本发明涉及石油化工技术领域，具体而言，涉及一种重油延迟焦化的方法及装置。
背景技术：
延迟焦化作为重油加工手段之一，在炼油行业中已经应用多年，该工艺以重质，劣质渣油为原料，经加热炉加热后进入焦化塔，在焦化塔内发生热分解缩合反应，生成不同沸点的液体，气体和焦炭产品。
目前炼厂延迟焦化装置的原料愈来愈重，有些劣质原料在循环操作条件下，焦炭产率高达30-40wt％，加热炉炉管结焦严重，液体产率低。由于延迟焦化装置受炉管结焦、焦炭产率高等因素的影响，使其发展受到限制。
焦化技术的另一个技术特点就是焦化加热炉采用多点注水的方法提高炉管内油气的线速，以降低管内结焦速率，延长焦化装置的开工周期，但注水因汽化潜热高，这会增加加热炉所需的热负荷，使装置的能耗增加，经济效益变差。
目前，延迟焦化工艺提高液体收率的方法都是采用向焦化塔内注入稀释剂等技术，尚没有关于降低焦化炉注水量的方法报道，尤其适合工业化的降低焦化炉注水量的方法尚未见报道。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种重油延迟焦化的方法，所述的重油延迟焦化的方法操作简单，将焦化尾气代替水蒸气注入到加热炉炉管内，克服了目前焦化加热炉注水较多的缺陷，并且可通过部分焦化尾气的循环提高了焦化装置的液体产率，尤其是焦化蜡油的产率提高明显。
本发明的第二目的在于提供一种上述的重油延迟焦化的方法所使用的装置，该装置结构简单，能够将焦化尾气代替水蒸气注入到加热炉炉管内，服了目前焦化加热炉注水较多的缺陷，并且可通过部分焦化尾气的循环提高了焦化装置的液体产率，尤其是焦化蜡油的产率提高明显。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种重油延迟焦化的方法，在延迟焦化操作工艺条件下，将焦化尾气注入到加热炉炉管内，所述焦化尾气包括焦化富气、吸收后干气、液化气和脱硫后干气中的一种或多种。
本发明方法操作简便，用焦化尾气代替水蒸气，注入到加热炉炉管内，有效减少了水蒸气用量，克服了目前焦化加热炉注水较多的缺陷，不仅降低了装置的加工能耗，同时减少了污水的排放量，并且可通过部分焦化尾气的循环提高了焦化装置的液体产率，尤其是焦化蜡油的产率提高明显。
优选地，将焦化尾气从1个以上注入点注入到加热炉炉管内，优选将焦化尾气从2个以上注入点注入到加热炉炉管内，进一步优选将焦化尾气从3个以上注入点注入到加热炉炉管内。
优选地，所述注入点包括加热炉对流段的入口炉管、加热炉辐射段的入口炉管和加热炉辐射段由下至上第2-10根炉管。
进一步优选地，所述注入点包括加热炉辐射段由下至上第4根炉管。
优选地，注入的焦化尾气量为焦化原料的0.2-15wt％，优选为0.5-10wt％。
采用特定的焦化尾气注入量可提高炉管内高温重油的线速，这不仅提高了传热效率，而且可减缓焦化炉管内的结焦速率，延长了装置的运行周期。在焦化塔顶操作压力相同的条件下操作，采用特定的焦化尾气注入量可降低焦炭塔内反应油气的分压，缩短反应油气在焦炭塔内的反应时间，减少了二次反应，从而提高了延迟焦化装置的液体产品产率，尤其焦化蜡油的产率。
优选地，焦化原料包括减压渣油、催化裂解渣油、轻油裂解渣油和全厂污油中的一种或多种，优选包括减压渣油。
一种上述的重油延迟焦化的方法所采用的装置，加热炉炉管与焦化尾气注入管路相连。
本发明装置结构简单，可以用焦化尾气可以代替水蒸气，通过焦化尾气注入管注入到加热炉炉管内，有效减少了水蒸气用量，克服了目前焦化加热炉注水较多的缺陷，不仅降低了装置的加工能耗，同时减少了污水的排放量，并且可通过部分焦化尾气的循环提高了焦化装置的液体产率，尤其是焦化蜡油的产率提高明显。
优选地，在加热炉内设置炉管，所述炉管进料端与进料管路相连，炉管出料端通过转油管路与焦化塔底部相连；所述焦化塔顶部通过焦化塔气液产物管路与分馏塔相连；所述分馏塔通过焦化汽油产物管路与汽油吸收塔相连；所述汽油吸收塔通过吸收后汽油管路与汽油稳定塔相连；
所述分馏塔通过焦化柴油产物管路与柴油吸收塔相连；所述柴油吸收塔通过吸收后柴油管路与柴油稳定塔相连；所述柴油吸收塔通过柴油吸收后干气管路与干气脱硫装置相连；
所述分馏塔顶部通过焦化富气管路与加热炉辐射段炉管相连；所述汽油吸收塔顶部通过汽油吸收后干气管路与加热炉辐射段炉管相连；所述汽油稳定塔顶部通过稳定汽油液化气管路与加热炉辐射段炉管相连；所述柴油吸收塔顶部通过柴油吸收后干气管路与加热炉辐射段炉管相连；所述柴油稳定塔顶部通过稳定柴油液化气管路与加热炉辐射段炉管相连；所述干气脱硫装置顶部通过脱硫后干气管路与加热炉辐射段炉管相连。
优选地，加热炉对流段的入口炉管、加热炉辐射段的入口炉管和加热炉辐射段由下至上第2-10根炉管分别与焦化尾气注入管路相连。
进一步优选地，加热炉辐射段由下至上第4根炉管与焦化尾气注入管路相连。
优选地，所述焦化富气管路上分别设置富气冷却器和富气压缩机。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明操作简便，所需装置结构简单，用焦化尾气代替水蒸气，注入到加热炉炉管内，有效减少了水蒸气用量，克服了目前焦化加热炉注水较多的缺陷，不仅降低了装置的加工能耗，同时减少了污水的排放量，并且可通过部分焦化尾气的循环提高了焦化装置的液体产率，尤其是焦化蜡油的产率提高明显。
采用特定的焦化尾气注入量可提高炉管内高温重油的线速，这不仅提高了传热效率，而且可减缓焦化炉管内的结焦速率，延长了装置的运行周期。在焦化塔顶操作压力相同的条件下操作，采用特定的焦化尾气注入量可降低焦炭塔内反应油气的分压，缩短反应油气在焦炭塔内的反应时间，减少了二次反应，从而提高了延迟焦化装置的液体产品产率，尤其焦化蜡油的产率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式提供的重油延迟焦化装置示意图；
附图标记：
1-加热炉对流段入口炉管，2-加热炉辐射段入口炉管，3-加热炉辐射段由下至上第4根炉管，4-转油管路，5-加热炉，6-焦化塔，7-分馏塔，8-富气冷却器，9-富气压缩机，10-汽油吸收塔，11-汽油稳定塔，12-柴油吸收塔，13-柴油稳定塔，14-干气脱硫装置，15-吸收后汽油管路，16-焦化塔气液产物管路，17-分馏塔底循环油管路，18-焦化蜡油产物管路，19-焦化柴油产物管路，20-焦化汽油产物管路，21-焦化富气管路，22-压缩后富气管路，23-汽油吸收后干气管路，24-柴油吸收后干气管路，25-汽油吸收后去循环干气管路，26-脱硫后干气管路，27-吸收后柴油管路，28-稳定柴油液化气管路，29-稳定柴油管路，30-稳定汽油液化气管路，31-焦化汽油管路，32-增压后干气管路，33-增压机。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明一种具体实施方式提供的重油延迟焦化装置示意图，如图1所示，加热炉5炉管与焦化尾气注入管路相连，所述焦化尾气注入管路包括焦化富气管路21、汽油吸收后干气管路23、稳定汽油液化气管路30、柴油吸收后干气管路24、稳定柴油液化气管路28和脱硫后干气管路26等。
在加热炉5内设置炉管，所述炉管进料端与进料管路相连，炉管出料端通过转油管路4与焦化塔6底部相连；所述焦化塔6顶部通过焦化塔气液产物管路16与分馏塔7相连；所述分馏塔7通过焦化汽油产物管路20与汽油吸收塔10相连；所述汽油吸收塔10通过吸收后汽油管路15与汽油稳定塔11相连；
所述分馏塔7通过焦化柴油产物管路19与柴油吸收塔12相连；所述柴油吸收塔12通过吸收后柴油管路27与柴油稳定塔13相连；所述柴油吸收塔12通过柴油吸收后干气管路24与干气脱硫装置14相连；
所述分馏塔7顶部通过焦化富气管路21与加热炉5炉管相连；所述汽油吸收塔10顶部通过汽油吸收后干气管路23与加热炉5炉管相连；所述汽油稳定塔11顶部通过稳定汽油液化气管路30与加热炉5炉管相连；所述柴油吸收塔12顶部通过柴油吸收后干气管路24与加热炉5炉管相连；所述柴油稳定塔13顶部通过稳定柴油液化气管路28与加热炉5炉管相连；所述干气脱硫装置14顶部通过脱硫后干气管路26与加热炉5炉管相连。
加热炉5对流段的入口炉管、加热炉5辐射段的入口炉管和加热炉5辐射段由下至上第4根炉管与焦化尾气注入管路相连。
所述焦化富气管路21上分别设置富气冷却器8和富气压缩机9；
所述焦化富气管路21依次通过富气冷却器8、富气压缩机9和压缩后富气管路22与加热炉5炉管相连。
所述分馏塔7底部通过分馏塔底循环油管路17与进料管路相连，分馏塔7下部与焦化蜡油产物管路18相连。
所述汽油稳定塔11底部与焦化汽油管路31相连。
所述柴油稳定塔13底部通过稳定柴油管路29与分馏塔7相连。
所述汽油吸收后干气管路23和柴油吸收后干气管路24分别通过汽油吸收后去循环干气管路25与加热炉5炉管相连。
所述稳定柴油液化气管路28和稳定汽油液化气管路30分别与液化气管路相连。
增压后干气管路32分别与加热炉5对流段入口炉管1和加热炉5辐射段入口炉管2相连。
压缩后富气管路22、汽油吸收后去循环干气管路25、脱硫后干气管路26和液化气管路分别通过增压机33与增压后干气管路32相连。
压缩后富气管路22、汽油吸收后去循环干气管路25、脱硫后干气管路26和液化气管路分别与加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3相连。
各管路上分别设置对应的阀门。
以加热炉5对流段入口炉管1作为第一注入点，加热炉5辐射段入口炉管2作为第二注入点，加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3作为焦化尾气注入点，焦化原料沿进料管路从第一注水点注入，焦化塔6底部可收集得到焦炭，焦化蜡油产物管路18可收集得到焦化蜡油，焦化柴油产物管路19可收集得到焦化柴油，焦化汽油管路31可收集得到焦化汽油，液化气管路可收集得到液化气，脱硫后干气管路26可收集得到脱硫干气。
实施例1
一种重油延迟焦化的方法，包括如下步骤：
采用图1所示的重油延迟焦化装置，以减压渣油为焦化原料(减压渣油性质见表1)，加热炉5出口温度为497℃，焦化塔6顶压力0.17Mpa，第一注入点和第二注入点的注水总量占焦化原料进料量的1.5wt％(分别为0.75wt％)以及循环比0.2的条件下，来自加热炉5辐射段出口的高温物料进入焦化塔6内进行焦化反应；生成的高温油气经急冷后进入分馏塔7分离；来自分馏塔7塔顶经冷却、分离得到的焦化富气(C1-C4组分)经富气压缩机9增压到约1.2MPa去稳定吸收系统(包括汽油吸收塔10、汽油稳定塔11、柴油吸收塔12和柴油稳定塔13)，其中占焦化原料进料量0.8wt％的焦化富气去加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3的入口进入炉管与焦化原料混合。
表1减压渣油的主要性质
实施例2
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，仅来自汽油吸收后去循环干气管路25的脱硫前干气替代焦化富气进入加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3。
实施例3
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，仅来自液化气管路的液化气替代焦化富气进入加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3，其注入量占焦化原料进料量的1.33wt％。
实施例4
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，仅来自脱硫后干气管路26的脱硫干气替代焦化富气进入加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3。
实施例5
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，仅焦化富气的注入量改为占焦化原料进料量的4wt％。
实施例6
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，来自汽油吸收后去循环干气管路25的脱硫前干气通过增压机33增压到2.0Mpa后，从加热炉5辐射段入口炉管2注入，其注入量占焦化原料进料量0.92wt％，替代原占焦化原料进料量0.75wt％的注水。
实施例7
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，来自液化气管路的液化气通过增压机33增压到3.0Mpa后，从加热炉5对流段入口炉管1注入，其注入量占焦化原料进料量2.5wt％，替代原占焦化原料进料量0.75wt％的注水。
实施例8
采用实施例1所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，来自富气压缩机9的焦化富气通过增压机33增压到3.0Mpa后，从加热炉5对流段入口炉管1和加热炉5辐射段入口炉管2注入，其注入量占焦化原料进料量4wt％(分别为2wt％)，替代原占焦化原料进料量1.5wt％的注水。
实施例9
采用实施例8所述的方法及装置进行重油延迟焦化，区别在于，将从加热炉5对流段入口炉管1、加热炉5辐射段入口炉管2和加热炉5辐射段由下至上第4根炉管3注入的焦化富气注入量依次分别提高至3wt％、3wt％和2wt％。
对比例
采用实施例1所述的方法进行重油延迟焦化，区别在于，仅占焦化原料进料量0.8wt％的焦化富气改为注入占焦化原料进料量0.5wt％的水。
对本发明各实施例及对比例产品分布及污水量等指标进行对比，结果如表2和表3所示。
表2 本发明实施例产品分布及污水量等指标对比
表3 本发明实施例6-9产品分布及污水量等指标对比
通过表2和表3可以看出，本发明方法相比传统仅在加热炉5炉管中注入水蒸气的方法，有效提高了所得产品中的焦化蜡油含量，降低了所得产品中的焦炭含量，有效提高了液体产品的收率，减少了所产生的污水量；焦化富气可完全替代水蒸气注入，系统污水量可降至0。
本发明操作简便，所需装置结构简单，用焦化尾气代替水蒸气，注入到加热炉炉管内，有效减少了水蒸气用量，克服了目前焦化加热炉注水较多的缺陷，不仅降低了装置的加工能耗，同时减少了污水的排放量，并且可通过部分焦化尾气的循环提高了焦化装置的液体产率，尤其是焦化蜡油的产率提高明显。
采用特定的焦化尾气注入量可提高炉管内高温重油的线速，这不仅提高了传热效率，而且可减缓焦化炉管内的结焦速率，延长了装置的运行周期。在焦化塔顶操作压力相同的条件下操作，采用特定的焦化尾气注入量可降低焦炭塔内反应油气的分压，缩短反应油气在焦炭塔内的反应时间，减少了二次反应，从而提高了延迟焦化装置的液体产品产率，尤其焦化蜡油的产率。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。