焦化装置安全可控弹丸焦生产技术攻关方案
编 写：翟志清 侯继承 李晓昌 编 号：QD-4400-2003-2012 审 核： 审 批：
技术质量处：
生产调度处：
机械动力处：
安全环保处：
批 准:
分公司领导：
焦化车间
2012年3月15日
根据分公司今年“七届七次”职代会提出的“三个优化”和“三个提升”指导精神，落实分公司提出的“安全可控弹丸焦”生产优化课题，为深层次挖掘装置潜力和拓展精细化管理内涵，结合焦化原料性质变化频繁、渣油平衡困难和掺炼塔河油后原料趋于劣质化的生产特点，在实施临界卡边操作、高苛刻度运行的基础上，以求进一步提高装置液收、降低装置加工损失和真正的实现渣油吃干榨净，部分指标引领同行业，为创建标杆装置和实现效益最大化奠定良好基础，特开展焦化装置安全可控弹丸焦生产技术攻关。
一、国内焦化装置弹丸焦生产情况调研
在国际油价高起的年代，炼油厂为获取更好的经济效益，通常选择价格相对便宜的重质原油和劣质原油。与此同时，为能产出更多的高附加值产品，常减压装置采用各种措施提高原油的拔出率，使减压渣油变得越来越重。因此，使不少延迟焦化装置有弹丸焦的生成，同时在生产过程中发生各种异常现象或故障，如焦炭塔在进料时发生晃动，冷焦时焦炭塔变形，放水时弹丸焦堵塞管道，除焦时焦炭塌方卡钻等等。这些问题严重地威胁了装置的安全生产和正常运行。所以绝大多数焦化装置都采取降低炉出口温度、提高循环比、提高焦炭塔压力，掺炼催化裂化油浆和调整原料组成等措施避免或抑止弹丸焦的生成，降低焦化装置的安全生产风险。车间近期对国内产生过弹丸焦的6家焦化单位进行了电话调研和技术资料整理，具体情况汇总如下表1-1：
表1-1 国内焦化装置产生弹丸焦厂家参数一览表
序号 1 焦化原料性质 关键工艺参数 循环比 0.40～0.65 0.25 0.10～0.15 0.20～0.21 0.24 0.45 厂家 辽河石化稠原油品种 辽河超稠油＋残炭 ％ 沥青质％ 反应温度 ℃ 反应压力MPa 13.92* 27.30** 24.86 26.50 17.90 26.62 27.11 16.12 13.80 13.00 17.50 49.7* 498～501 482～492 495～497 490～491 496 496 0.13～0.15 0.17 0.17～0.19 0.15～0.16 0.156 0.145 油焦化装置 纳普油 索鲁士＋伊朗 伊重＋沙中＋沙重 孤岛＋卡斯提拉＋阿尔沙垠 卡斯特拉＋卡诺姆混合原油 中原＋管输进口＋塔河油 2 茂名石化 3 青岛大炼油 4 齐鲁石化 5 扬子石化 6 洛阳石化 *辽河焦化进料为辽河稠油； **该原料中沥青质为胶质＋沥青质数据。 通过上表可以分析得知，延迟焦化生成弹丸焦的主要条件有两个，一是原料劣质化。原料残炭高、特别是其中沥青质的含量高达13％以上。原料劣质化会导致碳质沥青质较早形成，在原料从加热炉出口进入到焦炭塔入口前，就已经产生了缩合反应微小颗粒，它就是弹丸焦形成的前期物，进入到焦炭塔后，由于焦炭塔内气速等原因，以这些小颗粒为中心逐渐包裹形成弹丸焦；二是操作条件苛刻，采用较高的焦炭塔油气线速和炉出口温度、较低的循环比和较低的焦炭塔压力等苛刻的操作条件，在焦炭塔内形成了的高温和剧烈的湍流环境，为弹丸焦的形成创造了环境。目前判断焦化原料是否生成弹丸焦的传统做法是先测定原料20℃密度、残炭及沥青质等物性参数，再根据国外资料和国内生产经验确定原料是否会产生弹丸焦。主要方法如下：