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第四章延迟焦化装置
Delayed Coking Unit
6/10/2018
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石油化工过程系统概论
第一节概述
焦炭化(简称焦化)是深度热裂化过程,也是处理渣油的手段之一。它又是唯一能生产石油焦的工艺过程,是任何其他过程所无法代替的。尤其是某些行业对优质石油焦的特殊需求,致使焦化过程在炼油工业中一直占据着重要地位。
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石油化工过程系统概论
焦化是以贫氢重质残油(如减压渣油、裂化渣油以及沥青等)为原料,在高温(400~500℃)下进行深度热裂化反应。
通过裂解反应,使渣油的一部分转化为气体烃和轻质油品;由于缩合反应,使渣油的另一部分转化为焦炭。
一方面由于原料重,含相当数量的芳烃,另一方面焦化的反应条件更加苛刻,因此缩合反应占很大比重,生成焦炭多。
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石油化工过程系统概论
炼油工业中曾经用过的焦化方法主要是釜式焦化、平炉焦化、接触焦化、延迟焦化、流化焦化和灵活焦化等。
延迟焦化应用最广泛,是炼油厂提高轻质油收率和生产石油焦的主要手段,在我国炼油工业中将继续发挥重要作用。
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石油化工过程系统概论
延迟焦化是一个成熟的减压渣油加工工艺,多年来一直作为一种重油深加工手段。近年来随着原油性质变差(指含硫量增加)、重质燃料油消费的减少和轻质油品需求的增加,焦化能力增加的趋势很快。
延迟焦化装置目前已能处理包括直馏(减粘、加氢裂化)渣油、裂解焦油和循环油、焦油砂、沥青、脱沥青焦油、澄清油、以及煤的衍生物、催化裂化油浆、炼厂污油(泥)等60余种原料。%~45%或以上,。
正由于焦化装置能处理炼厂各种残渣物料被称之为炼厂的“垃圾桶”,同时也是目前炼厂实现渣油零排放的重要装置。
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石油化工过程系统概论
延迟焦化装置的作用:将重质油馏分经裂解,聚合,生成油气、轻质油,中间馏分油和焦炭。
工作原理:由于重质油在管式炉中加热,采用高的流速(在炉管中注水)及高的热强度(炉出口温度500℃),使油品在加热炉中短时间内达到焦化反应所需的温度,然后迅速进入焦炭塔,使焦化反应不在加热炉中而延迟到焦炭塔中去进行,因此,称之为延迟焦化。
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石油化工过程系统概论
延迟焦化约生产70%的液体产品,其中:
汽油10%~20%;
柴油25%~35%;
裂化原料(蜡油)25%~35%;
石油气6%~8%;
焦炭(也称石油焦)15%~20%。
焦化所得的气体烃和液体油品中含较多的烯烃,安定性较差,故往往作为其他装置的原料或经加氢精制等处理后成为产品。
思考:焦炭是否是由碳元素形成的单质?
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石油化工过程系统概论
第二节工艺流程
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石油化工过程系统概论
一、焦化反应化学原理
焦化原料油所含烃类的分子很大,并有相当数量的芳烃。
:在高温(400~550℃)条件下,大分子烃类裂解生成小分子烃类,使渣油转化为气体烃和轻质油品;
:烃类又发生缩合反应,使渣油转化成焦炭。
缩合反应:是指小分子烃类相互作用生成较大分子的化合物,同时还生成其它小分子的化合物。
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石油化工过程系统概论
各种烃类在焦化过程中的反应是不相同的。
烷烃在400~600℃下易裂解为小分子的烷烃与烯烃。环烷烃可裂解成烯烃或脱氢转化为芳烃。裂解反应示例如下:


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