08 我国大型延迟焦化炉开发研究方向

我国大型延迟焦化炉开发研究方向

洛阳石化工程公司工程研究院郑战利

一、我国延迟焦化加热炉现状

延迟焦化装置工艺流程简单，技术成熟，投资和操作费用较低，对各种渣油作原料的适应性强，脱碳彻底。因此，被全世界公认为是各种重油加工方案的第一选择。目前，我国共有延迟焦化装置28套，总加工能力20mt/a以上，拥有延迟焦化装置的数量和总的生产能力仅次于美国，是全世界第二焦化大国。

在28套延迟焦化装置的加热炉中，单炉处理能力≤500kt/a的占60%，单炉处理能力>500kt/a的占40%。辐射炉管表面平均热强度最高为33.6kw/m2，最低为20.83kw/m2，平均值为27.4kw/m2，中国石化集团公司[炼油厂管式加热炉设计技术规定]中延迟焦化加热炉辐射炉管表面平均热强度推荐值为：

32.5kw/m2—38.3kw/m2。焦化加热炉冷油流速最高为1.39m/s，最低为1.06m/s，平均值为1.26m/s，中国石化集团公司[炼油厂管式加热炉设计技术规定]中规定焦化加热炉冷油流速为1.3m/s—1.9m/s；技术发达国家焦化加热炉冷油流速规定大于2.1m/s—2.2m/s。蜡油循环比在0.4—0.6之间，技术发达国家最低到0.05；辐射炉管注水量占处理量的3%—4%，技术发达国家最低为1%，且向着少注水或不注水方向发展；焦化炉的热效率最高为88%，最低为78%，技术发达国家焦化炉的热效率已经达到92%；辐射炉管烧焦周期最短的只有4个月，大部分为10个月，只有极少数超过12个月，技术发达国家焦化炉辐射炉管烧焦周期为18个月。表1是我国延迟焦化加热炉与美国延迟焦化加热炉概况对比表：

表1

国家项目单炉处理能力蜡油循环比辐射炉管注水量最高热效率正常开工周期50—100万吨/年0.3—0.6占处理量的3%88%12个月150—200万吨/年0.15—0.051%且向不注水方向发展92%18个月中国美国我国焦化炉的技术水平与国外先进水平相比，存在的差距是：单炉处理能力小、循环比高、辐射炉管注水量大、热效率偏低和正常开工周期短。

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二、我国大型延迟焦化炉开发研究方向

随着我国原油质量变重，石油产品消费结构的变化，重质燃料油需求量减少，轻质油需求量迅速增加，延迟焦化装置在渣油轻质化和解决我国柴汽比偏低的问题中将会发挥越来越大的作用。随着我国原油加工量的增加和1000×104吨/年炼油厂的建设，我国延迟焦化装置必然向大型化发展。焦化炉是延迟焦化装置的心脏设备，目前我国设计的焦化炉最大处理量为100×104吨/年，是我国延迟焦化装置向大型化发展的制约“瓶颈”。开发大型延迟焦化加热炉对促进我国延迟焦化装置向大型化发展有着重大的意义。

根据我国延迟焦化加热炉的现状和与技术发达国家相比存在的技术差距可知：开发大型延迟焦化加热炉和提高我国焦化加热炉技术水平应从以下几方面着手：

1.降低循环比（蜡油循环量/新鲜原料油量）

循环比是影响产品分布、操作费用的主要因素。在焦化炉热负荷一定时，循环比大，就意味着蜡油循环量大，装置处理新鲜原料的能力小。循环比小，意味着返回焦化炉辐射室进行二次加热和裂化的蜡油量少，相应地降低了气体和焦炭的产率，提高液体产品的收率。长期的生产实践证明：循环比降低0.1，液体产品收率增加1.5%，所以，降低循环比可以有效地提高焦化装置的液体产品的收率和处理能力；降低焦化装置的能耗。降低循环比是我国开发大型延迟焦化炉的一项重要内容。

2、减少辐射炉管的注水量

焦化炉辐射炉管注水的目的是提高炉管内油品的流速，使流型发生变化，减缓炉管结