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延延迟焦化技焦化技术讲座座SEP.2009Prepared by Lizhuo延迟焦化技术讲座SEP.2009Prepared by L1目目录n延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念n延延迟焦化工焦化工艺流程流程n国内外延国内外延迟焦化焦化发展展现状状n焦化工焦化工艺设备及特点及特点n主要技主要技术经济指指标目 录延迟焦化工艺的基本概念2延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念延延迟焦化是重油加工的主要手段之一；是以重焦化是重油加工的主要手段之一；是以重质油油为原料，通原料，通过加加热炉快速加炉快速加热到到500左右后左右后进入焦炭塔，在焦炭塔内一定的温入焦炭塔，在焦炭塔内一定的温度、停留度、停留时间和和压力条件下力条件下发生裂解、生裂解、缩合反合反应，生成气体、石，生成气体、石脑油、油、轻瓦斯油、重瓦斯油和焦炭的工瓦斯油、重瓦斯油和焦炭的工艺过程；其基本原理是利用重程；其基本原理是利用重质油在油在热转化深度化深度较低低时不易不易结焦的特点，焦的特点，让重重质油快速通油快速通过加加热炉炉管并炉炉管并获得重得重质油油轻质化所需要的能量，使生焦反化所需要的能量，使生焦反应“延延迟”到焦炭塔。到焦炭塔。延延延延迟迟焦化工焦化工焦化工焦化工艺艺延迟焦化工艺的基本概念延迟焦化是重油加工的主要手段之一；是以3渣油渣油渣油渣油热转热转化反化反化反化反应视图应视图延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念渣油热转化反应视图延迟焦化工艺的基本概念4延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念 处理理炼油厂油厂过剩而无出路的减剩而无出路的减压渣油；渣油；减少重油催化裂化的减少重油催化裂化的掺炼比例，提高催化汽油、柴油的比例，提高催化汽油、柴油的质量；量；提高作提高作为优质乙乙烯裂解原料裂解原料-焦化石焦化石脑油的油的产量；量；增增产高十六高十六烷值柴油，提高柴油，提高炼油厂的柴汽比；油厂的柴汽比；增加中增加中间馏分焦化蜡油，分焦化蜡油，为催化裂化及加催化裂化及加氢裂化提供原料；裂化提供原料；利用焦化干气或石油焦作利用焦化干气或石油焦作为制制氢装置的原料。装置的原料。提供冶金行提供冶金行业使用的石油焦。使用的石油焦。建建建建设设焦化装置的目的焦化装置的目的焦化装置的目的焦化装置的目的延迟焦化工艺的基本概念 处理炼油厂过剩而无出路的减压渣油；建5延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念延延迟焦化工焦化工艺对所加工原料适所加工原料适应性性强，处理的原料性理的原料性质范范围广。广。目前我国延目前我国延迟焦化装置焦化装置单独加工或独加工或掺炼过的原料有：减的原料有：减压渣油、常渣油、常压渣油、重渣油、重质原油、重原油、重质燃料油、减粘渣油、催化油燃料油、减粘渣油、催化油浆、脱油、脱油沥青、煤青、煤焦油、乙焦油、乙烯裂解焦油、裂解焦油、炼油厂油厂污油和油和污泥等。泥等。焦化原料的康氏残炭一般焦化原料的康氏残炭一般为5-30%（wt）,比重（比重（d420）一般）一般为0.9-1.05，硫含量一般，硫含量一般为0.5-7%（wt）。）。焦化装置的原料焦化装置的原料焦化装置的原料焦化装置的原料延迟焦化工艺的基本概念延迟焦化工艺对所加工原料适应性强，处理6延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念 焦化焦化热转化反化反应产品分布和四品分布和四组分的含量有密切的关系，分的含量有密切的关系，通常采用渣油的残炭通常采用渣油的残炭值和四和四组分的含量来判断原料的好坏及分的含量来判断原料的好坏及产品分品分布情况布情况,沥青青质含量高或渣油残炭含量高或渣油残炭值高的渣油容易高的渣油容易结焦，生焦率焦，生焦率较高，高，轻油收率油收率较低。低。产品分布和渣油中的残炭的大概关系品分布和渣油中的残炭的大概关系为:气体气体,%=7.8+0.144X残炭残炭值汽油汽油,%=11.29+0.343X残炭残炭值焦炭焦炭,%=1.6X残炭残炭值柴油柴油+蜡油蜡油,%=100-气体气体%-汽油汽油%-焦炭焦炭%焦化装置的焦化装置的焦化装置的焦化装置的产产品品品品延迟焦化工艺的基本概念 焦化热转化反应产品分布和四组分7延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念干气干气经过脱硫后作脱硫后作为燃料气或制燃料气或制氢原料。原料。液化气液化气经过脱硫脱硫醇后作脱硫脱硫醇后作为民用液化气或气体分民用液化气或气体分馏原料。原料。石石脑油油和和轻瓦瓦斯斯油油通通常常混混合合经加加氢精精制制，生生产的的汽汽油油去去催催化化重重整或去做乙整或去做乙烯原料，柴油原料，柴油产品外品外销。重瓦斯油重瓦斯油送去催化裂化或加送去催化裂化或加氢裂化作原料。裂化作原料。石石油油焦焦分分海海绵焦焦、针状状焦焦和和弹丸丸焦焦，国国内内的的石石油油焦焦主主要要用用做做冶冶金金用用料料、工工业燃燃料料、化化工工辅料料、造造气气原原料料和和碳碳素素材材料料等等，优质的的石石油焦油焦还可用于航空航天和核工可用于航空航天和核工业。焦化装置的焦化装置的焦化装置的焦化装置的产产品品品品延迟焦化工艺的基本概念干气经过脱硫后作为燃料气或制氢原料。焦8延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念延延迟焦化工焦化工艺流程通常采流程通常采用一个加用一个加热炉炉对应两个焦炭塔，两个焦炭塔，加加热炉炉连续进料，两个焦炭塔料，两个焦炭塔并并联切切换操作，一个在生焦，操作，一个在生焦，另一个另一个则在除焦，一般在除焦，一般18-24小小时切切换一次。一次。通常把一炉两塔称通常把一炉两塔称为一个一个系列，目前我国系列，目前我国单系列的系列的规模模通常在通常在30-210万吨万吨/年。年。焦化装置的操作焦化装置的操作焦化装置的操作焦化装置的操作延迟焦化工艺的基本概念延迟焦化工艺流程通常采用一个加热炉对应9延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念l循循环比比l反反应压力力l反反应温度温度影响焦化反影响焦化反影响焦化反影响焦化反应应的主要参数的主要参数的主要参数的主要参数延迟焦化工艺的基本概念循环比影响焦化反应的主要参数 10延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念循循环比比=循循环油量油量/新新鲜原料量。原料量。在新在新鲜原料中原料中掺入焦化装置反入焦化装置反应自自产的反复循的反复循环的循的循环油油,改改变了原料的性了原料的性质,联合油的四合油的四组分比例分比例结构构发生生变化化,使使热转化反化反应发生生变化化.循循环油相当于重蜡油或蜡油油相当于重蜡油或蜡油,在加在加热炉和焦炭塔也炉和焦炭塔也产生部分生部分热裂化反裂化反应。当无循当无循环油量油量时，循，循环比比为零，有零，有时叫叫单程操作。程操作。循循循循环环比比比比延迟焦化工艺的基本概念循环比=循环油量/新鲜原料量。循环比11延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念低循低循环比下液收高，焦炭收率低比下液收高，焦炭收率低,蜡油收率高，但柴油收率低、蜡油收率高，但柴油收率低、汽油收率略低；汽油收率略低；低循低循环比下蜡油比下蜡油变重、重、变稠；稠；低循低循环比下焦化炉比下焦化炉进料油性料油性质变差，特差，特别是康残和是康残和沥青青质含含量提高，必然会影响到焦化炉运行周期。量提高，必然会影响到焦化炉运行周期。循循循循环环比比比比延迟焦化工艺的基本概念低循环比下液收高，焦炭收率低,蜡油收率12延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念焦化原料用焦化原料用轻烃稀稀释，轻烃可用汽油，柴油或蜡油等，称可用汽油，柴油或蜡油等，称为馏分油循分油循环，馏分油循分油循环可以提高可以提高产品的品的选择性。性。当要求提高汽柴油中汽油的比例当要求提高汽柴油中汽油的比例时，除了采用大循，除了采用大循环比操作条比操作条件外，件外，还可可进行行选择性性馏份油循份油循环，稀，稀释轻烃比例提高，比例提高，则气体、气体、汽油、柴油收率均增加，而蜡油收率明汽油、柴油收率均增加，而蜡油收率明显下降，下降，总液收略有下降。液收略有下降。馏馏分油循分油循分油循分油循环环延迟焦化工艺的基本概念焦化原料用轻烃稀释，轻烃可用汽油，柴油13延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念反反应压力一般是指焦炭塔力一般是指焦炭塔顶的的压力。力。压力升高力升高,反反应的深度增加的深度增加,气体和焦炭的收率增加气体和焦炭的收率增加,液体收率减液体收率减少少,焦炭的焦炭的挥发份提高。反之份提高。反之压力降低力降低,反反应的深度减少的深度减少,气体和焦炭气体和焦炭的收率减少的收率减少,液体收率增加液体收率增加,焦炭的焦炭的挥发份降低。份降低。为了提高装置的了提高装置的经济效益效益,通常采用低通常采用低压设计和操作。国内焦炭和操作。国内焦炭塔塔顶操作操作压力一般力一般为0.150.20Mpa，国外最低的达到，国外最低的达到0.10.15Mpa。反反反反应压应压力力力力延迟焦化工艺的基本概念反应压力一般是指焦炭塔顶的压力。反应压14延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念压力降低一般可提高蜡油的收率，但是力降低一般可提高蜡油的收率，但是压力太低焦炭塔内泡沫力太低焦炭塔内泡沫层升高升高,焦粉易携焦粉易携带并易并易产生生弹丸焦丸焦,另外增大了焦炭塔的气体体另外增大了焦炭塔的气体体积流量，流量，势必使焦炭塔的塔径加大，使分必使焦炭塔的塔径加大，使分馏塔的塔径加大，使塔的塔径加大，使压缩机机和塔和塔顶冷凝系冷凝系统的的负荷增加荷增加,装置的投装置的投资增加。增加。当焦炭塔操作当焦炭塔操作压力降低，力降低，虽然石油焦收率下降，蜡油收率增加，然石油焦收率下降，蜡油收率增加，但是蜡油但是蜡油变重，蜡油残炭和重金属含量均增加。因此，降重，蜡油残炭和重金属含量均增加。因此，降压操作操作时还应考考虑蜡油蜡油质量。量。反反反反应压应压力力力力延迟焦化工艺的基本概念压力降低一般可提高蜡油的收率，但是压力15延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念反反应温度一般是指加温度一般是指加热炉炉辐射炉管的出口温度。射炉管的出口温度。温度低温度低,焦化反焦化反应深度不足，深度不足，产品收率低，焦炭品收率低，焦炭挥发份高。温度份高。温度太高反太高反应过深，使汽油和柴油深，使汽油和柴油继续裂化，降低汽油和柴油的收率，裂化，降低汽油和柴油的收率，增加气体收率，焦炭增加气体收率，焦炭变硬，使除焦困硬，使除焦困难。温度温度过高会高会导致提前致提前结焦，堵塞炉管、焦，堵塞炉管、转油油线结焦，影响开工焦，影响开工周期，同周期，同时易生成硬易生成硬质石油焦，使除焦困石油焦，使除焦困难；温度；温度过低低导致致热量不量不足反足反应深度不深度不够，轻油收率降低，焦炭油收率降低，焦炭挥发分增大或分增大或产生焦油。生焦油。反反反反应应温度温度温度温度延迟焦化工艺的基本概念反应温度一般是指加热炉辐射炉管的出口温16延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念焦炭塔焦炭塔焦炭塔焦炭塔顶顶温度、温度、温度、温度、压压力和循力和循力和循力和循环环比比比比对产对产品收率的影响品收率的影响品收率的影响品收率的影响延迟焦化工艺的基本概念焦炭塔顶温度、压力和循环比对产品收率的17延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念焦炭塔是焦炭塔是间歇操作的歇操作的设备，当一个塔在，当一个塔在进料生焦料生焦时，另一个塔在，另一个塔在冷焦、切焦和冷焦、切焦和预热处理。焦炭塔生理。焦炭塔生产操作的操作的顺序通常有：序通常有：向焦炭塔内少量吹汽；向焦炭塔内少量吹汽；拆卸塔拆卸塔顶、塔底出焦口法、塔底出焦口法兰；向焦炭塔内大量吹汽；向焦炭塔内大量吹汽；采用高采用高压水切焦；水切焦；向焦炭塔内少量向焦炭塔内少量给水；水；安装塔安装塔顶、塔底法、塔底法兰；向焦炭塔内大量向焦炭塔内大量给水；水；对焦炭塔焦炭塔进行赶空气和蒸汽行赶空气和蒸汽试压；排放焦炭塔内的水；排放焦炭塔内的水；引另一个焦炭塔的油气引另一个焦炭塔的油气对该塔塔预热；切切换四通四通阀，该塔正常塔正常进料，另一个塔料，另一个塔进行上述行上述过程的程的处理。理。焦炭塔的操作焦炭塔的操作焦炭塔的操作焦炭塔的操作顺顺序序序序延迟焦化工艺的基本概念焦炭塔是间歇操作的设备，当一个塔在进料18焦炭塔的操作焦炭塔的操作焦炭塔的操作焦炭塔的操作顺顺序序序序时间单位时间单位 小小 时时操作周期操作周期48 48 44 44 40 40 36 36 进料生焦进料生焦2424222220201818小量吹汽小量吹汽1.51.51.51.51.51.51.01.0大量吹汽大量吹汽2.02.01.51.51.51.51.51.5小量给水小量给水 1.01.01.01.01.01.01.01.0大量给水大量给水 6.06.05.05.04.54.54.04.0开阀放水开阀放水2.52.52.52.52.02.02.02.0拆卸法兰拆卸法兰1.01.00.750.750.750.750.750.75水力除焦水力除焦3.03.03.03.02.52.52.52.5安装法兰安装法兰1.01.00.750.750.750.750.750.75蒸汽试压蒸汽试压0.50.50.50.50.50.50.50.5油气预热油气预热5.55.55.55.55.05.04.04.0延延迟焦化工焦化工艺的基本概念的基本概念焦炭塔的操作顺序 时间单位 小 时操作周期48 44 419延延迟焦化工焦化工艺流程流程延迟焦化工艺流程20延延迟焦化工焦化工艺流程流程延迟焦化工艺流程21国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比焦化原料方面焦化原料方面国外焦化装置原料更广泛，国外焦化装置原料更广泛，对原料的适原料的适应性更性更强。目前已目前已处理包括直理包括直馏常渣及减渣、减粘渣油、加常渣及减渣、减粘渣油、加氢裂化尾油、裂化尾油、热裂解焦油、油砂、煤的衍生物、催化裂化油裂解焦油、油砂、煤的衍生物、催化裂化油浆、沥青、乙青、乙烯裂化裂化焦油、焦油、炼厂厂污油（泥）等油（泥）等60余种原料。原料油的康氏残炭余种原料。原料油的康氏残炭为3.8w%45w%，API重度重度220 API1。目前目前较多的是多的是处理减理减压深拔后的减深拔后的减压渣油等更重渣油等更重质和更劣和更劣质的的渣油。渣油。国内外延迟焦化技术对比焦化原料方面 国外焦化装置原料更广泛，22国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比焦化原料方面焦化原料方面国内焦化装置已加工的原料比国内焦化装置已加工的原料比较少，主要有减少，主要有减压渣油、常渣油、常压渣渣油、超稠原油、减粘渣油、重油、超稠原油、减粘渣油、重质燃料油等。燃料油等。沥青、催化油青、催化油浆和和污油油只能只能掺炼，掺炼比例一般在比例一般在5-30%之之间。乙。乙烯裂化焦油裂化焦油掺炼后后发现结焦焦严重，目前不推荐重，目前不推荐掺炼。深拔减渣只有部分。深拔减渣只有部分炼厂加工。厂加工。由于由于对生生产弹丸焦的装置从丸焦的装置从设计到操作研究不足，目前国内到操作研究不足，目前国内还是通是通过原料原料调合及合及调整操作条件尽量避免整操作条件尽量避免产生生弹丸焦。国内常丸焦。国内常规焦焦化原料比重：化原料比重：0.95-1.05，残炭（，残炭（CCR）：）：16%-30%，硫含量，硫含量2%-6%(wt)，高酸原油的酸，高酸原油的酸值：0.5-13mgKOH/g。国内外延迟焦化技术对比焦化原料方面 国内焦化装置已加工的原料23国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比焦化焦化产品方面品方面由于国外的焦化装置操作循由于国外的焦化装置操作循环比比较低，一般在低，一般在0.05左右，左右，为保保证焦化蜡油的残炭、氮含量和重金属含量焦化蜡油的残炭、氮含量和重金属含量满足加足加氢裂化或催化裂化裂化或催化裂化装置的要求，通常抽出重蜡油，装置的要求，通常抽出重蜡油，该重蜡油可作重蜡油可作为燃料油燃料油调和和组分或分或者返回减者返回减压塔重新蒸塔重新蒸馏。国内劣国内劣质的焦化重蜡油没有合适的去的焦化重蜡油没有合适的去处，大部分装置通，大部分装置通过适当适当提高循提高循环比使重蜡油回比使重蜡油回炼来保来保证轻蜡油的蜡油的质量。量。国内外延迟焦化技术对比焦化产品方面 由于国外的焦化装置操作24国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比焦化焦化产品方面品方面延延迟焦化生焦化生产的石油焦的石油焦为生焦，根据原料和操作条件的不同，生焦，根据原料和操作条件的不同，生生产的石油焦又有海的石油焦又有海绵焦、焦、弹丸焦和丸焦和针状焦，国内外普遍生状焦，国内外普遍生产海海绵焦。国内尽量避免生焦。国内尽量避免生产弹丸焦，而国外丸焦，而国外许多装置按照生多装置按照生产弹丸焦丸焦设计。目前国内生目前国内生产石油石油针状焦的只有状焦的只有锦州石化公司，州石化公司，约年年产4万吨万吨针状焦。状焦。针对焦化甩油和焦化甩油和污油等，国内外通常都在装置内回油等，国内外通常都在装置内回炼。国内外延迟焦化技术对比焦化产品方面 延迟焦化生产的石油焦为25国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比工工艺流程方面流程方面（1）国外焦化在开工）国外焦化在开工时没有没有单独的焦炭塔独的焦炭塔预热线，而是利用加，而是利用加热炉炉出口到大油气管出口到大油气管线的气化油气的气化油气预热，具体流程是高温油气自塔，具体流程是高温油气自塔顶进入并自入并自上而下通上而下通过焦炭塔焦炭塔进入甩油罐，甩油罐入甩油罐，甩油罐顶气体去放空塔，液体由气体去放空塔，液体由泵抽送去抽送去分分馏塔。塔。国内焦化在开工国内焦化在开工时设有有单独的焦炭塔独的焦炭塔预热线，具体流程是加，具体流程是加热炉出口炉出口油品全部沿开工油品全部沿开工线到焦炭塔到焦炭塔顶，高温油品自上而下通，高温油品自上而下通过焦炭塔焦炭塔进入甩油罐，入甩油罐，气体在焦炭塔内气体在焦炭塔内闪蒸去分蒸去分馏塔，液体流到甩油罐再由塔，液体流到甩油罐再由泵抽送去水箱冷却器。抽送去水箱冷却器。国内流程和国外流程相比：焦炭塔国内流程和国外流程相比：焦炭塔预热温度高、温度高、预热速度慢、甩油温速度慢、甩油温度高、甩油量大和分度高、甩油量大和分馏塔底升温速度慢，开工塔底升温速度慢，开工时经常由于甩油常由于甩油泵超超负荷和荷和温度高而温度高而导致致泵的的损坏，另外甩油管坏，另外甩油管线的振的振动也也经常常发生。生。国内外延迟焦化技术对比工艺流程方面 （1）国外焦化在开工时26国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比工工艺流程方面流程方面（2）国外通常采用泡焦冷焦工）国外通常采用泡焦冷焦工艺，国内一般采用溢流冷焦工，国内一般采用溢流冷焦工艺。泡焦冷焦工泡焦冷焦工艺是当大量是当大量给水达到一定的高度水达到一定的高度时停止停止给水，打开水，打开塔塔顶带有有联锁和消音器的放空和消音器的放空阀，通，通过水汽化冷焦。水汽化冷焦。溢流冷焦工溢流冷焦工艺是大量是大量给水到焦炭塔装水到焦炭塔装满后再后再继续给水一段水一段时间，塔塔顶溢流水溢流水进入冷焦水溢流水罐。入冷焦水溢流水罐。国外的泡焦冷焦工国外的泡焦冷焦工艺流程流程简单，但是存在塔，但是存在塔顶汽化蒸汽的汽化蒸汽的污染。染。国内溢流冷焦工国内溢流冷焦工艺流程复流程复杂，电耗耗较高、冷焦水溢流水罐高、冷焦水溢流水罐顶部也存部也存在蒸汽在蒸汽污染。染。国内外延迟焦化技术对比工艺流程方面 （2）国外通常采用泡焦27国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比工工艺流程方面流程方面（3）国国外外大大部部分分焦焦化化装装置置的的冷冷焦焦水水和和切切焦焦水水处理理为一一套套系系统，即即冷冷焦焦放放水水和和切切焦焦水水均均先先进入入焦焦池池，经过逐逐级沉沉降降和和过滤后后由由泵提提升升到到储水水罐罐，冷冷焦焦水水和和切切焦焦水水均均自自该罐罐抽抽出出，储水水罐罐的的焦焦粉粉经过搅拌可以自拌可以自压到焦池。到焦池。国国内内焦焦化化装装置置的的切切焦焦水水处理理流流程程和和国国外外的的基基本本一一样，但但冷冷焦焦水水通通常常采采用用罐罐式式密密闭处理理，即即冷冷焦焦放放水水和和溢溢流流水水首首先先去去热储水水罐罐，再再由由泵抽出抽出经除油、除焦和冷却后去冷除油、除焦和冷却后去冷储水罐。水罐。国国内内流流程程和和国国外外的的相相比比：流流程程复复杂、占占地地面面积大大、操操作作费用用和和投投资高高，冷冷焦焦水水罐罐带油油和和焦焦粉粉多多，但但水水的的蒸蒸发量量少少，放放水水时焦焦池池污染少。染少。国内外延迟焦化技术对比工艺流程方面 （3）国外大部分焦化装28国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比工工艺流程方面流程方面（4）为保保证柴柴油油和和蜡蜡油油的的闪点点、提提高高产品品分分离离度度、降降低低分分馏塔塔的的高高度度，国国外外焦焦化化分分馏塔塔通通常常设置置柴柴油油汽汽提提塔塔和和蜡蜡油油汽汽提提塔塔，而而国国内内流流程程很很少少设置置两两个个汽汽提提塔塔，大大部部分分装装置置不不设汽汽提提塔塔，少少部部分分装装置置仅设置蜡油汽提塔。置蜡油汽提塔。（5）国国外外的的分分馏塔塔通通常常不不设置置塔塔顶循循环回回流流和和中中段段回回流流，用用汽汽油油回回流流控控制制塔塔顶温温度度，用用柴柴油油下下回回流流控控制制柴柴油油干干点点。其其特特点点是是：简化化了了分分馏系系统的的流流程程，减减少少了了分分馏系系统设备台台数数和和占占地地，减减少少了了分分馏塔的塔板数量，降低了分塔的塔板数量，降低了分馏塔塔顶部塔板部塔板结盐的可能性。的可能性。国内外延迟焦化技术对比工艺流程方面 （4）为保证柴油和蜡油29国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比工工艺流程方面流程方面（6）国国外外延延迟焦焦化化的的最最新新流流程程当当中中，没没有有发现采采用用蒸蒸汽汽往往复复泵和和水水箱箱冷冷却却器器。国国内内采采用用蒸蒸汽汽往往复复泵一一是是为了了开开工工循循环脱脱水水，担担心心离离心心泵抽抽空空；二二是是为了了停停电时备用用加加热炉炉进料料泵；三三是是为了了停停工工外甩重油。外甩重油。国国内内甩甩油油和和放放空空塔塔底底油油采采用用水水箱箱冷冷却却器器的的主主要要目目的的是是防防止止间断断操操作作的的重重质油油品品冷冷凝凝，因因为水水箱箱能能够蓄蓄热，同同时便便于于加加热和和检修修。但但是是国国外外没没有有蒸蒸汽汽往往复复泵和和水水箱箱冷冷却却器器的的装装置置也也能能够开开工工和和正正常常操操作。作。国内外延迟焦化技术对比工艺流程方面 （6）国外延迟焦化的最30国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比工工艺流程方面流程方面（7）国国外外的的工工艺流流程程考考虑更更加加细致致，在在安安全全、环保保等等方方面面更更加加全全面面。流流程程中中采采用用的的安安全全联锁比比国国内内的的多多，焦焦炭炭塔塔高高温温油油气气管管道道的的阀门大大部部分分采采用用双双阀，轻重重污油油的的排排放放全全部部密密闭化化，重重污油油在在蒸蒸汽汽吹吹扫前前先先用用轻柴柴油油冲冲洗洗，为减减少少水水耗耗，最最大大可可能能的的利利用用空空冷冷器器冷冷却等。却等。国内外延迟焦化技术对比工艺流程方面 （7）国外的工艺流程考31主要操作条件方面主要操作条件方面项目项目单位单位中国中国 美国美国22，33加热炉出口温度加热炉出口温度 495-500 495-500500-510500-510循环比循环比R/FR/F0.15-0.60.15-0.60-0.150-0.15焦炭塔顶压力焦炭塔顶压力MPaMPa 0.15-0.18 0.15-0.180.1-0.150.1-0.15焦炭塔顶出口管线温度焦炭塔顶出口管线温度 415-420 415-420430-440430-440生焦时间生焦时间hrhr 18-24 18-2412-1812-18压缩机出口压力压缩机出口压力MPaMPa1.2-1.41.2-1.41.4-1.51.4-1.5烧焦或清焦周期烧焦或清焦周期1-1.51-1.5年停工或年停工或分炉膛烧焦一次分炉膛烧焦一次3 3个月在线清焦一次个月在线清焦一次2-32-3年机械清焦一次年机械清焦一次国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比美国的延美国的延迟焦化以追求最大液体收率焦化以追求最大液体收率为目目标，中国的延，中国的延迟焦化以平焦化以平稳运行和降低运行和降低能耗能耗为主要目的，所以国内的操作条件相主要目的，所以国内的操作条件相对缓和。和。主要操作条件方面 项目单位中国 美国2，3加热炉出口温32（1）装置）装置规模大型化模大型化国外的延国外的延迟焦化装置加工能力一般焦化装置加工能力一般为200-600万吨万吨/年，最大的达年，最大的达到到800万吨万吨/年，年，单系列系列规模最大模最大约为250万吨万吨/年。年。国内的延国内的延迟焦化装置加工能力一般焦化装置加工能力一般为100-300万吨万吨/年，最大的达年，最大的达到到420万吨万吨/年，年，单系列系列规模最大模最大约为210万吨万吨/年。年。中国自己中国自己设计的最大的的最大的为青青岛炼化公司的化公司的250万吨万吨/年延年延迟焦化装焦化装置，中海油惠州石化公司的置，中海油惠州石化公司的4.20 Mt/a延延迟焦化装置，由焦化装置，由FW公司提供工公司提供工艺包，国内完成工程包，国内完成工程设计，该装置采用装置采用“两炉四塔两炉四塔”流程，目前属于流程，目前属于国内国内规模最大。模最大。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比大型化方面大型化方面（1）装置规模大型化国内外延迟焦化技术对比大型化方面 33（2）焦炭塔大型化）焦炭塔大型化1998年年FW公司公司为印度公司印度公司设计的延的延迟焦化装置的八个焦炭塔直径焦化装置的八个焦炭塔直径为 8.84米。美国米。美国Bechtel公司承包，采用公司承包，采用Conoco公司技公司技术建建设的的Sweeny炼厂的延厂的延迟焦化装置焦化装置为两炉四塔两炉四塔，每个焦炭塔，每个焦炭塔为 9.0米。米。2000年后年后FW公司公司设计了多个直径了多个直径为 9.75米的焦炭塔米的焦炭塔5。2000年，年，SEI为上海石化公司上海石化公司设计的焦炭塔直径的焦炭塔直径为 8.4米。米。2002年，年，SEI为高高桥石化公司石化公司设计的焦炭塔直径的焦炭塔直径为 8.8米。米。2005年，年，LPEC为杨子石化公司子石化公司设计的焦炭塔直径的焦炭塔直径为 9.4米。米。2008年，年，SEI为惠州惠州设计的焦炭塔直径的焦炭塔直径为 9.8米，目前属于国内最大。米，目前属于国内最大。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比大型化方面大型化方面（2）焦炭塔大型化国内外延迟焦化技术对比大型化方面 34（3）加）加热炉的炉的单炉加工炉加工规模模2000年在引年在引进国外双面国外双面辐射加射加热炉型后，国内炉型后，国内单炉加工炉加工规模提高模提高到到100万吨万吨/年，随着焦化装置建年，随着焦化装置建设规模的不断增大，模的不断增大，单炉加工炉加工规模又模又逐步提高到逐步提高到120万吨万吨/年、年、140万吨万吨/年和年和160万吨万吨/年。国内年。国内单炉最大加炉最大加工工规模是模是210万吨万吨/年，采用了六管程六炉膛双面年，采用了六管程六炉膛双面辐射炉型。射炉型。单炉加工炉加工规模的提高一般是通模的提高一般是通过增加增加辐射炉膛数量和管程数量来射炉膛数量和管程数量来实现，100-140万吨万吨/年一般采用双年一般采用双辐射室四管程，射室四管程，160万吨万吨/年采用三年采用三辐射室六管程，国内一个管程的加工射室六管程，国内一个管程的加工规模达到模达到25-35万吨万吨/年，国外一年，国外一个管程的加工个管程的加工规模最高达到模最高达到40万吨万吨/年，即六管程的加年，即六管程的加热炉加工能力达炉加工能力达到到240万吨万吨/年。年。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比大型化方面大型化方面（3）加热炉的单炉加工规模国内外延迟焦化技术对比大型化方面 35（1）加）加热炉炉国国内内应用用较多多的的是是单面面辐射射单室室立立式式炉炉和和双双面面辐射射多多室室箱箱式式炉炉炉炉型型，国外国外应用用较多的是双面多的是双面辐射多室箱式炉和双面射多室箱式炉和双面辐射多室射多室阶梯炉炉型。梯炉炉型。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（1）加热炉国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 36（1）加）加热炉炉 火火嘴嘴的的形形式式有有附附墙燃燃烧器器和和不不附附墙燃燃烧器器两两种种，现在在国国内内采采用用的的大大部部分分为不不附附墙燃燃烧器器，由由于于附附墙燃燃烧器器使使辐射射室室沿沿管管排排高高度度的的热强度分布更均匀，目前开始在部分焦化加度分布更均匀，目前开始在部分焦化加热炉上采用。炉上采用。国国内内外外都都采采用用热管管式式、列列管管式式或或板板式式空空气气预热器器，提提高高换热效效率率，目前国内主要采用目前国内主要采用热管式空气管式空气预热器，加器，加热炉炉热效率可达到效率可达到91%。为保保证加加热炉炉的的安安全全操操作作，加加热炉炉的的顺序序控控制制和和安安全全联锁在在国国外外已已经大大量量采采用用，国国内内只只采采用用了了安安全全联锁系系统，开开工工点点火火的的顺序序控控制制采采用用的的很少。很少。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（1）加热炉国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 37（1）加）加热炉炉 在在线清清焦焦技技术是是在在不不停停炉炉情情况况下下对炉炉管管内内结焦焦进行行清清除除的的过程程，采采用用该技技术后后焦焦化化炉炉操操作作周周期期可可延延长至至2年年以以上上，在在线清清焦焦技技术国国外外普普遍采用，国内遍采用，国内应用用较少。少。多多个个辐射射室室的的焦焦化化加加热炉炉可可以以分分离离出出其其中中一一个个辐射射室室进行行蒸蒸汽汽、空气空气烧焦，国内部分装置焦，国内部分装置经常采用，国外没有此常采用，国外没有此项技技术。机机械械清清焦焦方方法法是是一一种种与与炉炉管管规格格匹匹配配的的专用用清清焦焦器器，该清清焦焦器器放放入入炉炉管管内内，以以水水为动力力使使清清焦焦器器沿沿炉炉管管向向出出口口方方向向进行行螺螺旋旋运运动，可可以以最最大大程程度度清清除除管管内内结焦焦并并且且对炉炉管管的的损伤较小小，国国内内采采用用烧焦焦的的较多，国外采用机械清焦的多，国外采用机械清焦的较多。多。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（1）加热炉国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 38（2）焦炭塔）焦炭塔国内通常焦炭塔是用碳国内通常焦炭塔是用碳钢、1Cr-1/2Mo、1 1/4Cr-1/2Mo钢制造制造,因因为1 1/4Cr-1/2Mo钢和和1Cr-1/2Mo钢相比，相比，许用用应力高，力高，对缺口敏感缺口敏感性小，耐性小，耐热性更好，性更好，1 1/4Cr-1/2Mo钢更适合焦炭塔的操作工况，国外更适合焦炭塔的操作工况，国外普遍采用普遍采用1 1/4Cr-1/2Mo，个，个别还采用采用2 1/4Cr-1/2Mo。为减少高温油气和泡沫减少高温油气和泡沫层腐腐蚀，国内焦炭塔上部通常采用复合板，国内焦炭塔上部通常采用复合板，复合复合层一般采用一般采用0Cr13（即（即410S），而国外全塔采用），而国外全塔采用0Cr13 复合板。复合板。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（2）焦炭塔国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 39（2）焦炭塔）焦炭塔裙座与塔体的裙座与塔体的连接部位最容易接部位最容易产生生焊缝开裂。此部位的开裂。此部位的结构常用构常用的二种型式：（一）堆的二种型式：（一）堆焊结构，构，焊缝内外表面都必内外表面都必须打磨打磨圆滑。（二）滑。（二）采用大型采用大型锻件，裙座与壳体和封件，裙座与壳体和封头连接接为锻焊结构。构。这两种两种结构都有成熟的构都有成熟的经验。在同。在同样试验条件下，堆条件下，堆焊结构的疲构的疲劳寿命寿命为5503次，整体次，整体锻件的疲件的疲劳寿命寿命为14508次，次，锻焊结构可提供构可提供焦炭塔无裂焦炭塔无裂纹寿命。但是由于制造、运寿命。但是由于制造、运输和投和投资的限制，目前国内外的限制，目前国内外只有部分只有部分炼厂的焦炭塔采用整体厂的焦炭塔采用整体锻件件结构。构。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（2）焦炭塔国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 40（2）焦炭塔）焦炭塔通常一台加通常一台加热炉炉对应两台焦炭塔，两台焦炭塔切两台焦炭塔，两台焦炭塔切换操作，一台在操作，一台在生焦，另一台生焦，另一台则在除焦，在除焦，间断操作，断操作，设置焦炭塔操作的置焦炭塔操作的顺序控和安全序控和安全联锁对保保证安全生安全生产非常必要，美国焦化装置基本都非常必要，美国焦化装置基本都对整个焦炭塔系整个焦炭塔系统的生焦、冷焦、除焦和的生焦、冷焦、除焦和预热操作操作设安全安全联锁和和顺序控制，而国内只序控制，而国内只是是针对几个高温几个高温阀门设有安全有安全联锁。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（2）焦炭塔国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 41（2）焦炭塔）焦炭塔断面激光遥控系断面激光遥控系统能能够在很短在很短时间内从塔内内从塔内绘制出焦炭塔剖面制出焦炭塔剖面图，不用等到不用等到检修期就能修期就能进行内部行内部测量，量，检查所得的常所得的常规激光剖面激光剖面图能帮能帮助操作者做下列几助操作者做下列几项工作：工作：1）比）比较不同焦炭塔的不同焦炭塔的变形程度，据此确定形程度，据此确定哪些焦炭塔需更多的哪些焦炭塔需更多的检查。2）把）把检查工作集中到靠近工作集中到靠近变形区域的形区域的焊道。道。3）比）比较超超时焦炭塔的焦炭塔的变形程度，形程度，预测焦炭塔鼓焦炭塔鼓胀何何时才能达到才能达到临界水界水平。国外已平。国外已经开始通开始通过定期定期检测给焦炭塔建立档案，国内焦炭塔建立档案，国内还没有采用没有采用该技技术。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面（2）焦炭塔国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 423）水力除焦机械）水力除焦机械我国水力除焦有无井架和有井架两种方式，有井架除焦又分我国水力除焦有无井架和有井架两种方式，有井架除焦又分为全井全井架和架和单井架两种，井架两种，单井架比全井架井架比全井架节省省钢材，目前被普遍采用。材，目前被普遍采用。国内在国内在钻孔和切焦孔和切焦过程中以水力程中以水力马达或水达或水涡轮为主，主，风动水水龙头为辅，这种种设计结构可减少噪音和保构可减少噪音和保证钻杆的平杆的平稳性。性。水力除焦切焦器，从水力除焦切焦器，从钻孔状孔状态到切焦状到切焦状态或从切焦状或从切焦状态到到钻孔状孔状态，实现在焦炭塔内自在焦炭塔内自动切切换，不需要把焦切焦器提出塔口，保，不需要把焦切焦器提出塔口，保证了安全了安全操作。操作。采用塔采用塔顶/底自底自动卸盖机卸盖机进行除焦是在密行除焦是在密闭系系统中中进行，作行，作业更安全，更安全，而且可以减而且可以减轻操作人操作人员的的劳动强度。度。国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比主要主要设备方面方面3）水力除焦机械国内外延迟焦化技术对比主要设备方面 43国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比安全安全环保方面保方面污染源污染源 处理措施处理措施 国国 内内 国国 外外污油污油装置内循环回炼或送至装装置内循环回炼或送至装置边界线之外置边界线之外装置内循环回炼或送至装置边装置内循环回炼或送至装置边界线之外界线之外烃类液体洗涤排放烃类液体洗涤排放半密闭排放，去装置外半密闭排放，去装置外密闭排放，分轻重污油，装置密闭排放，分轻重污油，装置内回炼内回炼分馏酸性水分馏酸性水送污水汽提装置处理，部送污水汽提装置处理，部分装置先过滤除焦粉再外送分装置先过滤除焦粉再外送送污水汽提装置处理送污水汽提装置处理放空酸性水放空酸性水送冷焦水处理系统处理，送冷焦水处理系统处理，部分装置经大罐沉降除焦除部分装置经大罐沉降除焦除油后去污水汽提。油后去污水汽提。前期送污水汽提，后期去含油前期送污水汽提，后期去含油污水处理厂。污水处理厂。装置废水装置废水去污水处理厂去污水处理厂装置内循环利用装置内循环利用含油污水含油污水去含油污水处理厂去含油污水处理厂去含油污水处理厂去含油污水处理厂国内外延迟焦化技术对比安全环保方面 污染源 44国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比安全安全环保方面保方面污染源污染源 处理措施处理措施 国国 内内 国国 外外冷切焦水冷切焦水分流密闭罐式处理（带空冷分流密闭罐式处理（带空冷器、除油器等）器、除油器等）共用一套系统共用一套系统放空塔气体放空塔气体送至火炬送至火炬送至火炬或压缩机入口处送至火炬或压缩机入口处加热炉废气加热炉废气高效率的加热炉，低高效率的加热炉，低NOxNOx喷嘴，喷嘴，加热炉的蒸汽加热炉的蒸汽-空气烧焦空气烧焦高效率的加热炉，低高效率的加热炉，低NOxNOx喷嘴，喷嘴，在线清焦，加热炉的机械清焦，在线清焦，加热炉的机械清焦，烟气脱硫烟气脱硫切焦时塔顶气切焦时塔顶气通风通风通风，冷却。通风，冷却。切焦时塔底气切焦时塔底气通风通风通风，喷水冷却。通风，喷水冷却。焦池挥发气焦池挥发气通风通风部分采用密闭除焦部分采用密闭除焦焦粉污染焦粉污染润湿焦炭以防止焦粉飞扬润湿焦炭以防止焦粉飞扬尽量采用密闭式焦炭处理系统，尽量采用密闭式焦炭处理系统，润湿焦炭以防止焦粉飞扬润湿焦炭以防止焦粉飞扬国内外延迟焦化技术对比安全环保方面 污染源 45国内外延国内外延迟焦化技焦化技术对比比安全安全环保方面保方面项目项目 处理措施处理措施 国国 内内 国国 外外加热炉操作加热炉操作正常操作联锁正常操作联锁正常操作联锁，开工点火顺序控制正常操作联锁，开工点火顺序控制四通阀操作四通阀操作焦炭塔系统操作焦炭塔系统操作四通阀及两边阀联锁四通阀及两边阀联锁整个系统有联锁，并且有顺序控制整个系统有联锁，并且有顺序控制操作联锁。操作联锁。吹汽、给水冷焦放吹汽、给水冷焦放空操作空操作普通，没有联锁普通，没有联锁给水和放空带有压力联锁给水和放空带有压力联锁切焦操作切焦操作除焦操作控制单独联锁除焦操作控制单独联锁系统系统参与整个焦炭塔操作联锁参与整个焦炭塔操作联锁压缩机压缩机独立联锁独立联锁参与全装置联锁参与全装置联锁顶顶/底盖机底盖机少部分装置设置，有联少部分装置设置，有联锁。锁。大部分装置设置，参与整个焦炭塔大部分装置设置，参与整个焦炭塔操作联锁操作联锁高温泵进出口阀高温泵进出口阀没有联锁没有联锁带有联锁带有联锁国内外延迟焦化技术对比安全环保方面 项目 46延延迟焦焦化化装装置置的的主主要要设备有有：加加热炉炉、焦焦炭炭塔塔、分分馏塔塔和和水水力力除除焦焦机机械械。加加热炉炉是是关关键设备，焦焦炭炭塔塔是是核心核心设备，水力除焦机械是特殊，水力除焦机械是特殊设备。设备技技术及特点及特点延迟焦化装置的主要设备有：加热炉、焦炭塔、分馏塔和水力除焦机47 焦化加焦化加热炉是焦化装置的关炉是焦化装置的关键设备，是延，是延迟焦化渣油焦化渣油热转化反化反应的的主要能量来源，是利用重主要能量来源，是利用重质油在油在热转化深度化深度较低低时不易不易结焦的特点，焦的特点，让重重质油快速通油快速通过加加热炉炉管并炉炉管并获得重得重质油油轻质化所需要的能量，使化所需要的能量，使生焦反生焦反应“延延迟”到焦炭塔。渣油在加到焦炭塔。渣油在加热炉管内被快速加炉管内被快速加热升温到升温到500左右，不但使渣油中的左右，不但使渣油中的轻组分在高温和蒸汽的作用下汽化，而且分在高温和蒸汽的作用下汽化，而且渣油中的部分渣油中的部分组分分还会会发生生热裂解和裂解和缩合反合反应，因此焦化加，因此焦化加热炉一般炉一般认为是一个加是一个加热反反应炉。炉。加加热炉炉设备技技术及特点及特点 焦化加热炉是焦化装置的关键设备，是延迟焦化渣油热转化48 焦化加焦化加热炉运行的好坏直接影响装置的炉运行的好坏直接影响装置的“安、安、稳、长、满、优”生生产，对装置的能耗也起关装置的能耗也起关键作用。焦化加作用。焦化加热炉的出口温度超炉的出口温度超过了渣油了渣油临界界结焦温度，加焦温度，加热炉炉管炉炉管结焦是一个必然焦是一个必然发生的生的现象，正常情况下，象，正常情况下，加加热炉炉连续运行运行2年左右需要停工年左右需要停工烧焦，如果操作不当或焦，如果操作不当或设计缺陷，加缺陷，加热炉炉管会很快炉炉管会很快结焦，焦，严重影响装置的操作周期。重影响装置的操作周期。加加热炉炉设备技技术及特点及特点 焦化加热炉运行的好坏直接影响装置的“安、稳、长、满、49加加热炉炉负荷荷计算表示例算表示例设备技技术及特点及特点项目项目名称名称入口入口出口出口流量流量热负荷t tP PMpa(Mpa(g g）L/VL/VKcalKcal/kg/kgt tP PMpa(Mpa(g g）L/VL/VKcalKcal/kg/kgKg/hKg/h10104 4Kcal/hKcal/h对流对流蒸汽蒸汽1901901.181.18V V6656652602601.01.0V V70770759105910(15000(15000)24.82224.822(63.000)(63.000)辐辐射射焦化油焦化油3353352.52.5L L1901905005000.450.45V V36036083334833341416.71416.75005000.450.45L L3203201250001250001625.01625.0注汽注汽4404402.52.5L L7927925005000.450.45V V8288283000300010.810.8反应热反应热350350小计小计3402.53402.5合计合计3427.33427.3（39.86MW39.86MW）加热炉负荷计算表示例 设备技术及特点项目入口出口流量热负荷50双面双面辐射炉型射炉型 双双面面辐射射焦焦化化炉炉炉炉型型基基本本分分为两两种种，一一种种为多多室室箱箱式式炉炉，一一种种为多多室室阶梯梯炉炉，两两种种炉炉型型均均在在炉炉顶设置置一一个个公公用用的的对流流室室。与与常常规单面面辐射射加加热炉炉相相比比，双双面面辐射射焦焦化化炉炉炉炉膛膛长度度较大大、炉炉膛膛高高度度较小小，这与与其燃其燃烧器数量器数量较多、燃多、燃烧器器发热量量较小有着直接的关系小有着直接的关系。设备技技术及特点及特点双面辐射炉型 双面辐射焦化炉炉型基本分为两种，一种51l双面辐射焦化炉辐射管水平布置在炉膛中间，接受布置在其两侧燃烧器产生的火焰及炉墙的高温辐射。管内介质一般采用自上向下流动方式。辐射管之间一般采用急弯弯管连接，并且布置在炉膛内部而不设置弯头箱，辐射管架可采用悬吊式结构或下支撑式结构。l多室箱式炉采用垂直向上底烧式燃烧器，为保证炉膛温度分布的均匀性，燃烧器火焰高度一般应达到炉膛高度的1/3至1/2。处于同一辐射室的两组盘管用中间火墙隔开，以避免操作中相互干扰。l多室阶梯炉采用附墙式底烧燃烧器，燃烧器产生的高温火焰紧贴炉墙向上燃烧，将炉墙加热成为高温辐射体，再由炉墙将热量辐射给炉管。该种炉型每组盘管均位于一个辐射室内，可保证操作中不会出现相互干扰。该加热炉的设计属于福斯特惠勒公司的专有技术。双面双面辐射炉型射炉型结构特点构特点设备技技术及特点及特点双面辐射焦化炉辐射管水平布置在炉膛中间，接受布置在其两侧燃烧52l选取合适的取合适的辐射管平均射管平均热强度、管内度、管内质量流速及管程数，从而确定量流速及管程数，从而确定辐射射管管规格及排管面格及排管面积。根据辐射传热理论可知，在管心距为炉管外径两倍情况下，单面辐射一面反射的炉管周向热强度的不均匀系数（即周向最高热强度与平均热强度比值）约为1.78，而双面辐射炉管约为1.2，这样在周向最高热强度相等的前提下，双面辐射炉管的平均热强度设计值可以取单面辐射炉管平均热强度的1.5倍，因此双面辐射焦化炉辐射管面积可以比单面辐射焦化炉减少1/3，即单程炉管总长度减少1/3。双面双面辐射炉型射炉型设计参数参数选择设备技技术及特点及特点选取合适的辐射管平均热强度、管内质量流速及管程数，从而确定辐53l在相同的管内流速条件下，双面在相同的管内流速条件下，双面辐射排管不射排管不仅减小了管内减小了管内压降，并且降，并且缩短了油品在管内的停留短了油品在管内的停留时间，从而可达到延，从而可达到延缓管内管内结焦，延焦，延长加加热炉操作炉操作周期的目的。目前的工程周期的目的。目前的工程经验数据是控制大于数据是控制大于426C的油品在炉内的停留的油品在炉内的停留时间不大于不大于45秒，而炉管秒，而炉管规格多在格多在76127之之间选择。双面双面辐射炉型射炉型设计参数参数选择设备技技术及特点及特点在相同的管内流速条件下，双面辐射排管不仅减小了管内压降，并且54 国内目前国内目前绝大多数焦化炉炉管材料大多数焦化炉炉管材料为Cr5Mo(A335 P5)，但由于，但由于炉出口介炉出口介质温度高达温度高达500，在管内达到一定，在管内达到一定结焦厚度情况下，炉焦厚度情况下，炉内最高管壁温度可达内最高管壁温度可达600以上。由于以上。由于Cr5Mo材材质炉管的最高使用炉管的最高使用温度温度为600，因此采用，因此采用Cr5Mo材材质炉管的焦化炉多存在高温区炉炉管的焦化炉多存在高温区炉管管严重氧化爆皮的重氧化爆皮的现象，均象，均须定期更定期更换，从而影响了焦化炉的，从而影响了焦化炉的长周周期操作。根据目前收集到的期操作。根据目前收集到的资料，国外延料，国外延迟焦化炉均采用焦化炉均采用Cr9Mo炉炉管，国内部分管，国内部分炼厂（如福建、上海金山、安厂（如福建、上海金山、安庆等）也相等）也相继采用采用Cr9Mo炉管。由于炉管。由于Cr5Mo材材质炉管的最高使用温度可达炉管的最高使用温度可达650，因，因此几乎没有此几乎没有发生氧化爆皮生氧化爆皮现象的象的报导。目前新。目前新设计的双面的双面辐射焦化射焦化炉一般均采用炉一般均采用Cr9Mo炉管。炉管。双面双面辐射炉型炉管射炉型炉管选择设备技技术及特点及特点 国内目前绝大多数焦化炉炉管材料为Cr5Mo(A33555 辐射管架可采用射管架可采用悬吊式或下支撑式吊式或下支撑式结构，通常构，通常悬吊式吊式结构管架从构管架从稳定性、定性、热膨膨胀补偿及及经济性等方面具有性等方面具有较大的大的优势。由于焦化炉。由于焦化炉炉膛温度可最高可达炉膛温度可最高可达1000左右，因此，无左右，因此，无论采用何种采用何种结构形式的构形式的管架，管架材料均管架，管架材料均须采用采用Cr25Ni20。为减少散减少散热损失及减小炉失及减小炉衬的蓄的蓄热量，采用在量，采用在线清焦技清焦技术的焦的焦化炉化炉应采用采用纤维结构炉构炉衬为好，如耐火好，如耐火纤维模模块、喷涂涂纤维、纤维可塑料等。可塑料等。双面双面辐射炉型管架及炉射炉型管架及炉衬材料材料选择设备技技术及特点及特点 辐射管架可采用悬吊式或下支撑式结构，通常悬吊式结构管56 对于双面于双面辐射焦化炉来射焦化炉来说，要求炉膛内沿炉管，要求炉膛内沿炉管长度及高度方向上度及高度方向上管壁管壁热强度及烟气温度有着更高的均匀性，因此采用能度及烟气温度有着更高的均匀性，因此采用能产生一定高生一定高度度稳定扁平火焰的气体燃定扁平火焰的气体燃烧器是器是较为合适的。燃合适的。燃烧器的布置器的布置应与炉与炉管及炉管及炉墙保持一定的距离，以避免火焰直接冲保持一定的距离，以避免火焰直接冲击炉管和炉炉管和炉墙。随着国内随着国内环保意保意识及有关法律法及有关法律法规的加的加强，对烟气中氧化氮含烟气中氧化氮含量的限制也将更量的限制也将更为严格，低氧化氮燃格，低氧化氮燃烧器将逐步占踞主器将逐步占踞主导地位。地位。双面双面辐射炉型燃射炉型燃烧器器选型型设备技技术及特点及特点 对于双面辐射焦化炉来说，要求炉膛内沿炉管长度及高度方57 余余热回收回收设备的的类型型较多，目前多，目前较为广泛采用的有广泛采用的有热管式和列管管式和列管式空气式空气预热器。从器。从传热效率上来效率上来说，板式空气，板式空气预热器具有更大的器具有更大的优势，但由于其烟气但由于其烟气侧容易容易积灰造成堵塞，因而灰造成堵塞，因而应用用较少。由于少。由于热管式空气管式空气预热器可以在烟气器可以在烟气侧和空气和空气侧均采用均采用扩大表面，从而大大提高了大表面，从而大大提高了换热效率，其效率，其应用也比列管式空气用也比列管式空气预热器更器更为普遍。普遍。双面双面辐射炉型余射炉型余热回收回收设备选择设备技技术及特点及特
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