ZF38焦化阻垢抑焦增液剂的工业试验

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1、ZF38焦化阻垢抑焦增液剂的工业试验杨志刚，陶雪大港石化公司摘要：本文介绍了ZF38焦化阻垢抑焦增液剂在公司100万吨/年延迟焦化装置上试用情况，通过与空白试验的对比，使用该剂后，装置的收率得到了提高，说明在延迟焦化装置使用增液剂是提高延迟焦化工艺经济效益的有效手段之一。关键词：焦化 增液剂 试验 收率 经济效益1、前言焦化装置是炼油厂各种渣油深加工的重要手段，对整个原油加工过程至关重要。如何提高焦化装置的经济效益，将显得格外重要。而焦化装置的效益主要体现在两个方面：满负荷长周期安全运行、液体收率最大化及焦炭较低产率（即有良好的产品分布），其中高液收是提高延迟焦化工艺经济效益的有效手段之一，1

2、00万吨/年规模的延迟焦化装置，液收即使提高1个百分点，就可以多产1万吨轻油。大港石化公司经与常州市科特化工有限公司技术交流，决定在公司100万吨/年延迟焦化装置上试用该公司的产品ZF38焦化阻垢抑焦增液剂，以改善装置的生产状况，提高经济效益。2、装置概况2.1装置简介中国石油大港石化公司100万吨/年延迟焦化装置于2003年底开始建设，2004年11月一次开车成功。设计是以大港减压渣油为主要原料进行二次加工的装置，年处理减压渣油能力为100万吨（80-110万吨/年）。主要产品为汽油、柴油、石油焦，副产品有干气、液化气、蜡油。装置设计规模为加工100104 t/a大港高凝减压渣油，设计循环比

3、为0.4，额定工况下在0.20.45之间可调，生焦周期为24小时。装置还包括吸收稳定操作单元，以回收焦化富气中的液态烃。2.2工艺原理延迟焦化的反应机理与热裂化基本相似，只是延迟焦化工艺是将重质油进行高温热裂解。渣油在通过加热炉时，采用高的流速和较高的加热强度，使油品在短时间内获得焦化反应所需的热量，并迅速离开加热炉管进入焦炭塔内进行裂解缩合反应。反应生成的高温油气经分馏后得到富气、粗汽油、柴油、蜡油；反应生成焦炭采用水力除焦的方法除焦。富气和粗汽油经吸收、解吸分出干气、液化石油气和汽油。在加热炉管中控制原料油基本上不发生裂化反应，而延缓至专设的焦炭塔中进行裂化反应。在焦化反应中，重质芳香烃是

4、生焦的必要条件，一般认为缩合反应是重质芳香烃与烯烃同时作用的过程。 3、ZF38焦化阻垢抑焦增液剂的性质3.1增液剂的作用增液剂具有较强的阻止原料油在加热炉炉管结垢和较好的炉管防腐作用，使得加热炉效率提高、装置能耗降低，保证加热炉安全、稳定、长周期运行。同时能提高渣油体系的稳定性、选择性。而使焦炭产率降低液体收率提高，同时焦炭质量提高，挥发性降低。32增液剂的性能和原理焦化阻垢抑焦增液剂为棕褐色液体，与柴油以任意比例互溶，不易挥发，粘度适宜，安定性好。该剂主要有特种高温防腐剂、接枝分散剂、高温链引发终止剂、高温金属减活剂、除垢清洗剂等活性组分复配而成，质量指标如下：表一 ZF38焦化阻垢抑焦增

5、液剂质量指标项 目质量指标外观密度，20g/cm3运动粘度，40mm2/s凝固点PH值棕褐色液体0.851.0520-105.58.5其原理：焦化原料在ZF38焦化阻垢抑焦增液剂的活性组分作用下，使原料中的沥青质、胶质和一些固体颗粒分散更具均匀，从而防止沉积在炉管和管道中而过热致使结垢；同时由于高温链引发终止剂的作用，有效抑制自由基的反应，防止烯烃在炉管中的深度反应而产生过多的结焦中心，从而影响产品分布；由于金属减活剂的存在，使原料中的金属离子的催化氧化作用得到抑制，保证原料的稳定性。33增液剂的用法与用量在装置初次使用时，采取快速加注与平稳加注两个阶段，前三天按进料量的200ppm加注，目的

6、是使系统内活性剂的有效成分快速达到一个水平，而后正常使用时（即平稳加注），按进料量的100ppm加注。4、ZF38焦化阻垢抑焦增液剂的工业试验4.1增液剂的加注概况：4.1.1加入时间：2005年12月31日至2006年1月7日4.1.2增液剂加注方法及加注量：1）通过装置阻垢剂加注系统在分馏塔底抽出过滤器后加入。2）对原料油的加入量为200ppm（前三天）和100ppm(后五天)不需稀释。（处理量按照3000t/d计算）3）前三天加剂量为200ppm，不作物料统计。4）通过五天空白试验和五天加剂试验对比，考察各产品收率情况。4.1.3为精细考察增液剂增收效果，不改变装置生产方案。4.1.4主

7、要工艺指标：1）四路加热炉总出口温度4942 2）焦炭塔顶压力0.2000.02MPa3）反应油气进塔温度4104）换热段上温度370105）保持恒定的循环比0.20.3。4.2增液剂工业试验数据：收集的数据为每日0：00数据。 4.2.1焦化炉四路炉出口温度表二 加剂前后焦化炉四路出口温度对照表日期辐射出口温度一路二路三路四路空白数据12.2649949749749812.2749949949849912.28 49949949949812.2950049849949912.30497497499499平均温度499 498 498 499 加剂试验1月3日4994984984981月4日4

8、994975004991月5日4974984964981月6日4994984984981月7日498498499497平均温度498 498 498 498 4.2.2焦化炉四路出入口压降（见下页）11表三 加剂前焦化炉出入口压力统计表日期入口出口入出口压降一路二路三路四路一路二路三路四路一路二路三路四路12月26日1.981.872.031.770.430.430.430.431.551.441.61.3412月27日1.981.832.041.850.460.460.460.461.521.371.581.3912月28日1.951.92.051.870.450.450.450.431.5

9、0 1.451.60 1.4412月29日1.911.952.061.840.460.460.460.461.451.491.60 1.3812月30日1.861.952.091.80.430.440.440.441.431.511.651.36表四 加剂后焦化炉出入口压力统计表日期入口出口入出口压降一路二路三路四路一路二路三路四路一路二路三路四路1月3日1.851.822.031.740.440.440.440.441.411.38 1.59 1.30 1月4日1.831.882.061.920.440.440.450.471.391.44 1.61 1.45 1月5日1.921.892.0

10、11.90 0.460.470.470.471.461.42 1.54 1.43 1月6日1.811.992.05 1.840.450.450.460.471.361.54 1.59 1.37 1月7日1.871.922.10 1.870.450.460.460.481.421.46 1.64 1.39 数据取自每日0：00的记录图一 加剂前后焦化炉出入口压降比较示意图4.2.3增液剂工业试验收率统计 表五 加剂前后焦化装置收率统计表 试验数据表日期进料干气液化气汽油柴油蜡油轻收总液收加工量产量收率产量收率产量收率产量收率产量收率空白数据12月26日2973 110.85 3.73 84.48

11、 2.84 399.04 13.42 1094.55 36.82 516.27 17.37 53.08 70.45 12月27日2921 103.79 3.55 83.02 2.84 387.66 13.27 1117.70 38.26 508.78 17.42 54.38 71.80 12月28日2960 109.76 3.71 84.77 2.86 412.37 13.93 1122.66 37.93 501.29 16.93 54.72 71.66 12月29日2997 105.62 3.52 84.18 2.81 381.26 12.72 1123.49 37.49 543.75 18

12、.14 53.02 71.16 12月30日2903 104.28 3.59 85.66 2.95 394.06 13.58 1076.36 37.08 515.44 17.76 53.61 71.37 总计14754 534.30 3.62 422.10 2.86 1974.38 13.38 5534.76 37.51 2585.53 17.52 53.76 71.28 加剂试验1月3日3012 105.92 3.52 83.58 2.78 394.77 13.11 1127.62 37.44 568.73 18.88 53.33 72.21 1月4日3170 109.46 3.45 88.

13、72 2.80 405.44 12.79 1186.31 37.42 581.22 18.34 53.01 71.35 1月5日3163 112.60 3.56 88.11 2.79 411.84 13.02 1164.82 36.83 624.53 19.75 52.64 72.39 1月6日3140 107.90 3.44 87.98 2.80 409.00 13.03 1141.00 36.34 603.71 19.23 52.16 71.39 1月7日3180 109.85 3.45 88.62 2.79 413.98 13.02 1166.47 36.68 641.18 20.16

14、52.49 72.65 总计15664 545.7 3.48 437.01 2.79 2035.03 12.99 5786.23 36.94 3019.37 19.28 52.72 72.00 图二 加剂前后焦化装置收率对照4.3数据分析4.3.1加热炉出口温度从操作数据可看出，加热炉各路出口温度在497500之间，在工艺指标范围之内。4.3.2加热炉入出口压降从加热炉四路入出口压降图图一可看出：加入增液剂后，第一炉炉管压将下降明显，其他三路炉管都有三点下降。总体趋势可看出：较加入前压降有5个点升高，15个点降低在加入增液剂后入出口压降有所降低。4.3.3轻油收率从轻油收率曲线图可看出：轻油收

15、率只有一天加入后高于加入前，其余四天都低于加入前，总体分析：轻油收率较加入增液剂前下降1.04%。4.3.4总液收总液收在加入增液剂后，有四天总液收明显高于加入增液剂前，其余一天总液收也高于加入增液剂前最低总液收。总体分析：总液收在加入增液剂后较加入前增加0.72个百分点，主要是蜡油收率增幅较大（1.76%）。 5、结论焦化装置增液剂试验：空白试验为五天，加入试验为五天，为精细考察增液剂增收效果，不改变装置生产方案，炉出口温度、焦炭塔顶压力、反应油气进塔温度、蒸发段温度等主要操作参数不做大的调整，保持目前的循环比0.20.3之间。l 加热炉炉管入出口压降有明显下降；l 干气、液化气收率略有下降，分别下降0.14%和0.07%；l 汽、柴油收率有所下降，分别下降0.39%和0.57%；l 蜡油收率增加明显，增加1.76%；l 总液收有所增加，增加0.72%；l 该剂对装置的加热炉炉管及管道防腐、阻垢性能，需今后投用后长期加以考察。参考文献（1）翁兴勇，段金庭，肖津，刘青星 100万吨/年延迟焦化装置操作规程 大港石化公司 2005年10月1日（2）ZF38焦化阻垢抑焦增液剂产品说明 常州市科特化工有限公司（3）王力，刘淑芝，肖家治 增液剂精确评价方法的研究 石油大学化工学院