1、第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .炼厂回炼重污油技术的可行性研究孙鹏鹏，韩小迪，耿书林（东营联合石化有限责任公司，山东 东营）摘 要：目前炼厂在装置正常开停工以及紧急工况下会产生大量含水重污油（含硫高且组分复杂），通常采用脱水后并入焦化装置原料线。但因脱水后其成分与渣油差异性较大，易引起加热炉炉管结焦，不利于装置的平稳生产。结合国内对放空塔系统的技术和运行特点，结合本公司生产运营特点，通过流程改造优化放空塔底重沸器为稳定热源，污油回炼量控制 ，且回炼前采样分析，油中水含量，有效降低含水重污油处理成本。关键词：延迟焦化；含水重污油；回炼；成本中图分类号：文献标志码：文章编号：（）第一作者：孙
2、鹏鹏（），本科，助理工程师，目前从事石油化工技术管理工作。通讯作者：韩小迪（），本科，助理工程师，目前从事石油化工技术管理改工作。，（.，.，）：，（）.，.，.：；延迟焦化装置简介延迟焦化属于炼厂二次加工方式，其流程简单，投资少，是提高炼油厂轻质油收率的重要手段之一，石油焦又是炼钢、炼铝工业电极的主要原料，同时还可以在一定条件下处理废油、废渣，解决环保问题。相对于催化裂化、重油加氢精制、加氢裂化难于加工的重质高含硫、高金属含量的渣油，采用延迟焦化加工手段是一项最好的技术，延迟焦化的产品容易处理。焦化装置的副产品可为多个装置作为原料，其中焦化干气直供制氢装置作为原料，焦化稳定塔底油加氢后可直供
3、连续重整或乙烯裂解原料，加氢后的焦化分馏塔侧一线油十六烷值高、焦化侧二线油可做催化裂化或加氢裂化的原料。延迟焦化装置作为唯一采用“间歇连续”生产形式的重油加工炼油装置。装置涵盖反应单元、分馏单元、吸收稳定单元，另外附属有吹汽放空、水力除焦、切焦水、冷焦水密闭处理等单元。延迟焦化装置具有以下几个方面的典型生产特点：一是延迟焦化装置生产的产品全，主要有干气、液态烃、分馏塔顶油、分馏塔侧一线油、侧二线油和石油焦等产品；二是加热炉出口温度高。装置正常生产时加热炉出口温度一般控制在 之间；三是高压水泵的出口压力大。水力除焦过程中，四是高压水泵的出口压力大。水力除焦过程中，高压水泵的工作压力通常在 左右；
4、七是设备的类型最多。装置内有炉、塔、机、泵、罐、气压机组、切焦器、除焦池、电梯、抓斗和行车等，设备类型繁杂，特种设备多；八是工种多。从工作性质上讲，有工艺操作、除焦操作和装车操作等工种。根据山东某地炼厂实际生产运营情况，对其延迟焦化装置进行改造。其装置基本情况为：延迟焦化装置设计加工规模 万 ，生焦周期 ，由中石化洛阳工程设计院设计，采用“两炉四塔”的大型化工艺路线，采用目前国内先进的“可灵活调节循环比.”工艺流程。本装置与 万吨 年硫磺回收装置、油品中间罐区共用同一配电室和机柜间，同开同停，构成联合装置。广 州 化 工 年 月 重污油回炼技术.工艺改造流程首先对原有延迟焦化放空塔进行改造，新
5、增放空塔底重沸器（.蒸汽做热源）、新增凝结水罐、放空塔内新增格栅板及上下回流新增过滤器（）及雾化喷嘴、新增罐区重污油至放空塔回炼管线及入口雾化喷嘴及过滤器、酸性水至放空塔入口管线及雾化喷嘴、油中水在线分析仪。图 工艺流程图.可灵活调节循环比控制根据实际生产经验传统流程在循环比小于.时左右蒸发段易结焦，因此，我们通过可灵活调节循环比流程具备生产的灵活性的特点。通过降低循环比，可适当提高装置的现有的处理能力。降低循环比将使得装置总液收增加，焦炭产率减少，相同装置处理能力条件下，调低循环比.，同比增加全厂大约 万左右。可灵活调节循环比工艺流程（中石化洛阳石化工程公司专利技术，专利号：.）。具体反应部
6、分流程操作为自渣油脱蜡装置来的渣油（）首先经过原料油侧一线油及回流换热器（，省略装置代号以及动力编号，简称“”，下同。）换热后，进入原料油缓冲罐（），然后由原料油泵（）抽出，经原料油侧二线油换热器（）、原料油中段回流换热器（）、原料油循环油换热器（）换热后（）与焦化分馏塔底循环油（）混合后（）进入加热炉进料缓冲罐（）。然后由加热炉进料泵（）抽出进入焦化加热炉（）并加热到 ，再经过四通阀进入焦炭塔（）底部。原料油在焦炭塔内进行裂解和缩合反应，生成焦炭和油气。高温油气自焦炭塔顶至焦化分馏塔（）下段，经过洗涤板从蒸发段上升进入侧二线油集油箱以上的分馏段，分馏出富气、分馏塔顶油、侧一线油和侧二线油馏份
7、，焦炭聚结在焦炭塔内。新塔在生焦前，先用.蒸汽经小吹汽阀吹赶空气和试压、气密检查，然后再缓慢倒引入正在生产的焦炭塔的油气经焦炭塔顶油气阀（）进行循环预热，使塔顶温度达到 、塔底温度达 。塔内的甩油经甩油隔断球阀（）、甩油隔断闸阀和甩油前过滤器（）从焦炭塔底部自流到甩油罐（），甩油罐底油则经甩油后过滤器（）由甩油及开工泵（）抽出，共有三路处理方式：一路无水甩油可送至冷却水箱（）冷却至 后出装置或进装置内污油罐（）；一路含水甩油可送至放空塔（）底脱水后经冷却水箱（）冷却至 后出装置或进装置内污油罐（）；一路可至分馏塔 层回炼；一路可作为急冷油进焦炭塔回炼。甩油罐顶初始含水油气至放空塔（），生产塔和
8、处理塔压力平衡后油气可改至进分馏塔（）。加热炉用燃料气由装置外经 加热到 以上进入燃料气分液罐（）分液后，然后经进入焦化加热炉 。具体吹汽放空部分的流程为焦炭塔吹汽、冷焦时产生的大量蒸汽及少量油气进入放空塔（）进行冷却。塔底重质油用放空塔底泵（）打至放空塔底油及甩油冷却水箱（）冷却至 ，一部分作冷回流返回，一部分回炼或去污油罐；塔顶蒸汽及轻质油气经放空塔顶空冷器（）、放空塔顶水冷器（）后，进入放空塔顶油气分离罐（），分出的污油由污油泵（）送至污油罐（），污水由放空塔顶污水泵（）送出装置。本装置采用中石化洛阳工程有限公司开发的“可灵活调节循环比”工艺流程，该流程在常规的流程基础上，增加循环油抽出
9、设施，循环比的调节直接采用循环油与渣油混合的方式，反应油气热量采用循环油回流方式取走。与传统流程相比，由于取消了反应油气在塔内直接与渣油换热的流程，不但循环比可以灵活调节，而且可以大大降低在低循环比或超低循环比下分馏塔下部的结焦倾向。同时，由于进料的渣油不直接与含有焦粉的反应油气接触，加热炉进料泵的焦粉含量可以大幅度减少，因而，可以减缓加热炉进料泵的磨损，延长加热炉进料泵的使用寿命。.工艺指标控制本装置的吹汽放空系统是将焦炭塔甩油、吹汽、冷焦时的油气和蒸汽进行密闭式放空回收。焦炭塔安全阀紧急放空、加热炉炉管退油和重污油线吹扫等也排入本系统。从接触冷却塔 顶部出来的油气和蒸汽经过接触冷却塔顶空冷
10、器、接触冷却塔顶冷却器 冷却后进入接触冷却塔顶油水分离器，气相经压控阀 排入火炬分液罐，污油经污油泵 送至污油罐或出装置，含硫污水经 送出装置。放空塔底增加重沸器，以厂区.蒸汽管网为热源，维持放空塔底温度不低于 。不保证放空塔底不再积聚冷凝水，最大幅度降低了操作波动，有利于装置的安全生产，同时为装置外重污油的连续回炼提供了保障。（）焦炭塔预热、冷焦阶段启动接触冷却塔顶空冷风机、投用 冷却水，控制 水温在 左右。（）根据进塔物料量及时调节回流量，控制好塔顶、底温度及压力，塔底液位高时污油外送。液位、界位高时，启动污油泵外送污油或含硫污水。（）进塔物料中断后，视情况及时停空冷、水冷，控制好回流量。
11、根据塔底温度投用塔底加热盘管，冬天停 时打开伴热蒸汽，做好防冻防凝工作。.工艺指标控制为保证重污油回炼效果及含硫污水排放符合要求需控制放空塔顶温度为 、放空塔回流温度为 、放空塔底温度控制为 、放空塔油气入口温度 为宜。由于本装置为四座焦碳塔的操作是间断的，在预热（第 卷第 期孙鹏鹏，等：炼厂回炼重污油技术的可行性研究 塔）和切换（塔）过程中会产生很大的压力降。压力损失使反应的焦碳塔中出现泡沫并导致分馏塔干板压降的损失，从而引起分馏塔的压力和温度波动，影响分馏塔的稳定操作。为了缓和压力损失，在焦碳塔预热和切换及大小给汽、吹汽放空过程中，通过控制注入焦碳塔顶部热的在线的侧一线油流量，以达到稳定焦
12、碳塔压力的目的。对产品收率和质量的影响.操作参数的变化回炼之后的重污油做急冷油与蜡油做急冷油相比较，重污油组分较宽，水含量比蜡油大，回炼重污油与焦炭塔顶高温油气接触后汽化，焦炭塔顶压力比蜡油做急冷油时波动较大，导致延迟焦化分馏塔内油气分压降低，粗汽油干点和柴油 点有轻微上浮。表 为重污油回炼前后关键点操作参数变化情况。表 重污油回炼前后关键点操作参数表 主要操作参数点蜡油做急冷油回炼污油做急冷油焦炭塔顶油气温度.焦炭塔顶压力.分馏塔底温度.分馏塔蒸发段温度.分馏塔顶压力.产品收率变化表 回炼重污油做急冷油收率数据表 项目蜡油做急冷油回炼污油做急冷油变化值干气.液化气.汽油.柴油.蜡油.石油焦.
13、表 为回炼重污油做急冷油收率数据。分析数据可以看出，回炼后重污油主要组分为蜡油和柴油组分等较轻组分。与蜡油做急冷油先比较，回炼重污油做急冷油避免了蜡油与高温油气接触进一步裂化，所以蜡油产率增加，干气产率下降。经济效益分析根据目前此炼厂年产含水污油近 ，平均含水量大致，含水重污油经过延迟焦化放空塔回炼脱水之后做焦炭塔急冷油，转化为蜡油、柴油、汽油的比例约为、，按按焦化蜡油、柴油、汽油内部计算价 元 吨、元 吨、元 吨，其价值为 万元。如果重污油按燃料油使用，其内部计算价仅为 元 吨，价值只有 万元。因此重污油回炼至焦化装置年可产生经济效益约 万元。通过对延迟焦化装置放空塔系统工艺流程优化，装置运
14、行平稳、操作参数变化不大、液体收率提高、产品总体质量变化不大。通过对本厂重污油回炼后，不仅降低延迟焦化装置能耗和加工损失，而且还相对增大装置加工处理量同时可副产蒸汽，能产生较好的经济效益。参考文献 杨光.延迟焦化新型放空系统在装置污油处理中的地位和作用科学管理，（）：.范海玲，卢慧杰，颜峰，等.延迟焦化装置放空系统的设计优化探讨中外能源，（）：.杨军，王乐毅.延迟焦化装置接触冷却系统存在的问题及优化石油炼制与化工，（）：.党争光，马楠，杨磊，等.石油化工企业含硫污水处理技术环境保护与循环经济，（）：.傅钢强.延迟焦化装置接触冷却系统存在问题及改进石油炼制与化工，（）：.郭立静，汪心想.延迟焦化
15、装置回炼炼厂重污油技术的应用河南化工，（）：.丁书文.污油回炼技术在.延迟焦化装置的应用炼油技术与工程，（）：.吴振华，郭辉.炼油厂重污油回炼技术探讨石油化工安全环保技术，（）：，.（上接第 页）徐宇峰，杨晶，李思敏，等.温度对活性污泥产率的影响研究中国给水排水杂志社第十一届年会暨水处理热点技术高峰论坛，.吴成强，杨金翠，杨敏，等.运行温度对活性污泥特性的影响中国给水排水，（）：.王伟宁，李宁.不同碳氮比条件下小型规模污水处理厂的运行模式分析研究环境科学与管理，（）：.耿春女，高阳俊，李丹.环境生物学北京：中国建材工业出版社，.张可方，杜馨，张朝升，等.对同步硝化反硝化影响的试验研究环境科学与技术，（）：.周丹丹，马放，董双石，等.溶解氧和有机碳源对同步硝化反硝化的影响环境工程学报，（）：.李弘义.碳源投加量和污泥运行参数对污水脱氮效率的影响研究海河水力，（）：.杜馨，张可方，方茜，等.碳源对 工艺同步硝化反硝化的影响中国给水排水，（）：.孙永利，许光明，游佳，等.城镇污水处理厂外加商业碳源的选择中国给水排水，（）：.李万超.某污水处理厂投加碳源控制出水总氮效果研究能源与环境，（）：.张仲玲.反硝化脱氮外加碳源的选择哈尔滨：哈尔滨工业大学，.
