一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法

摘要

本发明涉及一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法；在分馏塔内设置一个重蜡油抽出集油箱，设置一个循环油集油箱，当原料油含较多轻质馏分油的稠油类原料时，将原料进口阀阀b和阀c打开，关闭阀a、阀e、阀f，控制循环比，装置出重蜡油或作为自然循环油进加热炉；当原料为劣质渣油或深拔减渣时或为了提高液体收率而降低循环比操作时，将原料进口阀阀b关闭，阀c打开，阀a、阀e、阀f开，切换流程和控制循环比；该方法可以通过简单的流程切换实现低循环比加工劣质渣油的功能，轻质油品收率高，防结焦性能好，不需要停工切换生产，选用原料与反应油气塔内换热的流程，流程简单，能耗低，设备少。

权利要求

1.一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法，其特征在于：在分馏塔内原料油进料口上方设置一个重蜡油抽出集油箱，重蜡油经重蜡油泵、重蜡油抽出管线从重蜡油抽出集油箱底部抽出后，一部分作为热回流通过重蜡油下回流管线、阀f、阀a返回重蜡油抽出集油箱下部，另一部分通过原料重蜡油换热器A和原料重蜡油换热器B换热或发生蒸汽后，分为两股，一股作为冷回流通过重蜡油上回流管线返到重蜡油集油箱上部取热，另一股通过阀d进分馏塔底控制塔底温度，并与塔底油混合后通过加热炉进料泵进加热炉；

在分馏塔反应油气进料口下方设置一个循环油集油箱，将从反应油气中冷凝下来的循环油全部收集，该循环油由循环油泵从循环油集油箱底部抽出，经过管路过滤，将从反应油气中携带的焦粉从塔内洗涤去除，一路流量和集油箱液位串级控制作为自然循环油通过阀e进入分馏塔塔釜，与塔底油做加热炉进料；另一路通过原料循环油换热器与原料换热或发生蒸汽取热后，冷回流返回循环油集油箱控制温度不高于360℃，防止高温结焦；

当原料油含较多轻质馏分油的稠油类原料时，将原料油进口阀b和阀c打开，两路根据重蜡油集油箱下部气相温度设有的流量比例控制器，控制循环比，此时，关闭阀a、阀e、阀f，当下游装置能够接收重蜡油时，阀d关闭，装置出重蜡油产品；若下游装置无法接收重蜡油，则将阀d打开，全部作为自然循环油进加热炉；

此时抽出循环油通过过滤器将焦粉过滤掉，换热后返回集油箱，集油箱液位不控；原料油上进料对油气洗涤后，除部分轻质油馏分换热变为气相上行外，重的液相及从反应油气中冷凝下来的循环油馏分混合通过升气孔上的液相流道溢流进入塔釜与原料油下进料混合进加热炉；

当原料为劣质渣油时，或为了提高液体收率而降低循环比操作时，将阀b关闭，阀c开，阀a、阀e、阀f开，阀d开或关的状态依据下游装置接收情况决定；

此时通过循环油的抽出量控制循环油集油箱的液位，循环油通过加热炉进料泵抽出，进加热炉的循环油量进行定值调节来控制装置的循环比。

2.按照权利要求1所述的一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法，其特征在于：在循环油集油箱的集油箱中心开一升气孔，在升气孔中部开有液相流道，在集油箱底部和侧部设有低液位管嘴和高液位管嘴。

说明书

一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种改进的延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法。

背景技术

[0002] 延迟焦化工艺是一种深度热裂化过程，在焦炭塔内将重油转化为干气、液化石油气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油及石油焦。除石油焦外，其他组分以高温过热反应油气形式从焦炭塔顶逸出进入分馏塔底部，与洗涤油逆向接触进行传热和传质，产生循环油馏分，与新鲜原料一起返回焦化反应工段进一步进行高温热裂解和缩合反应，生成高温反应油气和石油焦。

[0003] 1、传统的塔内换热流程

[0004] 国内延迟焦化的常规工艺流程如图1所示：原料先进入缓冲罐，再用原料泵抽出，分别与柴油、中段油、蜡油等中间馏分油换热，与来自焦炭塔顶部的高温油气换热，一方面把原料中的轻质油汽提出来，同时又加热了原料，原料和高温油气中被冷凝下来的循环油从分馏塔底用加热炉进料泵抽出，送入加热炉，焦化油被快速加热升温到约495～505℃，经四通阀进入焦炭塔。反应生成的油气自焦炭塔顶逸出，进入分馏塔，高温油气在分馏塔中进行传热、传质，经过分馏得到富气、汽油、柴油、和蜡油等中间产品。

[0005] 该流程的缺点在于，当为了提高液收而降低循环比操作，在较低循环比（低于0.2）条件下，只有少量原料油作为洗涤油与大量高温反应油气接触洗涤脱过热，容易造成焦粉洗涤不充分，焦化蜡油焦粉含量升高，特别是对沥青质含量高、热稳定性差的原料，极容易在焦化分馏塔洗涤段塔盘结焦，对原料适应性差，一般稠油直接焦化或采用较大循环比操作的装置会采用这种流程。

[0006] 2、改进的工艺流程

[0007] 1)可调循环比流程

[0008] 即可灵活调节循环比流程(专利号：ZL02139312.5)，如图2所示。

[0009] 可调循环比流程，与传统流程相比，焦化原料不进入分馏塔，循环油自分馏塔底抽出，与原料在加热炉进料缓冲罐内混合。分馏塔内采用循环油与反应油气直接接触，冷凝出油气重组分，通过控制换热深度调整循环油抽出量，达到灵活控制循环比的目的。

[0010] 该技术的缺点在于，在低循环比（低于0.1）条件下，循环油性质变劣，具有很高的平均沸点、残炭及金属含量及沥青质含量有较大增加，性质不稳定，很可能因自由基缩合而生焦，影响分馏塔的操作周期。进一步降低循环比需将分馏塔底抽出的循环油部分或全部出装置实现。该流程对原料种类适应方面有局限性，当加工含较多轻质馏分的稠油类原料时，原料中大量轻质油馏分无法挥发上行，通过分馏塔侧线馏出，而是随反应油气中冷凝下来的循环油进入加热炉参与反应，影响装置液体收率，经济性差。

[0011] 2)换热板上方循环油全抽出流程

[0012] 这种流程又分两类，原料油与反应油气直接接触换热和循环油脱过热流程，分别见图3和图4所示。

[0013] （1）原料油与反应油气直接接触换热流程

[0014] 如图3所示，从焦炭塔顶流出的高温反应油气进入分馏塔换热段，与原料油直接换热后冷凝出部分循环油落入塔底，其余大量油气升经五层换热板，进入集油箱以上分馏段。从下往上分馏出循环油、蜡油、柴油、汽油和富气。

[0015] 分馏塔在换热板上方设置循环油集油箱，循环油由循环油泵抽出，去循环油原料油换热器换热后分成二股物流；一股直接返回分馏塔作冷回流，另一股作为进入加热炉的部分循环油返回分馏塔底。

[0016] 该技术的缺点在于，在较低循环比（低于0.25）条件下，当为了提高液收而降低循环比操作，在较低循环比（低于0.2）条件下，只有少量原料油作为洗涤油与大量高温反应油气接触洗涤脱过热，容易造成焦粉洗涤不充分，焦化蜡油焦粉含量升高，特别是对沥青质含量高、热稳定性差的原料，极容易在焦化分馏塔洗涤段塔盘结焦，对原料适应性差；一般稠油直接焦化或采用较大循环比操作的装置会采用这种流程。

[0017] （2）循环油脱过热流程

[0018] 如图4所示，从焦炭塔顶流出的高温反应油气进入分馏塔换热段，与循环油直接换热后冷凝出部分循环油落入塔底，其余大量油气进入循环油集油箱上，经五层换热洗涤板循环油又有部分被冷凝，循环油由循环油泵抽出打外循环，部分作为下回流对油气进行强制洗涤，部分与原料油换热后分为三路，一路返回分馏塔作循环油上回流洗涤取热，一路返回集油箱调节集油箱温度和搅拌，另一路与原料油混合后直接进入分馏塔底。循环油集油箱以上分馏段从下往上分馏出蜡油、柴油、汽油和富气。

[0019] 该流程的缺点在于，在低循环比（低于0.1）条件下，循环油性质变劣，具有很高的平均沸点、残炭及金属含量及沥青质含量有较大增加，性质不稳定，很可能因自由基缩合而生焦，影响分馏塔的操作周期。该流程对原料种类适应方面有局限性，当加工含较多轻质馏分的稠油类原料时，原料中大量轻质油馏分无法挥发上行，通过分馏塔侧线馏出，而是随反应油气中冷凝下来的循环油进入加热炉参与反应，影响装置液体收率，经济性差。

[0020] 由于原油价格的增长，焦炭和馏分油价格差距的增大，提高馏分油收率降低焦炭产率对提高炼油厂的经济效益十分有利，国外延迟焦化装置的循环比已经降低到零。随着重质化和劣质化原油的增加及减压深拔技术的发展，延迟焦化原料更加劣质化，其高残炭、高胶质和沥青质含量等，对焦化装置长周期稳定操作带来很大挑战，选择合适的流程减缓低循环比时分馏塔底部结焦成为亟待解决的关键问题之一。

[0021] 更为突出的问题是，由于延迟焦化装置能“吃粗粮”的特点，中石油、中石化及多数地方炼厂的延迟焦化装置加工了各类原料，既加工渣油又加工稠油原油，随着国内稠油产量的不断提高，这种状况越来越普遍。以上的流程各自有其局限性，无法在一套装置上做到加工不同原料的效益最大化，总体经济效益还有很大的提升空间。

发明内容

[0022] 本发明的目的是提供一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法。该方法既可以加工稠油类原油时，为了提高轻质油品收率，选用原料与反应油气塔内换热的流程，取其流程简单，能耗低，设备少的优点，又可以通过简单的流程切换实现低循环比加工劣质渣油的功能，取其液收高，防结焦性能好的优点，而不需要停工来切换生产。

[0023] 本发明所述的一种延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换方法，采用的技术方案如下：

[0024] 在分馏塔内原料油进料口上方设置一个重蜡油抽出集油箱，重蜡油经重蜡油泵、重蜡油抽出管线从重蜡油抽出集油箱底部抽出后，一部分作为热回流通过重蜡油下回流管线、阀f、阀a返回重蜡油抽出集油箱下部，另一部分通过原料重蜡油换热器A和原料重蜡油换热器B换热或发生蒸汽后，分为两股，一股作为冷回流通过重蜡油上回流管线返到重蜡油集油箱上部取热，另一股通过阀d进分馏塔底控制塔底温度，并与塔底油通过加热炉进料泵进加热炉；

[0025] 在分馏塔反应油气进料口下方设置一个循环油集油箱，将从反应油气中冷凝下来的循环油全部收集，该循环油由循环油泵从循环油集油箱底部抽出，经过管路过滤，将从反应油气中携带的焦粉从塔内洗涤去除，一路流量和集油箱液位串级控制作为自然循环油通过阀进入分馏塔塔釜，与塔底油做加热炉进料；另一路通过原料循环油换热器与原料换热或发生蒸汽取热后，冷回流返回循环油集油箱控制温度不高于360℃，防止高温结焦。

[0026] 当原料油含较多轻质馏分油的稠油类原料时，将原料油进口阀b和阀c打开，两路根据重蜡油集油箱下部气相温度设有的流量比例控制器，控制循环比，此时，关闭阀a、阀e、阀f，当下游装置能够接收重蜡油时，阀d关闭，装置出重蜡油产品；若下游装置无法接收重蜡油，则将阀d打开，全部作为自然循环油进加热炉。此时装置调整为加工该类原料最经济的流程，产品方案灵活。

[0027] 此时抽出循环油通过过滤器将焦粉过滤掉，换热后返回集油箱，集油箱液位不控。原料油上进料对油气洗涤后，除部分轻质油馏分换热变为气相上行外，重的液相及从反应油气中冷凝下来的循环油馏分混合通过升气孔上的液相流道溢流进入塔釜与原料油下进料混合进加热炉。

[0028] 当原料为劣质渣油或深拔减渣时，或为了提高液体收率而降低循环比操作时，将阀b关闭，阀c开，阀a、阀e、阀f开，阀d开关状态依据下游装置接收情况而定；

[0029] 此时通过循环油的抽出量控制循环油集油箱的液位，循环油通过加热炉进料泵抽出，进加热炉的循环油量进行定值调节来控制装置的循环比。

[0030] 循环油集油箱如图6所示，在集油箱20中心开有升气孔21，在升气孔中部开有液相流道，在集油箱底部和侧部设有低液位管嘴和高液位管嘴。

[0031] 该流程下，对反应油气进行洗涤的介质是从脱过热段上方抽出的蜡油，避免了图2和图4中所示流程的弊端，特别有利于低循环比操作，并且可以改善高温结焦问题，能保证装置长周期运行。当循环油抽出不返回塔釜而全部外甩时，装置可以实现“0”循环比操作，液体收率更高，经济效益更加明显。

[0032] 1、本发明解决了一套装置对多种类原料的适应性问题；

[0033] 2、不同种类原料加工切换流程不需要停产；

[0034] 3、针对不同原料选择了合适的加工流程，实现经济效益最大化；

[0035] 4、设置的重蜡油抽出及循环系统提高了产品方案灵活性，并且选择上部采出品质较好的馏分做洗涤油，解决了低循环比高液收操作条件下脱过热段的结焦问题；

[0036] 5、特殊设计的循环油集油箱型式对加工流程调整具有很好的灵活性，循环油系统设计了过滤设施从长周期运行方面提供了保障。

附图说明

[0037] 图1延迟焦化传统塔内换热流程

[0038] 图2原料油与反应油气塔外换热的可调循环比流程

[0039] 图3原料油与反应油气塔内换热的循环油全抽出流程

[0040] 图4循环油全抽出下返塔换热流程

[0041] 图5延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换工艺工艺流程

[0042] 图6延迟焦化装置加工多种类原料的不停产切换工艺循环油集油箱具体实施方式

[0043] 在分馏塔7内原料油进料口上方设置一个重蜡油抽出集油箱8，重蜡油经重蜡油泵13、重蜡油抽出管线19从重蜡油抽出集油箱8底部抽出后，一部分作为热回流通过重蜡油下回流管线17、阀f6、阀a1返回重蜡油抽出集油箱下部，另一部分通过原料重蜡油换热器A11和原料重蜡油换热器B12换热或发生蒸汽后，分为两股，一股作为冷回流通过重蜡油上回流管线18返到重蜡油集油箱上部取热，另一股通过阀4进分馏塔底控制塔底温度，并与塔底油通过加热炉进料泵16进加热炉；

[0044] 在分馏塔7反应油气进料口下方设置一个循环油集油箱9，将从反应油气中冷凝下来的循环油全部收集，该循环油由循环油泵14从循环油集油箱9底部抽出，经过管路过滤，将从反应油气中携带的焦粉从塔内洗涤去除，一路流量和集油箱液位串级控制作为自然循环油通过阀e5进入分馏塔7塔釜，与塔底油混合做加热炉进料；另一路通过原料循环油换热器10与原料换热或发生蒸汽取热后，冷回流返回循环油集油箱控制温度不高于360℃，防止高温结焦。

[0045] 当原料油含较多轻质馏分油的稠油类原料时，将原料油进口阀b2和阀c3打开，两路根据重蜡油集油箱下部气相温度设有的流量比例控制器，控制循环比，此时，关闭阀a1、阀e5、阀f6，当下游装置能够接收重蜡油时，阀d4关闭，装置出重蜡油产品；若下游装置无法接收重蜡油，则将阀d4打开，全部作为自然循环油进加热炉。此时装置调整为加工该类原料最经济的流程，产品方案灵活。

[0046] 此时抽出循环油通过过滤器将焦粉过滤掉，换热后返回集油箱，集油箱液位不控。原料油上进料对油气洗涤后，除部分轻质油馏分换热变为气相上行外，重的液相及从反应油气中冷凝下来的循环油馏分混合通过升气孔上的液相流道溢流进入塔釜与原料油下进料混合进加热炉。

[0047] 当原料为劣质渣油或深拔减渣时，或为了提高液体收率而降低循环比操作时，将阀b2关闭，阀c3开，阀a1、阀e5、阀f6开，阀d4开关的状态依据下游装置接收情况而定；

[0048] 此时通过循环油的抽出量控制循环油集油箱的液位，循环油通过加热炉进料泵抽出，进加热炉的循环油量进行定值调节来控制装置的循环比。

[0049] 循环油集油箱如图6所示，在集油箱20中心开有升气孔21，在升气孔中部开有液相流道，在集油箱底部和侧部设有低液位管嘴和高液位管嘴。