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)

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

延遲焦化裝置；彈丸焦；生產原因；解決對策

化工生產過程中，原材料的控制對化工生產效率和質量有著較大的影響，由于加工原料控制不當，導致延遲焦化裝置產生彈丸焦，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過程中出現彈丸焦的原因為例。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，在2007年7月對設備進行了改進，這一改善，在很大程度上提升了產品的生產效率和質量。但是中石油股份有限公司延遲焦化裝置生產時，在對原料把握以及生產過程中缺乏操作參數控制，造成彈丸焦產生，對設備的使用性能產生了較為不利的影響，降低了設備的使用壽命。針對這一問題，在生產過程中，該裝置注重對產生彈丸焦的原因進行把握，并結合實際情況，找出有針對性的解決對策，有效避免彈丸焦的出現。

1 延遲焦化彈丸焦產生的原因

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

從原料性質角度來看，原料主要以孤島混合原油的減壓渣油，在生產過程中，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，從而保證生產能夠正常進行。其中，Alshaheen原油含硫量較高，硫質量分數在5.0%左右，并且粘度較大。Castilla原油重金屬含量較高。這樣一來，在實際生產過程中，由于Alshaheen原油和Castilla原油在比例設計上與延遲焦化裝置的需求存在一定的差異性，是導致彈丸焦產生的一個重要因素。同時，原料質量對延遲焦化生產質量也有著較大的影響[2]。減壓渣油是延遲焦化生產的重要原料，并且減壓渣油是由分散相和連續相組成的膠體體系。在生產過程中，由于受到原料分散相的影響，這就導致原料在焦化生產過程中，可能出現較多的殘留物，這些殘留物由于質量分數過大，導致彈丸礁的生成幾率較大。例如Castilla減壓渣油瀝青質量分數在25.84%，殘碳的質量分數為25.67%，這一比例，將極大地增加彈丸焦的生成幾率。

從生產角度來看，在進行焦化生產過程中，特重原料油焦化時，在低壓和低循環比的情況下，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聯性。中石油在進行加工生產過程中，Castilla和Alshaheen的設計比值不符合實際情況，導致生成彈丸焦的質量分數相對較大，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備表面，給設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對策選擇過程中，要注重從原料和設備角度出發，保證焦化原料質量，并對原有焦化裝置生產工藝進行優化，這樣一來，可以有效地降低彈丸焦產生幾率，保證延遲焦化裝置能夠更好地應用。

(1)焦化原料質量控制 結合中石油延遲焦化生產情況來看，添加的減壓渣油材料質量較差，這樣一來，為了降低彈丸焦出現幾率，在摻煉油種選擇過程中，要對油種進行優化處理，保證摻煉油種具有低金屬、高膠質、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具有較高的穩定性，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生的瀝青質和金屬含量較高，通過摻煉油種比例的控制，能夠對瀝青質和金屬含量進行稀釋，從而對延遲焦化原料性質進行較好改善，以降低彈丸焦生成幾率[3]。

(2)焦化工藝手段優化 在進行焦化生產過程中，生產工藝手段會對彈丸焦產生幾率有著較大的影響。對焦化工藝手段的優化，首先要注重降低爐出口溫度，減緩彈丸焦產生的幾率。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，導致焦油出現。同時，還可以提升循環比和焦炭塔壓力，避免入爐的原料快速氣化，從而降低彈丸焦的濃度和反應速度。但循環比設計過程中，要注重對加工量進行考慮，保證設備生產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、循環比進行合理調整，能夠立足于焦化生產的整體角度，保證相關對策滿足實際生產需要。

3 結語

延遲焦化彈丸焦的生成，對化工企業正常生產帶來了不利影響，究其原因來看，由于原料質量、焦化操作工藝影響，導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生的原因，從原料質量控制、工藝優化角度出發，切實降低彈丸焦生成幾率，保證焦化生產順利進行。

[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].燃料化學學報,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].石化技術與應用,2010,05:434-438.