高童 董斌(陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司, 陜西 榆林 719319)
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延遲焦化工藝的現狀及其發展趨勢分析
高童 董斌(陜西煤業化工集團神木天元化工有限公司, 陜西 榆林 719319)
摘要:目前在全世界范圍內原油正趨向重質化及劣質化,隨著環保問題日益緊迫以及社會發展對輕質油的需求量逐漸增大,導致對重質原油的需求漸顯疲軟,原油供應鏈與石油產品之間存在的矛盾與日俱增。時下延遲焦化是國內外進行重質油輕質化的通用手法,該方法對設備投入要求不高同時具有工藝簡單和技術成熟的特點,可以廣泛的應用于各種含硫、金屬及瀝青的重質原油的分餾工作,近年來隨著國際原油市場的快速發展,延遲焦化技術得到了快速發展,在重質渣油的加工分餾方面逐漸顯現出更加重要的作用。為了提高延遲焦化技術的工作效率,相關專家針對延遲焦化工藝操作方面做出深入的研究。本文中對延遲焦化技術的國內外現狀進行分析,并指出該技術的未來發展趨勢,以求為相關工作人員提供參考。
關鍵詞:延遲焦化;渣油加工;重質油;工藝進展
隨著原油開發技術的不斷優化升級,在原油開采方面的成本得到了有效降低,因此目前大多數原油加工企業選擇通過加工重質原油的方式生產石油產品,但同時過去對重質原油較為依賴的行業逐漸采用煤等燃料進行替代生產,這就造成重質原油市場逐漸出現供需不均的現象,因此通過延遲焦化技術將重質原油輕質化以迎合需求量逐漸增大的高質量清潔汽柴油市場正受到各企業的普遍重視。
(1)焦化工藝的分類 焦化技術在發展過程中出現了多種形式,其中釜式焦化和平爐焦化因其工作時具有間歇工作、占地面積大和用料較多的缺點,造成生產效率不高的問題,因此這兩種方法逐漸被淘汰。接觸焦化對使用設備的要求較高,因此該方法需要更高的前期投入和維護費用,由于這些問題的存在使得近年來接觸焦化的發展明顯不足。流化焦化技術在二十世紀五十年代得到了一定的發展,但由于其副產的流化焦使用范圍不廣,因此該技術沒有得到快速發展。在流化焦化的基礎上發展起來的靈活焦化將焦化生成的焦炭與水蒸氣進行反映生成了低熱值的副產品水煤氣,但這種方法只適用于高硫、高氮及高金屬量的重質原油,同時流化焦化的費用遠高于延遲焦化,因此推廣進程發展緩慢。相對上述原油輕質化的方法,延遲焦化技術具有工藝簡單、操作方便、裝置靈活及生產效率高等特點,因此延遲焦化近年來得到了快速的發展。
(2)我國延遲焦化技術現狀 由于延遲焦化技術具有其他重質原油輕質化技術無法比擬的優點,因此我國延遲焦化技術發展程度較快。在二十世紀六十年代國內自主研發出第一套延遲焦化設備,在此后的發展過程中我國在延遲技術的裝置和操作方面得到了長足發展,目前我國進行延遲焦化的能力已居國際前列。在延遲焦化的發展過程中,中國石油和中國石化作出了巨大的努力,在二十世紀九十年代中國石化投產使用的大規格延遲焦化設備標志著我國焦化技術取得了長足發展,目前我國延遲焦化技術的生產能力已經占到全國原油加工總量的18%以上。延遲焦化技術已經成為國內進行重質原油輕質化的最重要手段,在延長焦化設備的優化方面我國也逐漸掌握了具有自主知識產權的先進技術。
(1)延遲焦化技術的節能環保要求 延遲焦化技術在工作過程中具有高溫操作和間歇操作的特點,因此節能環保問題較為突出,其中頻繁的焦化塔溫度切換和水力除焦最容易引起安全環保問題。目前國內使用最廣泛的水力除焦通常采用水力馬達驅動,這種驅動方式可以顯著減少除焦過程中的噪聲干擾,并能提高機械部件運動的平穩性。在延遲焦化過程中采用密閉除焦的方式可以有效的減少污染,目前國內通過密閉吹氣放空、密閉冷焦水處理和冷焦水循環等技術已經可以有效降低延遲焦化過程中對環境造成的破壞,但是在石油焦儲藏、加工和運輸的過程中仍會對環境造成嚴重危害,因此在延遲焦化技術未來的發展過程中需要不斷優化技術流程,力求在滿足重質原油加工需求的同時將對環境的影響度降到最低。
(2)延遲焦化技術的安全生產要求 安全生產永遠是企業發展的重要主題,因此需要不斷提高延遲焦化裝置的安全水平,其主要做法是通過改進生產工藝、優化操作手法等方式消除焦化工程中存在的安全隱患。在對設備、管道以及儀表裝配時需要充分考慮到實際的工作環境,盡量選擇耐高溫、耐腐蝕、耐沖蝕及操作簡單的器件,避免在焦化過程中引發泄漏失火事故的發生。在實際的操作過程中增加各個設備之間的安全聯鎖,增加焦炭塔的安全聯鎖和順序控制系統,實現全程化的安全操作,此外綜合考慮各方因素適當增加占地面積,提高防火意識可有效提高延遲焦化系統的防火能力。
(3)延遲焦化技術的裝置靈活要求 延遲焦化技術在工作的過程中具有高溫操作和間歇操作的特點,在其工作過程中會對焦化塔的工作造成波動,因此在對焦化設備設計過程中需要考慮一定的靈活性。在焦化設備設計靈活性方面主要體現在增強原料的適應性、提高操作靈活性以及適應操作流程方面,中國石化公司開發的可調循環比的延遲焦化工藝直接將加熱后的原料通入到焦炭塔中,分餾塔內的反應尤其熱量由塔底抽出的循環油回流取走,這種方式可以對進入加熱爐的循環油料進行實時調節,因此相對于傳統的延遲焦化手段可以顯著提升操作靈活性,通過選擇合適的循環比和操作條件優化了操作過程。
目前在全世界范圍內原油正趨向重質化及劣質化,同時我國原油對進口的依賴度逐漸攀升,因此在原油加工行業推進延遲焦化工藝是未來促進該行業發展的重要手段。延遲焦化是重質原油輕質化的主要方法,該方法具有操作簡單、效率較高的特點,但同時延遲焦化也存在一定的不足,在未來原油行業的發展過程中延遲焦化技術會逐漸邁向大型化、高效化及清潔化的發展趨勢。
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