一种连续延迟焦化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种连续延迟焦化装置及方法。延迟焦化反应器反应生成的油气连续由反应器顶部流出进入分馏塔，反应生成的焦炭在反应器内经蒸汽汽提并停留6-18小时后连续由反应器底部流出至焦炭急冷塔或直接用于气化原料；高温焦炭进入装有水的急冷塔，焦炭被冷却并和冷却水一同进入脱水罐或离心分离机，脱水后的焦炭用皮带运输到料仓，急冷塔中吸热汽化的水蒸汽自压去换热或冷凝冷却，冷凝水循环利用。本发明专利技术提高装置的处理能力和液体产品收率，提高了对劣质原料的适应能力、降低了装置的能耗和投资、减少了占地面积和了环境污染、延长了设备和管道的使用寿命、并避免因传统延迟焦化装置生产弹丸焦而引起焦炭塔晃动等的安全隐患，对原料适应性更强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油化工行业中用于重质油轻质化的一种装置及方法，更具体的涉及炼油厂减压渣油、常压渣油和减粘渣油等劣质重油通过给热裂化的手段生产轻质油品的一种延迟焦化装置及方法。
技术介绍
目前国内外的延迟焦化工艺主要由加热部分、生焦部分、除焦部分和分馏部分组成。其主要设备有：焦化加热炉、焦炭塔、放空塔、高压水泵、焦炭池、冷切焦水罐和分馏塔等。常规延迟焦化工艺加热、生焦、除焦和分馏部分流程见图1。如图1所示，常规延迟焦化工艺流程，焦化原料油1进入焦化加热炉a加热炉到500℃左右，通过四通阀1切换到焦炭塔b中的一个进行裂化和缩合反应，产生的高温油气10进入分馏塔c，在分馏塔c中分馏出气体2、石脑油3、柴油4、蜡油5和循环油6。待该焦炭塔b中的一个焦炭料位达到一定的高度后，通过四通阀1把进料切换到另一个焦炭塔b中进行裂化和缩合反应，产生的高温油气10通过塔顶高温油气阀门切换进入分馏塔c进行产品分离。装满高温焦炭的焦炭塔b首先进行小量吹蒸汽14，把油气吹至分馏塔c；然后进行大量吹蒸汽14和给冷焦水13，产生的油汽16至放空塔d，在放空塔d通过经水冷却器k冷却的污油8进行冷却吸收，塔顶油汽16再经过空冷器j冷凝冷却进入分液罐e，在此分离出污油8、污水9和低压瓦斯11，低压瓦斯11去瓦斯管网，污油8和放空塔d底污油一起经水箱冷却器i冷却后送出装置，污水9去污水汽提装置；焦炭7冷却到100℃左右后，排放焦炭塔b内的水至焦炭池h，在焦炭池h中通过沉降使焦炭7和冷焦水13得到分离，焦炭7通过火车、汽车或皮带送出装置，冷焦水13提升至冷切焦水罐g，冷焦水13循环利用；切焦水12由高压水泵自冷切焦水罐g抽出至焦炭塔b进行切焦，被切除的焦炭7和切焦水12一起流入焦池h，在焦炭池h中通过沉降使焦炭7和切焦水12得到分离，切焦水12提升至冷切焦水罐g，切焦水12循环利用，根据冷切焦水罐g的液位自动补充新鲜水15；焦炭塔b在切换进料前需要预热，高温油气10由生焦塔引入待生焦塔，加热焦炭塔后的油汽16和冷凝的污油8进入污油罐f进行气液分离，油汽16去分馏塔c，污油8经水箱冷却器i冷却后送出装置。延迟焦化是采用加热炉将重质原料油加热到反应温度，并在高流速、短停留时间的条件下，使原料基本不发生或只发生少量裂化反应就迅速离开加热炉而进入其后绝热的焦炭塔内，在塔内适宜的温度、压力和停留时间下，并借助自身的热量发生裂化和生焦缩合反应的工艺过程。延迟焦化工艺流程通常采用一个加热炉对应两个焦炭塔，加热炉连续进料，两个焦炭塔并联间歇切换操作，一个在生焦，另一个则在除焦，通过塔底四通阀来回切换，一般18-24小时切换一次。渣油在焦炭塔内发生裂解和缩合反应，生成气体和焦炭，焦炭停留在塔内，高温油气经大油气管线进入分馏塔。在分馏塔通过气液传热传质分离出气体、石脑油、柴油、蜡油和循环油。循环油至分馏塔底和渣油混合去加热炉，气体及石脑油经增压去气体处理部分生产干气、液化气和稳定汽油，柴油和蜡油经换热和冷却后送至下游装置或罐区。当一个焦炭塔内的焦炭达到一定的高度后，需要把进料切换到另一个焦炭塔，这个焦炭塔需要冷焦和切焦操作。通常采用小吹汽、大吹汽、小给水、大给水的冷焦方式，小吹汽是把油气吹到分馏塔，大吹汽和小给水时产生的油气和蒸汽到放空塔，在放空塔通过油吸收和冷凝冷却回收污油和水。大给水时塔顶的溢流水和冷焦结束塔底排放的水进到冷焦水处理部分，在这里通过沉降、过滤、除油和冷却处理达到冷焦水能够回用的要求。待焦炭塔内的水排放完之后，打开塔顶、底法兰盖，采用高压水进行除焦，除焦时用切焦器先自上而下钻一个孔，然后再自上而下逐层切焦，焦炭和切焦水流到焦炭池并在焦池内分离，切焦水经过沉淀、过滤去除焦粉后送入切焦水储罐，切焦时由高压水泵抽切焦水储罐的水经切焦控制阀、高压胶管、钻杆、水力马达等到切焦器。焦池内的焦炭由抓斗吊车装到火车、汽车或皮带运输机上送出装置。切完焦后封闭塔顶、底法兰盖，采用蒸汽进行驱赶塔内空气和密封性试验，然后引正在生焦塔的高温油气对该塔进行预热，油气自上而下通过焦炭塔进入甩油罐，甩油罐分离出的气体进入分馏塔，凝缩油用泵抽送到分馏塔或经冷却后送出装置。CN10163858A公开了一种延迟焦化方法：(1)将温度为480℃-515℃物料从焦炭塔的上部进入焦炭塔，在塔顶压力0.103MPa(g)-0.3MPa(g)条件下进行焦化反应2hr-16hr；(2)焦炭塔放置Omin-4hr或经20min-120min汽提，从塔上部吹入惰性气体维持塔顶的压力为0.2MPa(g)-0.6MPa(g)，焦炭从塔底部卸出，该方法缩短除焦时间，延长焦炭塔的使用寿命。但是，该延迟焦化方法只是取消了焦炭的冷却和切焦过程，可以缩短除焦时间，但是仍然是采用两个焦炭塔切换进料，焦炭间歇切换用惰性气体挤压出料，没有实现进料和出料的连续进行。现有延迟焦化装置的操作波动、频繁切换、安全隐患没有避免。和本专利技术的连续延迟焦化工艺方法的一个连续进料反应器、进料和出料连续进行、采用急冷塔冷却焦炭、急冷塔中吸热汽化的水蒸汽自压去换热或冷凝冷却，冷凝水循环利用完全不同。综上所述，现有延迟焦化技术存在如下问题：其一，两个焦炭塔来回频繁切换导致进料量的不稳定；在焦炭塔的进料初期和末期，由于塔体的温度不同会导致热裂化反应的深度不同，进而影响到产品的分布。其二，在焦炭塔小吹汽时，该蒸汽和被吹出的油气一起进入分馏塔，会增加分馏塔的气相负荷；在预热待进料的焦炭塔时，生焦塔产生的油气需要部分引入待进料的焦炭塔，会降低分馏塔的气相负荷；以上均会导致分馏塔操作的波动，影响产品质量。其三，每个焦炭塔切换进料的周期为36-48小时，在这段时间内，焦炭塔的温度从常温升高到480℃左右，再从480℃左右降低到常温，一是使焦炭塔成为疲劳设备，影响其使用寿命，增加设计和制造难度，二是焦炭塔体的冷热膨胀，使附塔管线和仪表的安装都必须考虑较大的热膨胀补偿量。其四，在一个焦炭塔装满焦炭并且进料切换到另一个塔后，这个焦炭塔需要吹汽、给水、放水、开盖、切焦、关盖、试压和预热等操作过程，并且每个生焦周期都要进行一次，一是操作复杂和频繁，易发生安全事故；二是消耗的水、蒸汽和电都比较多，增加装置的能耗约20％；三是受每一步骤的时间和能力限制，使焦炭塔的切换周期不能太短，这就大大影响了焦炭塔的处理能力。其五，在冷焦和切焦过程中产生的含焦粉、含硫化物和本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种连续延迟焦化装置，包括加热炉、延迟焦化反应单元和分馏塔，其特征在于：所述的延迟焦化反应单元包括焦化反应器、焦炭急冷器和脱水罐，其中，所述的焦化反应器的下部与提供气提蒸汽的蒸汽管线连接，其中部与提供焦化反应原料的加热炉出口的油气管线连接，其顶部出口的高温油气管线连接所述的分馏塔的入口；其底部出口的焦炭管线连接所述的焦炭急冷器中部的入口或直接连接用于气化原料的管线；所述的焦炭急冷器的中部连接自来水或者冷焦水管线，其底部出口管线通过脱水罐或离心分离机连接焦炭出口运输皮带，其顶部出口的油气管线依次通过空冷器、分液罐，分别连接分液罐的低压瓦斯出口、污油出口、冷焦水出口。

【技术特征摘要】
1.一种连续延迟焦化装置，包括加热炉、延迟焦化反应单元和分馏塔，其
特征在于：
所述的延迟焦化反应单元包括焦化反应器、焦炭急冷器和脱水罐，其中，
所述的焦化反应器的下部与提供气提蒸汽的蒸汽管线连接，其中部与提供
焦化反应原料的加热炉出口的油气管线连接，其顶部出口的高温油气管线连接
所述的分馏塔的入口；其底部出口的焦炭管线连接所述的焦炭急冷器中部的入
口或直接连接用于气化原料的管线；
所述的焦炭急冷器的中部连接自来水或者冷焦水管线，其底部出口管线通
过脱水罐或离心分离机连接焦炭出口运输皮带，其顶部出口的油气管线依次通
过空冷器、分液罐，分别连接分液罐的低压瓦斯出口、污油出口、冷焦水出口。
2.如权利要求1的连续延迟焦化装置，其特征在于：
所述的连续延迟焦化装置包括储水罐；
所述的储水罐底部通过空冷器，分别连接急冷塔的中部的冷焦水管线入口、
焦炭急冷器底部出口与脱水罐上部碳水混合物入口连接的管线；
所述的储水罐上部分别连接脱水罐底部的冷焦水出口管线和脱水罐顶部经
空冷器后的冷焦水管线。
3.如权利要求1或2的连续延迟焦化装置，其特征在于：
所述的焦化反应器内设有高温进料的雾化喷嘴，所述的雾化喷嘴的喷嘴出


口朝下。
4.如权利要求1或2的连续延迟焦化装置，其特征在于：
所述的急冷塔为脉冲式急冷塔；
所述的急冷塔内设有喷射式树枝成型分布器。
5.如权利要求1～4之一的焦化装置的连续延迟焦化方法，其特征在于所述
的方法是连续的，包括如下步骤：
①原料经加热炉加热到焦化反应温度后连续自焦化反应器中部进入焦化
反应器，经延迟焦化气液两相热裂化反应并经过焦化反应器上部的沉降后，生
成的油气连续由反应器顶部流出进入分馏塔；
②焦化反应器反应生成的高温焦炭在焦化反应器内经蒸汽汽提后连续由焦
化反应器底部流出，至焦炭急...

【专利技术属性】
技术研发人员：李出和，李卓，黄孟旗，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化工程建设公司，
类型：发明
国别省市：11