08 我國(guó)大型延遲焦化爐開發(fā)研究方向

1、1我國(guó)大型延遲焦化爐開發(fā)研究方向我國(guó)大型延遲焦化爐開發(fā)研究方向洛陽石化工程公司工程研究院洛陽石化工程公司工程研究院鄭戰(zhàn)利鄭戰(zhàn)利一、我國(guó)延遲焦化加熱爐現(xiàn)狀一、我國(guó)延遲焦化加熱爐現(xiàn)狀延遲焦化裝置工藝流程簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，投資和操作費(fèi)用較低，對(duì)各種渣油作原料的適應(yīng)性強(qiáng)，脫碳徹底。因此，被全世界公認(rèn)為是各種重油加工方案的第一選擇。目前，我國(guó)共有延遲焦化裝置28套，總加工能力20Mta以上，擁有延遲焦化裝置的數(shù)量和總的生產(chǎn)能力僅次于美國(guó)，是全世界第

2、二焦化大國(guó)。在28套延遲焦化裝置的加熱爐中，單爐處理能力≤500kta的占60%，單爐處理能力500kta的占40%。輻射爐管表面平均熱強(qiáng)度最高為33.6kwm2，最低為20.83kwm2，平均值為27.4kwm2，中國(guó)石化集團(tuán)公司[煉油廠管式加熱爐設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定]中延遲焦化加熱爐輻射爐管表面平均熱強(qiáng)度推薦值為：32.5kwm2—38.3kwm2。焦化加熱爐冷油流速最高為1.39ms，最低為1.06ms，平均值為1.26ms，中國(guó)石化集團(tuán)

3、公司[煉油廠管式加熱爐設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定]中規(guī)定焦化加熱爐冷油流速為1.3ms—1.9ms；技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家焦化加熱爐冷油流速規(guī)定大于2.1ms—2.2ms。蠟油循環(huán)比在0.4—0.6之間，技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家最低到0.05；輻射爐管注水量占處理量的3%—4%，技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家最低為1%，且向著少注水或不注水方向發(fā)展；焦化爐的熱效率最高為88%，最低為78%，技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家焦化爐的熱效率已經(jīng)達(dá)到92%；輻射爐管燒焦周期最短的只有4個(gè)月，大部分為10個(gè)月，只有極

4、少數(shù)超過12個(gè)月，技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家焦化爐輻射爐管燒焦周期為18個(gè)月。表1是我國(guó)延遲焦化加熱爐與美國(guó)延遲焦化加熱爐概況對(duì)比表：表1國(guó)家項(xiàng)目中國(guó)美國(guó)單爐處理能力50—100萬噸年150—200萬噸年蠟油循環(huán)比0.3—0.60.15—0.05輻射爐管注水量占處理量的3%1%且向不注水方向發(fā)展最高熱效率88%92%正常開工周期12個(gè)月18個(gè)月我國(guó)焦化爐的技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比，存在的差距是：?jiǎn)螤t處理能力小、循環(huán)比高、輻射爐管注水量大、熱效率偏低

5、和正常開工周期短。3綜上所述可知：輻射爐管注水不但加大了裝置的能耗和原料油流過輻射爐管的壓降，而且還造成了汽油質(zhì)量下降，焦炭塔利用率下降，分餾塔負(fù)荷增加和底部及轉(zhuǎn)油線結(jié)焦的可能性增加等不良影響。所以說，輻射爐管注水量的多少是衡量焦化爐技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志之一。開發(fā)新的注水技術(shù)，提高注水效果，減少注水量，是我國(guó)開發(fā)大型延遲焦化爐的一項(xiàng)重要內(nèi)容。3、提高熱效率、提高熱效率焦化爐是延遲焦化裝置的核心設(shè)備，它為整個(gè)裝置提供熱量，其能耗占整個(gè)延

6、遲焦化裝置能耗的75%；在焦化爐熱負(fù)荷一定的條件下，熱效率高就意味燃料消耗少，裝置的能耗低，所以，熱效率高低也是衡量焦化爐技術(shù)水平的標(biāo)志。把焦化爐的熱效率提高到92%是我國(guó)開發(fā)大型延遲焦化爐的又一項(xiàng)重要內(nèi)容。4、減緩輻射爐管結(jié)焦速率，延長(zhǎng)開工周期、減緩輻射爐管結(jié)焦速率，延長(zhǎng)開工周期由于延遲焦化裝置的原料油為重質(zhì)渣油，比重大、粘度高、臨界反應(yīng)溫度低、在加熱過程中容易結(jié)焦，但又必須在焦化爐內(nèi)把原料油加熱到焦化反應(yīng)所需的溫度。焦化爐輻射爐管結(jié)

7、焦是不可避免的。在輻射進(jìn)料中加入一部分蠟油和向輻射爐管內(nèi)注軟化水都是為了減緩爐管結(jié)焦速率。要降低循環(huán)比，減少輻射爐管注水量，延長(zhǎng)焦化爐的開工周期，減緩爐管結(jié)焦速率是先決條件。開發(fā)減緩輻射爐管結(jié)焦速率技術(shù)，是我國(guó)開發(fā)大型延遲焦化爐的重要內(nèi)容之一。5、科學(xué)地組織輻射室傳熱、科學(xué)地組織輻射室傳熱5、1焦化原料油熱轉(zhuǎn)反應(yīng)機(jī)理焦化原料油熱轉(zhuǎn)反應(yīng)機(jī)理焦化原料油是以碳、氫為主要元素的大分子烴類（飽和烴、芳烴、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)）的混合物。在熱轉(zhuǎn)化過程中，有

8、二種主要化學(xué)反應(yīng)：一種是大分子轉(zhuǎn)化成小分子的吸熱反應(yīng)，稱作裂化；另一種是小分子轉(zhuǎn)化成大分子的放熱反應(yīng)，稱作縮合。而分子大小不變，只變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異構(gòu)化反應(yīng)和分子量成倍增加的疊合反應(yīng)，在沒有催化劑參加的熱轉(zhuǎn)化中是很少發(fā)生的。因此，焦化原料油熱轉(zhuǎn)化過程的反應(yīng)機(jī)理，主要是由自由基反應(yīng)機(jī)理來解釋斷裂的化學(xué)現(xiàn)象，和由中間相成焦機(jī)理來闡明縮合的化學(xué)現(xiàn)象。1自由基反應(yīng)機(jī)理自由基反應(yīng)機(jī)理烴類分子內(nèi)的原子本是借助原子間引力的化學(xué)鍵結(jié)合起來的。隨著原子結(jié)合