文档介绍：延迟焦化装置三种换热分馏流程的比较
谢崇亮李小娜毕治国
中国石油工程建设公司华东设计分公司,青岛,266071
摘要:以一套加工大庆减压渣油的240万吨/年延迟焦化装置为例,经过模拟计算及用能分析,对原料油与反应油气塔外换热流程(以下简称“流程一”)、原料油与反应油气塔内换热流程(流程二)、蜡油与反应油气塔内换热流程(流程三)进行了能耗、能质利用及设备投资等方面的分析。分析结果表明:在三种流程均达到同样的分离效果前提下,流程一设备投资最高,流程二能质利用最优,流程三能耗最低。
关键词:延迟焦化分馏塔换热能耗分析

随着常规原油的日益减少,重质油、油砂、沥青砂等非常规原油的开发和利用越来越多,加上全球高油价的推动及石油焦的气化技术和焦化-气化-汽电联产组合工艺的开发和大规模应用,使得延迟焦化装置因其自身的优点成为劣质重油加工的重要手段,这也使得对延迟焦化工艺流程进行优化分析,节能降耗具有更普遍的现实意义。
本文以国内某240万吨/年延迟焦化装置为例,以ASPEN 2006的模拟计算及用能分析为媒介,对三种流程进行分析比较。比较的基础是保证分馏塔各侧线产品质量合格,同时尽量保持分馏塔上部取热比例相同。

流程一如图1所示,减压渣油经过一系列原料油换热器换热后,进入加热炉进料缓冲罐,与来自分馏塔底的焦化循环油一起在加热炉进料缓冲罐内混合后进入焦化加热炉。其特点在于减压渣油不再进入焦化分馏塔进行换热和洗涤,增设分馏塔底循环油外取热器、循环油回流泵,通过调节分馏塔底循环油的取热量来灵活调节循环比。
流程二如图2所示,减压渣油经过一系列原料油换热器换热后,分上、下两股物料进入分馏塔下段,与焦炭塔顶来的反应油气直接接触,进行传质和传热。换热后的渣油与循环油一起经加热炉进料泵进入焦化加热炉。通过调节焦化分馏塔换热挡板上方的减压渣油量来调节循环比。
流程三如图3所示,减压渣油经过一系列原料油换热器换热后直接进入分馏塔底部,不再作为洗涤油与焦炭塔顶反应油气直接接触。换后的蜡油回流分两路分别返回换热挡板上方和塔底,返回档板上方的作为洗涤油与反应油气直接接触进行传质和传热,返回塔底的一股主要作为调节循环比和灵活控制塔底温度用。
3 三种换热分馏流程对比分析
原料性质、产品收率及控制指标
该装置设计处理量为240万吨/年(年操作时数按8400小时计),模拟中分馏塔采用26层理论板(实际板数53层),其原料性质、分馏塔产品收率及控制指标分别见表1和表2。
表1 减压渣油主要性质
项目
比重,d420
分子量
馏程(ASTM D86),℃
0%
2%
5%
10%
数值

1085
305
399
489
530
表2 分馏塔产品收率及控制指标
物料名称
流率,kg/h
控制指标
分馏塔顶气
78744
煤油
20142
ASTM D86>170℃,EP<250℃,煤柴脱空度:(5%-95%)≥10℃
柴油
81286
ASTM D86 95%≤350℃;柴蜡脱空度:(5%-95%)≥-10℃
轻蜡油
36914
ASTM D86 EP≤440℃;残炭:<%;沥青质:<%
重蜡油
20229
ASTM D86 EP≤48