[循环比对延迟焦化装置处理能力及产品分布的影响] 延迟焦化装置

　　摘要:针对兰州石化公司120万吨/年延迟焦化装置关键生产参数循环比进行分析,探讨其对装置处理能力及产品分布的影响,同时对不同循环比下产品性质的变化进行对比分析,希望对装置实际生产有一定的指导意义。
　　关键词:延迟焦化 循环比 产品分布 处理能力
　　1、前言
　　兰州石化公司120万吨/年延迟焦化装置于2005年6月建成投产,设计加工能力为120万吨/年,设计年开工时数为8400小时。设计循环比为0.5～0.6。循环比作为延迟焦化装置关键的生产参数之一,其大小对焦化装置的加工量、综合能耗、产品的分布及产品性质都有很大影响。特别是近年来,为适应原油逐年变重的情况,低循环比、大处理量成为延迟焦化装置的发展趋势。鉴于此,探究循环比大小对装置处理能力、主要产品分布及质量指标的影响就成为一个很重要的课题,如何根据装置的实际运行状况确定出合适的循环比,对整套装置优质、高效的运行无疑会起到重要的作用。
　　2、循环比对延迟焦化装置处理能力的影响
　　2.1 循环比及其相关概念
　　延迟焦化工艺流程按照其循环比是否能够自由调节分为常规工艺流程和可调循环比工艺流程两类。在常规工艺流程中,自焦炭塔来的高温油气与原料油在分馏塔内接触换热,热油气中一部分重蜡油以上的重馏分被冷凝下去,同原料油一起从分馏塔底被抽出再次送入通进加热炉的辐射炉管内。热油气中被冷凝下来进入加热炉辐射炉管的那部分重馏分就称为循环油,其与新鲜原料油之比叫做循环比。
　　循环比=循环油/新鲜原料油
　　此外,由于循环油是从分馏塔底和新鲜原料油混合后一起被送入加热炉辐射炉管的,所以循环油并不单独存在。在延迟焦化常规工艺流程中,所有新鲜原料油在和分馏塔蒸馏出的循环油一同进入加热炉辐射炉管之前,都要进入加热炉对流炉管内预热。因此,在实际生产中,循环油量可由加热炉辐射炉管进料量与其对流炉管进料量之差来求得。由此便又进一步有了联合循环比的概念。
　　联合循环比=（新鲜原料油量+循环油量）/新鲜原料油量
　　联合循环比=1+循环比
　　2.2 循环比对延迟焦化装置处理能力的影响
　　循环比对延迟焦化装置最显著的影响之一就是其处理能力。随着循环比的下降,装置处理量会得到较明显的提升。为了不断提高渣油处理能力,积极协同其它装置做好炼厂整体的物料平衡工作,120万吨/年延迟焦化装置自2005年开工以来,一直把降低循环比,提高处理量作为生产任务的重点加以重视。在投产初期的两年时间里,装置大多在0.5左右的大循环比工况下运行。随后,通过对蜡油资源的不断优化及对设备运行参数的优化调整,到2007年底循环比已逐渐降至0.4以下,较之装置0.5～0.6的设计循环比,已有了显著的降低。以下在加热炉进料量同为52吨/小时·路的运行条件下,分别选取了2005年与2007年底各7天的装置加工量数据做一分析。
　　由表1可以看到,在所选取的七组数据中,循环比均在0.50。
　　以上的设计值范围内,其对应的处理量最大不到3500吨/天,七天的平均处理量为3337吨/天。
　　表2中的数据反映的是2007年底,循环比在0.30～0.40范围内的加工量情况,对应的处理量均在每日3600吨以上,七天的平均处理量为3677吨/天。通过对表1、表2的比较,可以看出在较低循环比下处理能力得到显著提升。
　　表示装置处理量的折线图(图1)同样直观的反映出降低循环比前后我装置处理量的变化情况。降低循环比后,装置处理量平均每天增加340吨。由此可见,降低循环比是增加延迟焦化装置处理量的一种有效途径,对增强延迟焦化装置整体处理能力,大幅降低装置能耗,优化炼厂整体的渣油平衡均起到了十分重要的作用。
　　3、循环比对延迟焦化装置产品分布的影响
　　3.1 循环比对延迟焦化装置产品分布的影响
　　总体而言,在较大循环比运行的情况下,出装置气体、汽柴油的产率增加,蜡油产率显著下降,焦炭收率增加,装置整体的总液体产品收率较低,而反过来讲,随着循环比的降低,出装置气体、汽柴油产率将有一定程度的减少,蜡油收率显著上升,石油焦产量将会减少,这样一来,总体上增加了装置的总液体产品收率,从而扩大了催化裂化、加氢裂化等后续处理装置的原料油量,提高了装置自身的液体产品产量,对于降低装置的综合能耗,提高装置的单位经济效益将起到积极的作用。通过对表3和表4的对比分析,便可以清楚地看到循环比的变化给产品分布带来的影响:
　　表3和表4分别是高设计循环比与0.40以下较低循环比条件下延迟焦化装置的产品收率情况。综合所选取七天的收率数据的平均值来看,较低循环比条件下装置总液体产品收率是64.77%,比设计循环比下62.98%的平均值提高了1.79%。较低循环比情况下各产品的具体分布情况如下:(1)汽油收率为12.29%,低于设计值0.97%。(2)柴油收率为40.13%,低于设计值0.05%。(3)蜡油收率为8.01%,高出设计值1.18%。低循环比使得蜡油收率大幅增加。(4)液态烃收率为4.34%,相比设计值有很大幅度的增加。(5)干气收率为7.21%,比设计值降低0.96%。装置气体产率下降,除循环比降低的因素外,针对分馏塔上部及吸收系统富气操作温度和压力的准确调节也对干气收率的降低产生了积极的作用。(6)石油焦收率为27.71%,比设计值降低0.66%。副产物石油焦的收率明显降低,这一变化一方面是循环比的降低带来的作用,另一方面也和操作人员对加热炉出口温度及焦炭塔顶部压力的精心控制不无关系。从以上这些截取的指标数据中,我们能够直观地看到降低延迟焦化装置循环比对我们根据炼厂整体生产需要,有针对性地优化调整产品分布起到了关键作用,这也恰恰顺应了延迟焦化工艺向以低循环比工况运行的发展趋势。
　　3.2 循环比对延迟焦化装置产品性质的影响
　　循环比的大小在对延迟焦化装置产品的分布产生影响的同时还对其性质产生直接的影响,是焦化装置一些产品品质的控制性参数。不同循环比会导致焦化装置产品性质的变化,产品性质又从根本上决定着产品质量。因此探究循环比对中间产品及成品性质的影响,无疑对焦化产品后续加工处理装置的平稳、高效运行及焦化装置自身经济效益的好坏起着不可忽视的作用。