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1、Petrochina/PDVSA Guangdong Petrochemical20 MMTPA Refinery Project中委广东石化2000万吨/年重油加工工程560万吨/年延迟焦化装置引进工艺包技术总结华东设计院广东石化公司2010.4延迟焦化技术方案对比分析一、装置特点即将建设的广东石化公司延迟焦化装置，规模560万吨/年，是目前国内拟建、在建和建成投产的延迟焦化装置中，加工规模最大、 原料性质最差、操作周期最频繁。面对加工的劣质原料，国内没有大 规模加工经验，选择一个适合的延迟焦化工艺技术， 一定程度上决定 了装置能否实现安全运行、良好运行、长周期运行的目标，所以本套 延迟焦化
2、装置引进国外有加工委油成熟经验延迟焦化工艺包。从三月六日到三月十八日在北京分别与 COP FW公司进行了揭阳 560万吨/年延迟焦化装置引进工艺包的技术澄清会，并对其技术附 件进行了多次确认后，在四月初签署技术附件，完成了技术谈判，现 在正处于商务报价阶段。装置处理量为560万吨/年，年开工时间8400h,生焦周期18h, 设计循环比为0.2，操作弹性为60%110%在处理量不变的情况下， 操作循环比可在00.2范围内调整。当处理量为110%上限操作时， 循环比仍能保持0.2不变；下限60%操作时，循环比仍保持0.2。本次延迟焦化技术工艺包谈判包括二个专利商，分别为COP FW, 下面就二个技
3、术供应商的技术特点进行如下对比分析。二、技术对比广东石化公司延迟焦化装置的原料性质:MEREY-16BASRA1#FCC2#FCC混合后流量 Flow, Kg/h54607171429841739595665512各原料所占比例，%82.0510.731.265.9582.05密度 Density (15.6 oC), g/cm31.051.051.051.051.05硫含量 Sulfur, wt%3.556.323.03.03.81酸值 Total Acid, mgKOH/g 氮含量Nitrogen, 卩g/g96054491100010008435残碳 Con Carbon, wt%272
4、2.330.50.524.59沥青质 Asphaltenes, wt%20.418.6Ni,卩 g/g14416555136.2V,卩 g/g 倾点 Pour Point, oC66044631515547.4闪点 Flash PointC172粘度 Kinematic Vis, cSt at 100 oC1,200,000545050粘度 Kinematic Vis, cSt at 80 oC23,000,00063000170ASTM D1160 Vol %0.04545823203205586105913813813062239039068966140541640541683742395
5、872889FBP9601、近5年业绩对比表-1技术供应商延迟焦化经验对比项目COPFW近5年技术提供（套）17.51.加工委油的装置（套）26单套最大规模万吨/年1,440.00875.00国内经验-1从表-1可以看出，FW公司近5年在延迟焦化领域的技术服务要 多与COP在加工委油的经验上FW处于明显的优势；COP公司拥有自 己的延迟焦化装置中加工委油减渣的经验；国内目前为止，唯一引进国外工艺包的是惠州焦化，采用的是 FW技术。特别指出的是在美国德克萨斯州的康菲石油 Swee ny炼油厂的延 迟焦化装置（Sweeny焦化装置），其设计基础是100%勺Merey减压 渣油。Sweeny炼油厂扩
6、建项目是菲利普斯（Phillips ）和委内瑞拉 国家石油公司（PdVSA的合资企业。Sweeny炼油厂扩建项目包括增 加一套减压和延迟焦化装置以及其它一些装置和设施。在开工后的几年里，Sweeny焦化装置加工处理100%或近乎100%勺Merey原油减 压渣油。康菲石油公司拥有Sweeny焦化装置加工处理100%Merey减 压渣油的操作数据、研发数据、试运行数据、原始及扩建设计数据。F面是COF公司加工委油减渣的Sweeny炼厂的设计和操作数据:Swee ny coker设计值实际值进料，t/d967013150焦炭塔操作压力1.0541.547焦炭塔操作温度440436加热炉出口温度，C
7、500492循环比0.050.1馏分油循环00进装置的温度，C333最高焦层离上切线的距离为 4.6m,上切线距油气出口法兰为4.0 m，空咼很小。石油焦性质：C 90.2%, H 3.6%, S 4.4% N 1.8% HHN （高热值）35.3MJ/kg。由于委油减渣的粘度比较大，FW也认为委油减渣进装置的温度 应在230C以上，最低不要低于210C。2、供应商技术优势表-2 技术优势对比技术优势项目COPFWSEI零循环比有有有加热炉专有技术有有焦炭塔长寿叩设计有有焦炭塔顺控系统有有开放式的平台管道布局有特殊的管线阀门布局减小结焦有固定倾斜墙和焦坑设计有重质油冲洗系统有馏分油循环有从表-
8、2中可以看出，三家技术供应商各自有各自的特点。做为延迟焦化装置来说，加热炉和焦炭塔区域的技术水平，对装置的安全 平稳运行举足轻重。（1）加热炉技术。FW公司拥有专有加热炉设备，目前国内引进 的工艺包为FW公司的技术。通过对惠州延迟焦化装置的调研了解到， 目前惠州的FW专有技术加热炉真正实现了加热炉的在线清焦，而且 已经成功进行了三次，为装置的长周期生产奠定了基础。（2）焦炭塔顺控技术。焦化装置焦炭塔换塔操作是影响焦化安全生产的最重要的一个必要的操作过程，尤其是三炉六塔18小时生焦的设计，每天要进行四次换塔操作，开关 100余次大小阀门，这样 频繁的改动流程对安全生产带来的威胁是很大的，这也是延
9、迟焦化装置生产的难度之所在。焦炭塔顺控系统的存在，能大大降低因焦炭塔 频繁操作导致误操作的可能性，为提高焦化装置的安全系数提供了保 障。（3）C0P独特的焦坑设计这种设计，加大了溜槽的倾斜角度，使除焦时下焦更加顺畅，除 焦作业时，最大限度的减少石油焦堵塞溜槽造成堵焦的可能。（4）FW COP原料、分馏流程的主要区别CM| 飞厂 012 | - Tn FC EEHAL FROM囱&SCUUW FDT jggcb i 卜 TO fVftwfE盅*BE皿卩Ml 1 H400 W 目上图为COP勺分馏塔底设计，渣油经过换热后进入分馏塔。分馏 塔上重蜡集油槽可以将重蜡油抽出，理论上达到循环油与渣油在分馏
10、 塔底不接触。SEI的设计与COP类似。FW设计与上述不同，渣油换热 后不进分馏塔，而是进入单独设计的辐射进料缓冲罐，循环油（重蜡 油）自分馏塔底抽出后，一路作为循环油进入辐射进料缓冲罐，作为 可调整的循环油量；另一路出装置。这种流程设计使循环比调整的灵 活性大大提高，零循环比的实现可能性高于上述两者。三、设计深度表-3 设计深度对比表COPFWSEI是否提供全部的仪表数据表仪表回路工艺描述少部分部分全部全部链锁逻辑图提供提供提供主要管线应力布置单线图不能有偿提供不提供焦炭塔详细设计不能有能力有能力从表-3中可以看出，COP勺工程能力较FW薄弱，所以提供的PDP对单体院转化来说，困难较大，可靠
11、性降低。四、整体流程设计表-4主要流程设计的不同点COPFW对分馏塔及后冷结盐设计考虑无有开工大循环的流程流程不清晰流程不清晰污泥回炼流程没考虑考虑冷焦水除焦水流程一个系统一个系统加热炉注汽注水注汽注冷凝水广东石化延迟焦化原料中，盐的含量很高。电脱盐后的减压渣油 中，理想状态是钠盐不超过i5ppm实际上包括其他的盐类在内的盐 含量会较高。焦化装置进料盐含量高主要有两个危害：一是钠盐会加 速加热炉炉管的结焦速度，使加热炉的生产周期缩短；二是造成分馏 塔和分馏塔顶空冷结盐，如果处理不当，会造成分馏塔塔盘或空冷器 的堵塞，威胁装置的安全运行。FW在针对广东焦化原料的特有性质， 在分馏塔上设计了专用于
12、冲洗塔盘的水洗积液罐，便于分馏塔结盐时的洗盐操作；同时在分馏塔顶空冷的入口处设计了一个酸性水的水洗 流程，可以最大限度的抑制空冷管束里结盐的发生。开工大循环流程，二个技术供应商都采用了新式的循环流程， 消 除了国内焦化开工循环流程的弊端， 流程简化而适用。开工时建立装 置大循环为：分馏塔-加热炉进料泵-加热炉-四通阀-大油气线- 分馏塔，甩开焦炭塔，待引进蜡油加热炉出口温度达到 350 C时打开 焦炭塔顶油气线上的切断阀，利用油气给焦炭塔预热。污泥回炼流程，FW明确给出了回炼流程。COP表示能够实现污泥 回炼。但三个专利商都表示， 污泥回炼对焦化的生产会带来负面影响， 均建议不宜采用焦化装置来
13、回炼污泥。冷焦水和切焦水部分， 二个专利商均提出的是冷焦水和切焦水处 理为一套系统， 即冷焦放水和切焦水均先进入焦池， 经过逐级沉降和 过滤后由泵提升到储水罐， 冷焦水和切焦水均自该罐抽出， 储水罐的 焦粉经过搅拌可以自压到焦池。该流程简化，简单适用，取消了冷焦 水放水罐的设计，给生产管理带来方便。FW在国内和国外、COP在国 外，对于各种焦化原料均采用此方案， 均称完全可以达到环境保护要 求。主要是通过以下三个措施实现冷焦水少带甚至不带油和含硫物 质：1） 提高反应温度，增加反应深度，使得焦化油中的硫组份充分分 解。 2）改进极冷油的注入方式，避免极冷油进入泡沫层，降低泡沫层 的局部温度，生
14、成粘焦。 3）冷焦时逐步加大给水量，采用泡焦冷焦 工艺，增加了对焦炭的汽提效果。加热炉注水注汽方式上， FW 提出的观点是注水和注汽对提高炉 管内油品流速和降低油品分压的作用没有差别，但在线清焦操作上， 选择注水要比注汽效果明显， 较大的温差会是炉管上结焦的剥离效果 明显。COF的技术方案选择的注汽，在线清焦温差较小。五、加热炉设计FW加热炉hs NBKkMkx sffTO O O O O o O oO O o o o o o 0COP加热炉从上图可以看出，COP改进后的加热炉为一室两管程，这种设计 的优点在于其可以节省投资。FW设计的加热炉为一室一管程，相比之下投资较多。但从实现在线清焦的灵活程度上，COP很难实现单个管程的在线清焦，因为一室内在无法很好控制单个管程的温度变化和 另一管程的正常恒定温度；而 FW
