延遲焦化裝置污油回?zé)捈夹g(shù)領(lǐng)域的運用

高劍

（山東金誠石化集團有限公司，山東 淄博256405）

某公司投入大量資金采購延遲焦化裝置，可生產(chǎn)柴油、蠟油等多種產(chǎn)物，但是在運行期間問題不少，這些問題中最為突出的就是無法回?zé)捜课塾?，初期甩油及放空污油無法實現(xiàn)回?zé)挘斐刹恍〉膿p失。為此，本文將該企業(yè)的延遲焦化裝置為研究對象，深入探討污油回?zé)捈夹g(shù)的運用情況，總結(jié)存在的具體問題，提出合理的技術(shù)改造措施，充分發(fā)揮污油回?zé)捈夹g(shù)的作用，實現(xiàn)污油全回?zé)挘鉀Q上述難題，為其他煉化企業(yè)提供參考。

1 延遲焦化裝置污油回?zé)挻嬖诘膯栴}

1.1 初期產(chǎn)生的甩油含水量高。延遲焦化裝置采取間歇運行模式，在完成除焦任務(wù)以后，需要向空塔內(nèi)注入蒸汽，完成試壓及預(yù)熱任務(wù)，在整個過程中，會增加甩油內(nèi)部的水汽含量，引發(fā)氣蝕問題，不但會阻礙污油回?zé)?，還會對分餾塔產(chǎn)生負面影響。為了順利完成回?zé)捜蝿?wù)，就要將甩油放置罐區(qū)內(nèi)，回?zé)捄笃谒τ?，無法實現(xiàn)對初期甩油的正?；?zé)挕?/p>

1.2 放空塔底溫度較低。在設(shè)計延遲焦化裝置時，預(yù)計將污油送至分餾塔，或者在回?zé)捊Y(jié)束后送至焦炭塔。但是在實際的操作過程中，發(fā)現(xiàn)無法實現(xiàn)上述操作，塔底溫度在85～105℃之間，塔頂壓力為0.04～0.05MPa 之間。在裝置進入改放空期間，循環(huán)油基礎(chǔ)放空油氣，水汽經(jīng)過洗滌進入塔內(nèi)，而循環(huán)油的溫度則持續(xù)下降到110℃以內(nèi)，導(dǎo)致一部分冷凝水還留在塔內(nèi)，只能蒸發(fā)一部分水蒸氣，長時間處于該運行狀態(tài)，循環(huán)泵就會出現(xiàn)問題，引發(fā)氣蝕問題，中斷洗滌循環(huán)。

2 污油回?zé)捈夹g(shù)應(yīng)用的必要性

2.1 甩油及放空污油產(chǎn)量較高。一般將24h 作為一個生焦周期，每次焦炭塔都要花費大量時間完成預(yù)熱，平均時間長達6h，每次預(yù)熱過程中，都會產(chǎn)生大量甩油，產(chǎn)量大概在53.2/h 左右，按照該參數(shù)計算，可知全年甩油總產(chǎn)量為111.7kt。在日常生產(chǎn)過程中，甩油溫度在200～210℃區(qū)間時，內(nèi)部含有少量的水蒸氣，可以正常完成生產(chǎn)任務(wù)，基本不會出現(xiàn)汽蝕抽空問題，對分餾系統(tǒng)影響相對較小。但是在前1.5h 內(nèi)，甩油溫度較低，含有大量的水蒸氣，會對回?zé)挳a(chǎn)生影響，需要將這部分甩油直接送入罐區(qū)內(nèi)，計算后可知，全年有27.9kt 甩油直接送入罐區(qū)，無法參與回?zé)?。甩油主要含有兩種成分，一種為蠟油，另一種為柴油，如果所有甩油都經(jīng)過正常回?zé)?，可以提升整體回收率，減少不必要的損失。

此外，在裝置進入改放空時，污油量高達2t/h，每次都要經(jīng)歷6h 改放空，這段時間無法實現(xiàn)污油回?zé)?。按照理想情況計算，每年都有4.5kt 污油經(jīng)過全放空，同時裝置內(nèi)部的循環(huán)油需要定期更換，每完成5 次放空以后，就需要置換所有的循環(huán)油，每個塔內(nèi)的循環(huán)油大概為100t，可以計算出全年有11.2kt 污油沒有經(jīng)過回?zé)?，直接進入罐區(qū)。一般選擇蠟油作為循環(huán)油，如果可以回?zé)掃@部分污油，可以減少不必要的資源損失。

2.2 污油外送至罐區(qū)造成損耗。將污油送至罐區(qū)時，為了保證罐區(qū)的安全性，需要對污油進行空冷處理，在污油溫度下降至60℃以內(nèi)，才能正常運送，這樣雖然提升罐區(qū)的安全性，但是會浪費一部分資源，一方面會造成高溫?zé)崃康睦速M，另一方面會損失風(fēng)機耗電量。此外，污油需要脫水再經(jīng)歷回?zé)?，這種回?zé)捘Ｊ嚼速M大量的資源，還會增加污水處理負荷，污油需要重新經(jīng)歷加溫環(huán)節(jié)。這種回?zé)捘Ｊ竭^于反復(fù)，不符合節(jié)能要求。為此，要想回?zé)捤形塾?，提升裝置整體的回收率，就要加強對污油回?zé)捈夹g(shù)的應(yīng)用，減少不必要的能耗，提升企業(yè)整體的經(jīng)濟效益。

3 延遲焦化裝置污油回?zé)捈夹g(shù)領(lǐng)域的運用

3.1 改造污油全回?zé)捔鞒?。根?jù)上述研究可知，延遲焦化裝置正常運行期間，前期甩油及放空污油無法正?；?zé)?，造成上述問題的原因較多，其中最主要的就是污油含有大量水蒸氣，如果強行回?zé)?，會?dǎo)致機泵故障，無法滿足回?zé)捫枨?，也無法發(fā)揮出回?zé)捈夹g(shù)的全部作用。針對該問題，需要改進延遲焦化裝置污油回?zé)捔鞒?，才能實現(xiàn)全污油回?zé)挕？梢赃x擇大檢修期間改造裝置，減少對煉油企業(yè)的影響，先在急冷油控制閥前增設(shè)管線，引入高溫蠟油，再利用循環(huán)泵運動高溫蠟油，讓蠟油可以在裝置運行期間進入焦炭塔頂，將其作為急冷油，通過這種引入高溫蠟油的操作方式，可以迅速提升塔頂溫度，達到一個蒸發(fā)的效果，污油在進入塔頂以后，內(nèi)部的水蒸氣會迅速蒸發(fā)，解決前期甩油含水量過高的問題，同時由于塔頂溫度較高的原因，放空水汽不會在塔底冷凝。

3.2 污油全回?zé)捈夹g(shù)應(yīng)用過程。煉油企業(yè)首先要經(jīng)歷技術(shù)改造，才能實現(xiàn)對污油的全面回?zé)?，在改造結(jié)束以后，焦炭塔內(nèi)部的蠟油會被自動分為兩部分，一部分仍然按照之前的注入方式，遵循原油的運行軌跡。另一部分則按照改造路線運行，由控制閥進入放空塔，完成換熱任務(wù)以后，再從循環(huán)泵輸出，與上一股蠟油合并，重新進入到裝置內(nèi)部。在生產(chǎn)期間，可以結(jié)合回?zé)捫枨螅瑢崩溆瓦M行調(diào)節(jié)，滿足全污油回?zé)捫枨蟆?/p>

3.2.1 甩油回?zé)?。延遲焦化裝置運行期間，焦炭塔前期要經(jīng)歷漫長的預(yù)熱時間，增加甩油含水量，需要將其送至放空塔內(nèi)部，等待一段時間后，甩油溫度會持續(xù)升高，在達到200℃左右，可以通過分餾系統(tǒng)回到回?zé)挷课?。在完成改造以后，可以混合甩油及蠟油，在放空塔?nèi)部溫度持續(xù)升高，循環(huán)泵幫助污油進入焦炭塔，完成對污油的回?zé)挘摷夹g(shù)經(jīng)過長時間的實踐研究，已經(jīng)取得不錯的效果，可以將初期甩油送入放空塔，溫度控制在200-260℃之間，解決傳統(tǒng)回?zé)捚陂g出現(xiàn)的汽蝕問題，在整個回?zé)捈夹g(shù)應(yīng)用過程中，操作保持平穩(wěn)狀態(tài)，既可以順利完成對甩油的回?zé)捁ぷ?，又可以保持裝置平穩(wěn)運行。

3.2.2 放空污油回?zé)?。在改造裝置之前，循環(huán)油接觸放空油氣，大量的洗滌水出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，引發(fā)汽蝕抽空問題，中斷循環(huán)洗滌。在改造結(jié)束以后，可以通過蠟油提升塔底溫度，大概可以提升到200-260℃之間，在進入到改放空環(huán)節(jié)以后，可以建立一個循環(huán)洗滌的系統(tǒng)，讓油氣可以快速升溫，在進入到塔底以后，由于油氣溫度較高，基本不會出現(xiàn)冷凝的問題，實現(xiàn)對放空污油的全面回?zé)挕?/p>

4 延遲焦化裝置污油回?zé)捈夹g(shù)應(yīng)用效果

4.1 操作參數(shù)及產(chǎn)品收率。結(jié)合實際情況實施技術(shù)改造以后，各個操作參數(shù)都有著明顯的變化，其中油量、塔底溫度計急冷油溫度迅速升高，裝置的塔頂溫度、壓力等參數(shù)基本沒有出現(xiàn)變化，這也表明該技術(shù)并不會影響分餾系統(tǒng)，可以在保證分餾系統(tǒng)正常運行的過程中，完成污油的全回?zé)?。在實現(xiàn)污油全回?zé)捯院?，輕質(zhì)油收率大幅度提高，不需要向外部輸送甩油，可以提升3%左右的總回收率。

4.2 效益對比。主要從五方面對比：一是甩油熱量回收情況，應(yīng)用技術(shù)前無法回?zé)捤τ?，只能送至罐區(qū)內(nèi)，在改造結(jié)束后可以回收這部分熱量，提升總體的回收量。二是放空油氣預(yù)熱回收情況，應(yīng)用技術(shù)前只能通過風(fēng)機冷卻，在完成分離后進入到下一道工序，但是在改造后可以在塔內(nèi)完成熱交換，回收部分熱量。三是風(fēng)機電能損耗量，應(yīng)用技術(shù)前污油處于高溫狀態(tài)，需要風(fēng)機冷卻溫度，改造后可以直接進入到回?zé)挱h(huán)節(jié)，減少風(fēng)機冷卻這一環(huán)節(jié)，避免不必要的電能消耗。四是產(chǎn)品收率情況，實現(xiàn)污油全回?zé)捄?，裝置的汽油、柴油和液化氣收率均有不同程度的增加。蠟油收率下降了0.05 百分點，這是由于技術(shù)改造后急冷油為溫度較低的污油，使得反應(yīng)油氣進分餾塔溫度偏低，為控制分餾塔底溫度，操作中加大了蠟油熱回流量。技術(shù)改造后，污油實現(xiàn)全回?zé)?，裝置總液體收率上升了2.95百分點，輕油收率上升了3 百分點，總油品損失率下降了3.22 百分點，裝置效益得到了提升。五是放空瓦斯得到凈化技術(shù)改造前，放空塔無法正常建立循環(huán)洗滌，不能有效地洗滌放空瓦斯，低壓瓦斯系統(tǒng)攜帶焦粉嚴重。通過技術(shù)改造，放空塔能夠正常操作，加大放空塔頂循環(huán)油量可使放空瓦斯得到很好的凈化。

經(jīng)過上述研究，總共得到四條結(jié)論：一是將蠟油引入放空塔內(nèi)部，可以提升塔底溫度，解決含水量過高引起的汽蝕抽空問題，實現(xiàn)對污油的全回?zé)?。二是?yīng)用污油回?zé)捈夹g(shù)可以回收部分預(yù)熱，減少不必要的能耗，同時避免反復(fù)處理污油造成的污染問題。三是應(yīng)用污油回?zé)捈夹g(shù)以后，裝置運行平穩(wěn)，表明該技術(shù)具有安全可靠的特點。四是改造后可以實現(xiàn)污油的全面回?zé)?，大幅度提升清油收率，減少加工損失率，為企業(yè)今后的生產(chǎn)運營奠定良好的基礎(chǔ)。