一种适用于低进料流量的延迟焦化装置及控制方法与流程

本发明属于石油化工，特别涉及一种适用于低进料流量的延迟焦化装置及控制方法。

背景技术：

1、中石油玉门油田炼油化工总厂延迟焦化装置原料为减压渣油，采用三点注汽和一炉两塔工艺，设计能力为50万吨/年，循环比设计为0.15，操作弹性60%～110%，吸收稳定系统设计由分馏侧线供热。近年来，受上游实施减压深拔、进厂原油变轻以及“提催化、降焦化”的重油加工策略影响，焦化装置的新鲜进料负荷逐年下降，单日负荷最低下降到50%左右，加热炉进料负荷创新低。由于加热炉新鲜进料量偏低，分支长期低于20t/h运行，因流量偏低，炉管内流速降低导致炉管偏流、炉管结焦加剧。2019年8月检修机械清焦时炉管底部焦层最厚达4.5cm，是典型的低流速结焦。以0.15循环比计算不同负荷下炉管分支流量见表1-1。分支流量的联锁值原设计为22t/h，后根据低负荷要求，在2016年调整至联锁值20t/h，又在2019年调整至联锁值16t/h、报警值18t/h。

2、表1-1 不同负荷下的分支流量

3、 负荷率 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% 日均负荷 572 715 857 1000 1143 1286 1429 1572 减渣进料 23.82 29.77 35.73 41.68 47.63 53.59 59.54 65.50 分支流量 13.69 17.12 20.54 23.97 27.39 30.81 34.24 37.66

4、在原设计中，通过增加分馏塔底循环油流量来提高焦化加热炉分支流量负荷，出现以下问题：第一，在日常运行中，采用蜡油下回流8t/h（侧线抽出温度360℃）补充进入分馏塔底充当塔底循环油（气相397℃）。经过运行发现，在6-8t/h以内时补充效果较明显，约可提高循环油3-4t/h；低负荷下，重蜡油更轻，补充进分馏塔底的大部分又变成气相，补充循环油效果不明显，蜡油下回流大于10t/h之后循环油量基本不增加，依靠大幅增加蜡油下回流来充当塔底循环油来继续提高分馏塔底循环油量的方案已无法实现。第二，焦化装置作为减渣平衡装置，其来油量极不稳定，需要频繁调整辐射分支进料、并同步调整注汽量、炉管表皮温度，有时每天需要调整5-6次，进料负荷最高增加6t/h，这样的频繁调整也会进一步加剧炉管结焦。第三，虽然焦化装置负荷降低了，但焦化装置预热塔预热时，所需热量并不会减少，如果热量减少，将影响装置操作周期。同时三顶瓦斯、加氢富气等物料进入吸收稳定系统解析分离，这就需要更多的热源。由于系统热量不足，不仅引起焦炭塔新塔预热困难、影响正常切换周期，还导致吸收稳定单元热量不足，产品质量不合格。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种适用于低进料流量的延迟焦化装置及控制方法，该装置可以解决延迟焦化装置低负荷下加热炉进料流量过低而导致炉管流速过低结焦加剧的问题，同时能解决装置低负荷下系统热量严重不足的问题，以及原料波动进料调整频繁的问题，提高生产效率，降低成本。

2、本发明的技术方案在于：一种适用于低进料流量的延迟焦化装置，包括第一原料油换热器，所述第一原料油换热器的输出端通过管路连接有缓冲罐，所述缓冲罐的底部设有原料油泵，所述原料油泵的输出端通过管路依次连接有第二原料油换热器、第三原料油换热器、第四原料油换热器、第五原料油换热器，所述第五原料油换热器的输出端通过管路连接有辐射进料缓冲罐，所述辐射进料缓冲罐的底部设有加热炉进料泵，所述加热炉进料泵的输出端通过管路经加热炉后依次连接有焦炭塔和分馏塔，所述分馏塔中部设有第二重蜡油泵，所述第二重蜡油泵的输出端通过管路依次连接有第六原料预热器、稳定塔底重沸器、蒸汽发生器、水冷器，所述蒸汽发生器、水冷器之间的管路设有回流管路ⅰ，所述回流管路ⅰ的输出端与所述第一原料油换热器的输入端相连接。

3、所述分馏塔底部设有第一重蜡油泵，所述第一重蜡油泵的输出端设有回流管路ⅱ，所述回流管路ⅱ的输入端与所述辐射进料缓冲罐的输入端相连接。

4、所述回流管路ⅰ上依次设有温度计、流量计以及调节阀。

5、所述第一原料油换热器的输出端与所述缓冲罐的顶部侧面相连通。

6、所述第五原料油换热器的输出端与所述辐射进料缓冲罐的顶部侧面相连通。

7、所述焦炭塔的数量为两个，经所述加热炉加热后的管路与两个所述焦炭塔的底部分别相连通，所述焦炭塔顶部的输出端管道与所述分馏塔的相连通。

8、所述加热炉进料泵的输出端通过两条分支管路分别进入加热炉进行加热，加热后两条所述的分支管路重新合成一条管路。

9、一种适用于低进料流量的延迟焦化装置的控制方法，使用如上所述任意一种适用于低进料流量的延迟焦化装置，包括以下步骤：

10、s1：进料流量正常时，上游来的减压渣油依次经过第一原料油换热器、缓冲罐、原料油泵、第二原料油换热器、第三原料油换热器、第四原料油换热器、第五原料油换热器，上流来的减压渣油经过四组换热器后依次进入辐射进料缓冲罐、加热炉进料泵、加热炉、焦炭塔分离出油气后进入分馏塔，进入分馏塔之后进一步分离成重蜡油、轻蜡油、柴油组分；重蜡油自分馏塔侧线第二重蜡油泵抽出，经第六原料预热器、稳定塔底重沸器、蒸汽发生器、水冷器后排出装置。

11、s2：进料流量变低时，打开调节阀，重蜡油自分馏塔侧线第二重蜡油泵抽出，在蒸汽发生器油相出口经回流管路ⅰ与上游来的减压渣油一起原料油换热器。

12、所述步骤s1中，当加热炉炉管结焦速率变大时，通过打开分馏塔底部第一重蜡油泵，开启回流管路ⅱ，将分馏塔底循环油输入辐射进料缓冲罐，通过增加热蜡油物料回炼流量，控制加热炉炉管结焦速率。

13、本发明的技术效果在于：1.本发明通过增设回流管路ⅱ为焦化装置加热炉增加热蜡油物料回炼流量，较好的控制了加热炉炉管结焦速率；；2.本发明通过设回流管路ⅰ增加回炼物料，提高焦炭出口油气总量，提高低负荷下的预热速度，优化全装置热量平衡，为吸收稳定单元提高充足热量；3.本发明通过设回流管路ⅰ提供热蜡油物料供料模式，减少水冷器带来的热量损耗，提高能量利用效率；4.本发明通过增设回流管路ⅱ，实现加热炉分支流量稳定，并通过回炼物料自控来稳定原料缓冲罐液位，减少操作量。

14、以下将结合附图进行进一步的说明。