延遲焦化彈丸焦生成的原因及對策

呂景超 代楊 包忠強(中國石油天然氣總公司遼陽石化分公司,111003)

延遲焦化彈丸焦生成的原因及對策

呂景超 代楊 包忠強(中國石油天然氣總公司遼陽石化分公司,111003)

化工企業(yè)在進行生產(chǎn)過程中，延遲焦化裝置會產(chǎn)生彈丸焦，這種彈丸焦會對化工生產(chǎn)造成一定的不利影響。本文分析了延遲焦化裝置產(chǎn)生彈丸焦的原因，并就如何預(yù)防提出了相應(yīng)的觀點。

延遲焦化裝置；彈丸焦；生產(chǎn)原因；解決對策

化工生產(chǎn)過程中，原材料的控制對化工生產(chǎn)效率和質(zhì)量有著較大的影響，由于加工原料控制不當，導(dǎo)致延遲焦化裝置產(chǎn)生彈丸焦，這給延遲焦化裝置的使用壽命和使用安全帶來了較大的威脅。本文在對該問題分析過程中，以中國石油股份有限公司某延遲焦化裝置生產(chǎn)過程中出現(xiàn)彈丸焦的原因為例。中石油股份有限公司某延遲焦化裝置在2004年3月開始投產(chǎn)，在2007年7月對設(shè)備進行了改進，這一改善，在很大程度上提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。但是中石油股份有限公司延遲焦化裝置生產(chǎn)時，在對原料把握以及生產(chǎn)過程中缺乏操作參數(shù)控制，造成彈丸焦產(chǎn)生，對設(shè)備的使用性能產(chǎn)生了較為不利的影響，降低了設(shè)備的使用壽命。針對這一問題，在生產(chǎn)過程中，該裝置注重對產(chǎn)生彈丸焦的原因進行把握，并結(jié)合實際情況，找出有針對性的解決對策，有效避免彈丸焦的出現(xiàn)。

1 延遲焦化彈丸焦產(chǎn)生的原因

本文對延遲焦化彈丸焦產(chǎn)生原因分析過程中，主要以中國石油股份有限公司某延遲焦化裝置產(chǎn)生彈丸焦的實際情況為例，分析了彈丸焦產(chǎn)生的原因。中石油延遲焦化裝置在2004年進行投產(chǎn)，其焦化處理量在1.4Mt/a，主要采用了“一爐兩塔”的生產(chǎn)工藝。在實際生產(chǎn)過程中，該裝置循環(huán)比設(shè)計為0.25，焦化周期為24h，加工量為4100t/d[1]。為了提升生產(chǎn)效率，中石油在2007年對延遲焦化裝置進行了改進。循環(huán)比設(shè)計降低到0.20，焦化周期為20h，加工量為4500t/d。由于延遲焦化裝置的改造，雖然生產(chǎn)效率得到了顯著提升，但是彈丸焦隨之產(chǎn)生，這給延遲焦化裝置的應(yīng)用帶來了一定的威脅，可能導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)較大的磨損，影響到設(shè)備的使用壽命。結(jié)合中石油延遲焦化裝置產(chǎn)生彈丸焦的情況來看，導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因體現(xiàn)在以下兩點：

從原料性質(zhì)角度來看，原料主要以孤島混合原油的減壓渣油，在生產(chǎn)過程中，若是減壓渣油的量不足，則利用進口原油減壓渣油進行補充，從而保證生產(chǎn)能夠正常進行。其中，Alshaheen原油含硫量較高，硫質(zhì)量分數(shù)在5.0%左右，并且粘度較大。Castilla原油重金屬含量較高。這樣一來，在實際生產(chǎn)過程中，由于Alshaheen原油和Castilla原油在比例設(shè)計上與延遲焦化裝置的需求存在一定的差異性，是導(dǎo)致彈丸焦產(chǎn)生的一個重要因素。同時，原料質(zhì)量對延遲焦化生產(chǎn)質(zhì)量也有著較大的影響[2]。減壓渣油是延遲焦化生產(chǎn)的重要原料，并且減壓渣油是由分散相和連續(xù)相組成的膠體體系。在生產(chǎn)過程中，由于受到原料分散相的影響，這就導(dǎo)致原料在焦化生產(chǎn)過程中，可能出現(xiàn)較多的殘留物，這些殘留物由于質(zhì)量分數(shù)過大，導(dǎo)致彈丸礁的生成幾率較大。例如Castilla減壓渣油瀝青質(zhì)量分數(shù)在25.84%，殘?zhí)嫉馁|(zhì)量分數(shù)為25.67%，這一比例，將極大地增加彈丸焦的生成幾率。

從生產(chǎn)角度來看，在進行焦化生產(chǎn)過程中，特重原料油焦化時，在低壓和低循環(huán)比的情況下，會生成球形的彈丸焦。同時，這種球形彈丸焦與原料油含有的氮、硫含量有著密切的關(guān)聯(lián)性。中石油在進行加工生產(chǎn)過程中，Castilla和Alshaheen的設(shè)計比值不符合實際情況，導(dǎo)致生成彈丸焦的質(zhì)量分數(shù)相對較大，從而增加了彈丸焦的含量。延遲焦化裝置生成完成后，部分彈丸焦會附著在設(shè)備表面，給設(shè)備正常使用帶來不利的影響。

2 控制延遲焦化彈丸焦生成的對策分析

在控制延遲焦化彈丸焦生產(chǎn)對策選擇過程中，要注重從原料和設(shè)備角度出發(fā)，保證焦化原料質(zhì)量，并對原有焦化裝置生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，這樣一來，可以有效地降低彈丸焦產(chǎn)生幾率，保證延遲焦化裝置能夠更好地應(yīng)用。

(1)焦化原料質(zhì)量控制 結(jié)合中石油延遲焦化生產(chǎn)情況來看，添加的減壓渣油材料質(zhì)量較差，這樣一來，為了降低彈丸焦出現(xiàn)幾率，在摻煉油種選擇過程中，要對油種進行優(yōu)化處理，保證摻煉油種具有低金屬、高膠質(zhì)、高芳烴的特性。這樣一來，通過摻煉油種的有效選擇，能夠保證減壓渣油膠體系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性，避免彈丸焦的生成。同時，摻煉油種選擇過程中，要對比例進行有效控制。彈丸焦生成主要是因為產(chǎn)生的瀝青質(zhì)和金屬含量較高，通過摻煉油種比例的控制，能夠?qū)r青質(zhì)和金屬含量進行稀釋，從而對延遲焦化原料性質(zhì)進行較好改善，以降低彈丸焦生成幾率[3]。

(2)焦化工藝手段優(yōu)化 在進行焦化生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)工藝手段會對彈丸焦產(chǎn)生幾率有著較大的影響。對焦化工藝手段的優(yōu)化，首先要注重降低爐出口溫度，減緩彈丸焦產(chǎn)生的幾率。在這一過程中，要保證爐出口溫度的有效控制，避免因為溫度過低，導(dǎo)致焦油出現(xiàn)。同時，還可以提升循環(huán)比和焦炭塔壓力，避免入爐的原料快速氣化，從而降低彈丸焦的濃度和反應(yīng)速度。但循環(huán)比設(shè)計過程中，要注重對加工量進行考慮，保證設(shè)備生產(chǎn)效率能夠符合實際需要。綜合上述分析來看，在防范彈丸焦生成時，要注重對溫度、循環(huán)比進行合理調(diào)整，能夠立足于焦化生產(chǎn)的整體角度，保證相關(guān)對策滿足實際生產(chǎn)需要。

3 結(jié)語

延遲焦化彈丸焦的生成，對化工企業(yè)正常生產(chǎn)帶來了不利影響，究其原因來看，由于原料質(zhì)量、焦化操作工藝影響，導(dǎo)致了彈丸焦的大量生成。在對其防控過程中，要注重把握彈丸焦產(chǎn)生的原因，從原料質(zhì)量控制、工藝優(yōu)化角度出發(fā)，切實降低彈丸焦生成幾率，保證焦化生產(chǎn)順利進行。

[1]郭愛軍,林祥欽,王圓圓,王宗賢. 延遲焦化工藝彈丸焦生成的實驗研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報,2012,08:958-966.

[2]侯繼承,翟志清.延遲焦化裝置生成彈丸焦的原因分析及預(yù)防[J].河南化工,2010,05:54-56.

[3]林祥欽,李雪,陳坤,郭愛軍,王宗賢.延遲焦化工藝中彈丸焦生成與抑制的研究進展[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2010,05:434-438.