[01472686]高苛刻度低结焦速率焦化炉技术

该项目属于新型炼油技术，旨在提高石油资源利用率，符合国家重大战略需求。 延迟焦化是国内外劣质重油轻质化的主要工艺过程，中国延迟焦化加工能力达到1.2亿吨/年，其中山东省延迟焦化加工能力4000万吨/年，占全国总量的1/3。如果石油焦产率下降1%，相当于每年少产低附加值石油焦120万吨，多产轻质油品100万吨以上。因此，提高装置轻油收率、降低石油焦产率是炼油企业的核心追求目标。 延迟焦化工艺中重油生焦反应所需的热量全部由焦化炉提供。该工艺过程要提高轻油收率，必须提高焦化炉的操作苛刻度，为重油提供足够的反应所需热量，以提高焦炭的缩合度，降低石油焦产率。传统方式单纯通过提高焦化炉出口温度增加反应给热量，易导致炉管结焦速率过快、炉管壁超温爆裂等问题，制约装置运行周期或操作安全。由于重油组成复杂，缺少对炉管结焦机理研究，对其工艺过程本质认识不够深入，导致焦化装置操作条件过于保守，石油资源未能得到充分利用。该项目基于重质油热反应化学和辐射传热理论，结合专用设备和模拟软件开发，取得了延迟焦化技术的重大创新和突破。 1.基于重质油热反应化学研究，提出准确表征重油结焦倾向的关键指标—结焦因子。重油组成及转化行为极为复杂，常规物性难以准确表征其结焦反应特性。结焦因子理论上直接体现了结焦源于缩合反应的事实，克服了重油结焦倾向评价准确性和时效性的难题，所开发的评价方法及专用设备已被行业内广泛采用。 2.创立焦化炉管壁动态结焦机理，提出了焦化炉优化设计新准则。基于原料反应结焦与介质流动因素剖析所创立的动态结焦机理，建立了兼顾控制炉管结焦和提高反应给热量的设计与操作准则，创立了低温长停留时间方式提高反应给热量，并有效控制炉管结焦的焦化炉创新设计理念。理论上保证了该技术工艺上的领先性。 3.创立焦化炉设计新思路，开发了单程处理量最大的焦化炉。突破了传统设计确保炉管受热强度均匀的理念，创立了辐射热定向反射与管内反应相匹配的新思路，使管内最高油膜温度大幅降低，开发了单程处理量50万吨/年的超大型双阶梯式焦化炉，处理量超过国外同类技术20%以上，并实现工业应用。保证了该技术设备上的领先性。 4.突破常规工艺设计准则限制，形成高苛刻度低结焦速率焦化炉技术。主要技术优势：焦化炉处理量提高20%以上；清焦周期由6个月延长至12个月；焦炭产率下降1～3%，轻油收率提高1～2%，相当于单位原料加工效益增加100元/吨以上。 该技术已在国内40多套延迟焦化装置上成功应用（其中，山东省内应用11套），总加工规模超过5000万吨/年，接近全国延迟焦化总规模的50%；获授权专利11项，发表论文24篇。其中，三家企业应用该技术近三年新增利税24.99亿元，举办6届延迟焦化技术论坛，为行业技术进步作出重大贡献。该技术入选中国21世纪已工业化应用并有国际竞争力、具有独立知识产权的16项外推技术之一，为促进该省炼油行业提质增效和实施中国炼油技术“走出去”战略奠定了基础。