦化升温、切换，建立正常的生产流程。常压依据原油换热终温调整操作，直至正常。2.2 2 依据石油化工科学讨论院和洛阳工程公司出具的开工要点，开 工方案要求开工用的原油密度0.92左右。待生产正常平稳后，再逐步过渡到密度为 0.96 左右的塔河重质原油。开工用油性质见表2 1：表 2-1 ：开工原油与设计基础用油性质对比可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结开工用

5、油开工用油设计基础用油设计基础用油2004.092004.092003.022001.090.92810.94290.94390.9678108.0204.0288.3197926.0346.76121.1255.00.280.120.20-0.140.2451812452-20-19-22-712.514.613.916.50.0510.0590.0520.0590.200.250.061.3712.514.318.624.69.010.611.213.784.9485.3784.9484.9811.6711.4611.3510.692.12.42.42.60.420.430.360.420

6、.10.10.40.428.06.34.219.10.10.10.10.12.54.85.91.71.90.40.6-13724.715.120.729.936.233.441.20.10.1-51353774%53863%-油样用途取样时间密度 20） 运动粘度 50 80水分 w%机械杂志 w%盐含量 ugNaCl/g凝固点 残炭 w% 灰分总酸值 MgKOH/g胶质 w% 沥青质 w% 元素分析 CHS N金属分析Al Ca Cu Fe Mg Na Ni Pb V模拟蒸馏 初馏点5%10%30%50%70%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结90%2.3 大循环比是塔河稠油焦

7、化加工技术的核心，其实质是降低加热炉联合进料中的沥青质含量。鉴于开工过程中装置无任何循环比的调剂手 段，在开工方案中设置了在装置变油后、升温前，即装置开工状态由闭路 循环改开路后，在分馏塔32 层打入罐区蜡油或开工焦炭塔循环蜡油，以达到降低加热炉联合进料中沥青质含量的目的，化解装置变油升温后到切 换正常这一段时间的风险。实际开工过程中，鉴于常压塔拔出率低、装置 闭路循环流程内仍有大量的蜡油，加热炉联合进料中沥青质含量仍相对较 低的情形，从常压切换原油到焦炭塔切换四通阀直至整个装置建立正常的 生产流程都没有引入外来蜡油。从这一点来说，塔河焦化开工与其它常规 焦化相比并无二样。2.4 4 为了降低

8、焦炭塔切换前高温重油在焦炭塔和甩油系统结焦的风险，切换焦炭塔四通时的加热炉出口温度在420之前，而常规焦化的切换温度一般为 480左右。2.5 5 为了保证焦炭塔在切换四通前甩净存油、同时确保甩油出装置温度不超标，开工方案设置将一组焦炭塔A 、B 或 C、D）在闭路循环阶段就同时投用，装置变油后，其中的一个塔就只出不进，该塔用于切换后的正常生产，塔内存油视情形可外甩或打回分馏塔补充开工循环蜡油。2.6 6 常压和焦化闭路循环阶段，吸取稳固系统引入瓦斯充压、三塔汽油循环待料。2.7 7 装置并炉采纳焦炭塔进料线直接进油、加热炉快速升温、焦炭可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结塔内存油

9、不外甩的方法，目的是防止甩油系统结焦。一般从焦炭塔进料到加热炉出口温度正常耗时约 20 30 分钟。2.8 8 为了最大限度的减缓焦化炉管的结焦速度，装置变油后即在焦化分 馏塔底注入 了专 门针对 塔河 稠油研制的 防焦剂 ， 注 入浓度 为80100ppm对加热炉进料）。3. 操作分析与条件摸索常压焦扮装置自开工正常以来，分别经受了单炉生产、双炉满负荷生产和双炉低负荷生产等各个不同的阶段。摸索出不同工况下相宜的操作条件如下：3.1 1 单炉生产受工艺流程和设备的影响，单炉生产时操作难度较大，主要表达在以下几个方面：3.1.1 常压炉操作难度大单炉生产时，装置的加工量不到设计值的一半，从操作上

10、反映出焦化蜡油 和柴油等高温位热源明显不足，原油换热温度和换热终温偏低，分别为170180和 280295，偏离设计值近30，从而使常压炉的负荷增大。特殊是常压炉两分支流量分别依靠焦化两炉对流流量监控，单炉生产 时为保证常压炉 A、B 两路进料不偏流，实行了焦化两炉对流都进料的方式，因此常压炉出口温差达3040，为了既保证需要的炉出口温度，又保证常压炉辐射分支温度 375，操作上只能实行调火与调量相结合的方法进行调剂，常压炉的操作难度大。3.1.2 焦化分馏塔的操作波动大由于分馏塔设计处理才能大，且没有设置顶循和柴油集油箱，单炉生产可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结时，分馏塔汽液

11、相负荷小，特殊是在焦炭塔预热时表现得尤为突出，顶循和柴油泵时有抽空现象，影响了整个装置的平稳操作。3.1.3 电脱盐罐入口温度偏低且波动大由于热源的相对削减及焦化操作周期性的波动，原油进电脱盐罐的温度一般为 120 130，而且波动较大，影响了脱盐成效。针对单炉生产存在的问题，操作上实行的主要措施是：a. 削减中压蒸汽发生器的取热，以提高原油换热温度。b. 常压炉出口温度按 350355掌握，可削减常压塔的拔出，以增加焦化分馏塔的汽相负荷，维护分馏塔的汽液相平稳，尽可能削减顶循泵和 柴油泵的抽空。c. 掌握焦化生产炉与停产炉对流室分支流量偏差5t/h，尽可能为常压炉供应较好的操作条件。3.2

12、双炉满负荷生产：双炉满负荷生产条件较单炉宽容得多，而且各项主要的操作参数、物料平稳及产品质量分析都达到或接近设计水平，这说明通过调整后的操作条件是相宜的。不同工况下的相宜操作条件见表3 1。项目单 位单炉生产相宜操作条件双炉生产相宜操作条件表 3 1：常压焦扮装置操作条件原油进闪蒸塔温度180210常压炉炉出口温度350 355360常顶温度120 130120 130常顶压力MPa0.03 0.050.03 0.05常压塔底温度330 350340 350焦化炉辐射出口温度495495焦化炉对流管出口温度290 300310焦化生产炉分支进料量t/h28.0 30.028.0 30.0可编辑

13、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结生产炉分支注汽量kg/h420 150350+150焦碳塔顶压力MPa0.120.14分馏塔塔顶压力MPa0.100.120.12分馏塔顶温度120130110 125分馏塔蒸发段温度383385分馏塔塔底温度368365循环比 对常底油）1.40.95 1.04生焦周期h24243.3 双炉低负荷生产受外界的影响，装置一度降量生产，负荷最低时只有设计负荷的一半，与单炉生产比较，常压炉的操作有所改善，其它操作条件与单炉生产相当。3.4 电脱盐电脱盐装置作为原油脱盐、脱水装置，对于抑制装置设备腐蚀、防止炉管结焦、延长装置开工周期具有重要的意义。3.4.1

14、 电脱盐特点针对塔河劣质稠油的特性，电脱盐的设计在工艺上采纳了三级脱盐、脱水技术， 且三级脱盐罐的排水作为一级脱盐罐的注水，有利于破乳剂的重复利用，以提高破乳成效。在设备结构上电脱盐罐内电极组合件采纳了平流鼠笼式结构，即在电脱盐罐内部采纳了分段多层偏心鼠笼式组合电极，电极组合件由3 层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部究竟部逐步由小增大。与其它电脱盐技术相比，该结构型式的电脱盐罐具有以下优 点：a. 由于电极组合件由 2 3 层横截面为圆环形的电极组成，所以可以形成多层环形电场，能最大限度的占据罐内的空间，使有效电场的空间增大，且可

15、排除电场死角， 使罐内电场利用率提高。b. 电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部究竟部逐步增大，所形成的环形电场的电场强度由顶部究竟部逐步减弱，在横截面上电场强度的分布为“上强下弱 ”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大，油料含水量较大的下部区域电场强度较小，因此电场强度分布合理。此外，由于环形电场的电场强度由顶部究竟部逐步减弱，降低了电流，从而可以节约电耗。c. 油水混合物料在电脱盐罐内水平流淌，环形电场中下降的水滴沿油料流淌方向呈水平抛物线轨迹下降，解决了老式脱盐罐存在的上升油流对下沉水滴的阻滞作用，可可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结减轻油料与下降水滴之间的返混

16、效应。3.4.2 电脱盐成效经过对电脱盐装置的工业调试和多次对比、正交试验，挑选出较为相宜的操作条件见表 3-2 ）, 原油电脱盐成效见表 33：表 32：常压焦扮装置电脱盐操作条件：电脱盐操作条件项目单 位掌握指标单炉生产双炉生产电脱盐进料温度115 145135140V1102A压力MPa 1.40.850.95V1102B压力MPa 1.40.820.92V1102C压力MPa 1.40.800.90V1102ABC电压kv14/22/28/34/402834V1102ABC混合压降MPa0.070.08V1102ABC油水界位根2-31-21-2电脱盐进料温度115 140135140

17、V1102ABC注水量t/h12、10、515、10、 5破乳剂注入量200、250、300、200、 150L/h300破乳剂注入量PPm506090表 33：原油电脱盐分析重度脱前含盐脱后含盐脱盐率含盐 5/10mg/l时间单位合格率kg/m3mg/lmg/l2004 年 12数据区间914.5937.7月均值930.611.595622.071.8713.657.0944.288.429.17/66.67数据区间912.5939.52005 年 1 月均值930.27.06149.939.332.4718.246.6012.897.334.48/75.86数据区间925.4938.820

18、05 年 2 月均值929.919.765445688.185.2766.2124.1725.599.50/24数据区间925.2938.92005 年 3 月均值932.579.83323.5648.4115.2185.755.7423.498.20/02005 年 4 月数据区间926.6938.617.75426.71.69185.723.499.035.48/51.61可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结均值933.7111.7027.77数据区间927.8943.229.26774.62.8814.21均值936.1121.1090.899.645.16/74.196.8

19、72005 年 5 月从以上数据可看出，塔河稠油含盐极不稳固，脱前含盐最低时只有7.06mg/l ，最高达到了 5445mg/l ，而且含盐基本随着重度的增加大幅上升。4 月份，洛阳工程公司来现场对电脱盐进行调试，操作上调整了各级的破乳剂注入量，使得脱后含盐显著降低，到 5 月份，脱后含盐基本能稳固掌握在10mg/l 以内。4. 装置主要技术经济指标：4.1 装置产品分布：常压- 焦扮装置作为一套试验型装置，开工投产六个多月以来，通过对操作的调整和优化以及对设备问题的处理，现已运行正常，特殊是45 月份，装置日均加工量分别达到了 3787.5 和 3699 吨，已超过 3600t/d 的设计才

20、能。 45 月份产品产率分布与设计值对比情形见表 41。表 41：物料平稳项目2005 年 4 月2005 年 5 月设计输原油113625入重整 C5 馏分222t加氢干气6901146713600 t/d240688直馏石脑油5.64直馏柴油21.91液化气2.89焦化汽油16.09焦化柴油28.48蜡油0.81甩油1.10焦炭18.59干气4.42加工缺失0.084.844.8822.1116.6输3.082.8016.5414.1627.5627.45出1.172.740.861.1719.2224.314.465.490.170.40从表 41 可看出，装置实际产品分布不管是轻收仍是

21、液收都要优于设计，特殊是焦炭产率比设计要低 5 个百分点以上，这主要是加工的原油比设计的低得多，从表3 3 反映出开工以来，装置的原油重度在0.93 左右，而装置是按重度大于 0.96 的重质原油设计的。装置始终贯彻大循环比的设计原就，因此蜡油产率比设计值低出1.5个百可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分点以上。4.2 产品质量装置主要产品典型分析数据见表 424.3 装置能耗常压焦扮装置能耗与设计值比较见表43:组成燃料电循环新奇水除氧水1.0Mpa 蒸3.5Mpa热输出能耗气水汽蒸汽单位kg/tkwh/tt/tt/tt/tt/tt/t10 kcl/t4kg/t05 年 429

22、.0622.885.780.120.026-0.092410.2026047.12月05 年 5月29.0322.675.720.060.1478-0.063420.1976548.73设计31.6728.35.400.2670.107-0.1740.147-1.45339.0表 42：主要产品典型分析数据初馏点1050%90%KK全馏分析工程常顶油5088.5122146.5160.597.5稳固汽油3765.5126.5180.519997.3初馏点1050%90%95%KK分析工程常一线油176182200.5223.5231245常二线油224265298.5345356364焦化柴油

23、179.5237292334.5343.5350焦 炭挥发份：811灰份：0.22硫： 3.84.04注：燃料气热值按95010 kcl/kg考虑。装置能耗高出设计值 8 9 个单位，主要缘由是装置自产3.5MPa 蒸汽与原油换热冲突，为保证原油换热终温，以降低常压炉的负荷，装置遵循了少产汽、多换热的原就，造成过热蒸汽炉出口温度超过550，为爱护炉管，被迫将装置自产3.5MPa 蒸汽在炉出口放空，同时补充一部分1.0MPa蒸汽，蒸汽总排放量超过 8t/h ，对能耗的影响在 6 个单位以上。另外， 3 月份以后气温上升，停用采暖水热输出。5. 遗留问题与改进措施可编辑资料 - - - 欢迎下载精

24、品名师归纳总结装置开工以来，在调整操作和优化生产的同时，发觉了不少临时仍不能解决的问题，主要遗留问题及建议如下：1） 焦化分馏塔无顶循和柴油集油箱。装置低负荷生产或焦炭塔预热及处理时，柴油泵和顶循泵经常抽空。鉴于焦化汽油和柴油混合加氢，不存在汽、柴油的分别精度要求，因此，可以考虑在检修时增设顶循和柴油集油箱。2） 按目前流程，装置在单炉生产经常压炉两路流量与出口温度难以兼顾。需在焦化炉对流出口增设流控措施。3） 装置自产3.5MPa 蒸汽与原油换热冲突，装置能耗高。可将焦化炉过热蒸汽管的位置适当上移。4） 焦化炉烟气入余热回收器温度可高达450，排烟温度达 210以上。应适当增加对流取热，减轻

25、常压炉的负荷，提高焦化炉效率。5） 电脱盐罐无压控阀，只能依靠调剂电脱盐罐出口手阀的开度来调剂其压力。可将电脱盐罐前压控阀移位至电脱盐罐后。6） 装置配氨措施不完善，氨水配置时人工劳动强度大、担心全、氨水配置浓度不稳固、氨水铺张大。应在系统建立液氨站或化工库），统一供应。7） 装置含硫污水措施不完善。设计污水出装置泵出口一路去脱硫、另一路作富气洗涤用水。由于吸取稳固背压较高，而去硫磺装置背压很低，两路流量不好掌握，操作波动时易造成污水罐V1003 液位装高而引发安全事故。应将含硫污水罐V1003 由常压容器改压力容器，并增设一条泵出口单独去硫磺装置的专线，同时增设流量孔板和液位掌握阀。8） 装

26、置循环比在 1.0左右，现影响加热炉炉管结焦的因素已得到有效的制约， 因此，应在确保加热炉长周期运行的前提下探究降低装置循环比的可能，使装置在更 加经济的条件下运行。6. 结论塔河劣质稠油改造工程常压焦扮装置开工正常已有半年多了，尽管仍有一些需 要改进的的方，但无论是装置实际加工才能、产品分布、特殊是开工周期，均以达到 甚至超过了预期的目标，受各种因素的影响，装置至今没有进行技术标定，但半年多 的生产运行情形说明它所采纳的工艺技术适应塔河劣质稠油的加工。中石化总部交办 的 3 个课题除 0.96 的重质稠油脱盐工作因原料缘由没有加工外，防止弹丸焦的生成和加热炉生产长周期都得到了很好的解决。塔河稠油常压焦扮装置的开工正常，对于 我国加工高沥青质、高含盐、高酸值的重质原油有着极其重要的意义。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载