簡介

　　催化裂化是當(dāng)今重質(zhì)油輕質(zhì)化***重要的加工手段之一。為了適應(yīng)對輕質(zhì)燃料油需求的增長和原油的重質(zhì)化，提高原料的摻渣比，某些FCC裝置直接加工常壓渣油，還有一些FCC裝置開始摻煉減壓渣油。原料變重給FCC裝置帶來許多不利影響，特別是結(jié)焦和結(jié)垢使裝置不能正常運(yùn)行。為了防止裝置的結(jié)焦和結(jié)垢以及維持裝置的熱平衡，許多煉油廠采用此甩油漿的辦法解決這一矛盾。隨著原料不斷重質(zhì)化，油漿的產(chǎn)量將進(jìn)一步增加。因此，它的有效利用越來越受到人們的重視。

　　目前，國內(nèi)的催化油漿一般作為廉價(jià)的重質(zhì)燃料油出廠。為了取得催化油漿高附加值的產(chǎn)品，人們進(jìn)行許多研究工作，確定油漿可以進(jìn)行抽提并能進(jìn)一步進(jìn)行深加工。由于油漿含有25%～30%的飽和烴，這部分飽和烴是優(yōu)質(zhì)的清洗劑和導(dǎo)熱油原料；同時(shí)油漿中的芳烴達(dá)50%以上，芳烴是一種極有價(jià)值的化工產(chǎn)品，產(chǎn)品用途廣泛，市場前景廣闊。因此催化油漿作為廉價(jià)的重質(zhì)燃料油燒掉是非?？上У模瑢ζ溟_發(fā)利用，將會(huì)給社會(huì)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　中國在油漿利用方面的研究起步較晚，雖然經(jīng)過近幾年的試驗(yàn)和研究，取得長足進(jìn)展，但仍處于初級階段，仍需要加大科技力量的投入。由于催化裂化外甩油漿含有35%左右的飽和烴、50%左右的芳烴及膠質(zhì)瀝青質(zhì)，不同煉油廠FCC裝置的油漿性質(zhì)見表1。經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn)，結(jié)果表明通過采用溶劑抽提工藝可以使油漿得到初步分離，分離后的蠟油是清洗劑、導(dǎo)熱油和制造橡膠軟化劑的優(yōu)質(zhì)原料，同時(shí)其抽出油含有大量的芳烴（90%左右）通過進(jìn)一步深加工精制，可制得高附加值的芳烴，從而使油漿得到充分的綜合利用。

　表1 FCC外甩油漿主要成分

　　油漿中大約含30%的飽和烴，50%的芳烴和稠環(huán)芳烴，10%的膠質(zhì)，若將其有效地分離，進(jìn)行深度加工，可以發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)效益.經(jīng)過國內(nèi)眾多科技工作者在這方面的研究，其具體工藝如下：

1、生產(chǎn)70#瀝青和輕柴、重質(zhì)柴油和石腦油：

　　　我們將油漿通過加熱爐加熱后，將其在反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行一次性閃蒸。當(dāng)反應(yīng)溫度在470℃-490℃時(shí)，反應(yīng)出的重油部分是優(yōu)質(zhì)的70#瀝青和防水材料；分餾出的輕柴、重質(zhì)柴油，石腦油。詳情見下面的產(chǎn)品方案、主要生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程簡圖。

（1）產(chǎn)品方案　　　

70#瀝青、輕質(zhì)柴油、重質(zhì)柴油、石腦油。

（2）主要生產(chǎn)設(shè)備

表1裝置區(qū)設(shè)備一覽表

（3）工藝流程

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油漿

密度：1.03

水分：≦2.0%

油漿是黑褐色粘稠狀的可燃液體，是一種混合物，燃燒性能好，發(fā)熱量高，灰分少，主要用于工業(yè)燃料。

70#瀝青

密度：1.15-1.25

軟化點(diǎn)43-55℃

延伸度1.5m以上

輕質(zhì)柴油

密度：0.84-0.85

閃點(diǎn)：大于48℃

凝點(diǎn)：-20-5℃

十六烷值：大于40℃

重質(zhì)柴油：

密度：0.88-0.92

凝點(diǎn)：+12℃

石腦油：

密度：0.74-0.76

二、 工藝介紹

　　熱裂化裝置為重油加工比較徹底的工藝，它以減壓渣油、油漿、廢機(jī)油為原料在470℃的高溫下進(jìn)行深度熱裂化和縮合反應(yīng)的熱加工過程。生產(chǎn)石腦油、輕質(zhì)柴油、重質(zhì)柴油、70#瀝青、燃料氣。

工藝介紹
　 熱裂化裝置的工藝流程由不同的類型，就生產(chǎn)規(guī)模而言，有一爐兩塔流程。其特點(diǎn)是將渣油以很高的流速，在高熱的條件下以強(qiáng)烈喘流通過加熱爐爐管，在很短時(shí)間內(nèi)通過渣油或油漿的臨界裂解溫度范圍，達(dá)到焦化反應(yīng)溫度，并迅速離開加熱爐管，進(jìn)入反應(yīng)塔的反應(yīng)空間，使裂化、縮合等到反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行。

　　原料油經(jīng)換熱（360℃）進(jìn)加熱爐對流段升溫到470℃左右，進(jìn)入分餾塔下部換熱段與反應(yīng)塔頂來的高溫油氣直接換熱，將原料油中輕組分油蒸出，同進(jìn)又加熱了原料油。蒸發(fā)段溫度在360-380℃。若該溫度低，冷凝下來的循環(huán)油量就大，循環(huán)比就大，反之則循環(huán)比小。分餾塔底溫度控制在385-390℃,并且有塔底循環(huán)油泵保持油料的不斷循環(huán)，以盡量減少塔底結(jié)焦的機(jī)會(huì)。原料油中蠟油以上的重餾分與來自反應(yīng)塔油氣中被凝的循環(huán)油一起流入塔底，快速升溫到470℃左右。為了減少加熱爐管結(jié)焦，使油品以強(qiáng)烈湍流狀態(tài)通過油品的臨界反應(yīng)區(qū)，氣液混合物流速提高到30-45m/s，達(dá)到熱裂化裝置反應(yīng)的目的。
　　加熱爐出口油料通過高溫閥進(jìn)入反應(yīng)塔，依靠本身降溫放出的顯熱進(jìn)行反應(yīng)，分解生成的油氣為460℃左右，從反應(yīng)塔頂引出，進(jìn)入分餾塔與原料油換熱后分割為汽油、柴油、重質(zhì)柴油以及氣體?？s合生成的反應(yīng)層從下至上逐漸焦結(jié)在反應(yīng)塔內(nèi)壁。
　　 反應(yīng)塔是間歇操作，切換周期一般為23天，除焦等其它操作時(shí)間20天。在生產(chǎn)中反應(yīng)塔反應(yīng)及泡沫層料位逐步達(dá)到全塔高度的2/3-3/4即停止進(jìn)料，切到另一個(gè)反應(yīng)塔。反應(yīng)塔停止進(jìn)料后，必須立即吹汽，趕走殘余油氣，減少反應(yīng)的揮發(fā)分。***后進(jìn)行除焦。干氣通過脫硫塔進(jìn)入干氣罐供全廠燃燒。 

控制方案介紹

1、分餾塔頂液位控制LIC1105串級控制
2、反應(yīng)塔頂出口溫度控制TIC1110串級控制反應(yīng)塔A、B頂出口溫度控制一般采用與急冷油入反應(yīng)塔流量FIC1109進(jìn)行串級調(diào)節(jié)控制。
3、分餾塔原料油進(jìn)料溫度TIC1115分程控制分餾塔原料油進(jìn)料溫度調(diào)節(jié)TIC1115選用分程調(diào)節(jié)，分別對應(yīng)0-50%和50-100%進(jìn)行控制，在中間點(diǎn)設(shè)定一定的死區(qū)進(jìn)行控制。

4、加熱爐出口溫度串級選擇控制爐出口溫度用出口溫度與爐膛溫度組成串級控制，出口溫度可主環(huán)單投；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)既可以是燃料氣，又可以是燃料油。

5、加熱爐熱效率

三、 工藝流程圖（副頁）

　　　建設(shè)一座10萬噸／年熱裂化裝置（可擴(kuò)大到15萬噸/年），罐區(qū)投資120萬元，裝置區(qū)投資320萬元，（加熱爐為10萬噸價(jià)格53萬、分餾塔28米高直徑1.5米16萬、動(dòng)力裝置18萬、反應(yīng)塔高7.2米直徑2.2米價(jià)格13萬、閥門大約21萬、無縫鋼管30萬、DCS系統(tǒng)32萬、焊工施工費(fèi)大約17萬、保溫費(fèi)用20萬。員工培訓(xùn)和開工費(fèi)10萬，4噸蒸汽鍋爐23萬元）辦公場所、變壓器60萬元總投資約300萬元，價(jià)格有3%的浮動(dòng)。備注：催化塔、瓦斯壓縮機(jī)、脫硫塔（根據(jù)資金定奪，催化塔（柴油脫色塔）30萬，脫硫塔（增加辛烷值）20萬，瓦斯壓縮機(jī)35萬）每天（24小時(shí)）的加工量180噸—280噸。
根據(jù)2010年2月20日油品價(jià)格計(jì)算效益情況：原料，催化油漿，4000元／噸。產(chǎn)品，汽柴油6100元×0.37＝2257元，重質(zhì)柴油油5800元×0.14 =812元 70#道路瀝青3300元×0.41＝1353元，產(chǎn)品合計(jì)收入4422元，每噸加工費(fèi)包括設(shè)備折舊約100元，每噸凈利潤大于200元，每天加工200噸。技術(shù)經(jīng)濟(jì)初步分析

　　　熱裂化裝置原料可以是油漿、渣油、廢機(jī)油 。產(chǎn)品汽油經(jīng)過脫硫后是優(yōu)質(zhì)的汽車燃料，重質(zhì)柴油可作為船泊燃料油或鍋爐燃料油，輕質(zhì)柴油經(jīng)過催化精制處理后是較好的柴油產(chǎn)品，具有很好的市場前景。該工藝具有流程簡單、原料適應(yīng)性強(qiáng)、技術(shù)成熟可靠、投資和操作費(fèi)用較低等特點(diǎn)。

　　　項(xiàng)目采用熱裂化的方法將油漿或渣油轉(zhuǎn)變?yōu)槠?、柴油、重柴、干氣，石腦油、柴油、重柴通過精制可獲得合格產(chǎn)品，所以將熱裂化裝置與精制裝置建成聯(lián)合裝置能較好地解決油漿和渣油的深加工與產(chǎn)品的質(zhì)量問題，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。