一种延迟焦化工艺的试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种延迟焦化工艺的试验装置，包括进料系统、注汽系统、加热系统、反应系统、分馏系统、油气回收系统以及配气管线；其特征在于：还包括焦化重蜡油的循环系统，其入口与分馏系统相连，出口与进料系统相连。本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，能够在1次试验内完成1个操作条件(循环比、炉出口温度、焦炭塔顶压力、注水量等)试验，仅需3～5天，效率提高10倍以上。
【专利说明】一种延迟焦化工艺的试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种延迟焦化装置，特别涉及一种延迟焦化试验装置。
【背景技术】
[0002]延迟焦化工艺因脱炭彻底、流程简单、技术成熟、装置投资较低等故已成为重油加工的重要工艺之一，但随着原油的重质化，重油的性质越来越差，这给延迟焦化工艺加工劣质重油带来了挑战，主要表现在:加热炉管结焦加剧，运行周期缩短；低附加值的气体和焦炭产率较高，而液收较低；易生成弹丸焦，从而引起焦炭塔的震动，给安全生产带来隐患。因此对现有的延迟焦化工艺进行改进或开发新的劣质重油加工技术是炼油工作者面临的迫切任务。
[0003]要开发延迟焦化新工艺、新技术，就要在延迟焦化模拟试验装置上进行工艺试验，但现有的延迟焦化模拟试验装置不带分馏塔，仅能进行单程操作，完成一个循环比条件试验需要进行多次单程试验，因此效率较低。为了提高试验效率，石油炼制研究者已对延迟焦化模拟试验装置进行了改进。
[0004]中国专利CN00233371.6和CN200420010712.3均公开了一种延迟焦化试验装置便于除焦的焦炭塔，采用该两种方法除焦时省时省力，且减少了粉尘污染，改善了工作环境。
[0005]中国专利CN200420010660.X公开了一种用于小型试验装置反应器的保温炉，采用该技术，可使焦炭塔进料结束后能快速降温，缩短了试验周期。
[0006]上述专利的焦炭塔及其保温炉仅为装置其中的一个设备，没有涉及到焦化生成油气的在线分离和循环油的在线循环及其所需设备，因此，采用该类设备尽管提高了试验效率，但整体上试验效率还是很低。
实用新型内容
[0007]为了克服现有延迟焦化试验装置试验效率低以及劳动强度大等缺点，本实用新型提供一种延迟焦化工艺的试验装置，能够在I次试验内完成I个操作条件(循环比、炉出口温度、焦炭塔顶压力、注水量等)试验，仅需3?5天，效率提高10倍以上。
[0008]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种延迟焦化工艺的试验装置，包括进料系统、注汽系统、加热系统、反应系统、分馏系统、油气回收系统以及配气管线；所述加热系统的入口分别与进料系统和注汽系统的出口管线相连；加热系统的出口与反应系统相连；分馏系统分别与反应系统出口管线和油气回收系统相连；其特征在于:还包括焦化重蜡油的循环系统，其入口与分馏系统相连，出口与进料系统相连。
[0009]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述进料系统包括原料罐和原料泵，通过管线连接。所述原料泵包括但不限于齿轮泵、柱塞泵，优选齿轮泵。所述的进料系统还包括计量设备，能够对原料进量进行计量。
[0010]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的注汽系统包括水罐、注水泵以及计量设备和注汽加热炉。注水泵包括但不限于柱塞泵、隔膜泵，优选精密柱塞泵。[0011]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的加热系统包括重油加热炉以及焦炭塔保温炉等。其中重油加热炉采用上进下出并以旋流的方式对重油进行加热，进行针状焦生产技术研发时重油加热炉还可进行多段变温操作；焦炭塔保温炉包括但不限于为开合式，采用开合式(加热炉由两扇组成，一边为合页固定，另一边用搭扣固定)。
[0012]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的反应系统包括焦炭塔以及焦炭塔的压力控制阀。焦炭塔的进料方式采用下进上出或上进上出两种形式。
[0013]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的分馏系统包括进料加热炉、汽提进料设备和分馏塔。其中进料加热炉采用上进下出并以旋流的方式对进料进行加热；汽提进料设备包括水罐、注水泵以及计量设备和分馏塔汽提加热炉；分馏塔主要有汽提段、精馏段和塔头内回流装置等组成。汽提段的理论板数为2?5块，精馏段的理论板数为5?10块；塔头的回流比为1:1?5。其分馏塔的切割点为200°C?500°C;优选350°C?485°C。
[0014]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的油气回收系统包括来自分馏塔顶焦化油气的冷却冷凝设备以及油、气回收和计量设备。
[0015]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的焦化重蜡油的循环系统包括重油接收罐和循环油泵。循环油泵一般为齿轮泵，并在齿轮泵的轴上安装一带有脉冲信号的计数器，在正常试验的过程中，通过对齿轮泵的转数计量来换算循环油的量。来自分馏塔底的重油可直接由循环油泵抽出与新鲜进料混合；也可先通过液位控制阀放到重油接收罐，然后再由循环油泵抽出一部分与新鲜进料混合。
[0016]本实用新型一种延迟焦化工艺的试验装置，所述的配气管线用气为空气、氮气或氧气、氮气。当试验结束后，来自配气管线的空气和氮气以一定的比例进入重油加热炉、分馏塔进料加热炉和汽提加热炉对重油加热炉管、分馏塔以及进料加热炉进行烧焦处理，以备下次试验能正常进行。
[0017]一种延迟焦化工艺的试验装置，进料系统通过原料泵的出口管线与加热系统的加热炉入口相连；注汽系统通过注汽加热炉的出口管线与加热系统的加热炉入口相连；加热系统的重油加热炉，其出口与反应系统的焦炭塔底部相连；反应系统为焦炭塔；分馏系统通过分馏塔进料加热炉与焦炭塔的油气出口管线连接，通过分馏塔的塔顶油气管线与油气回收系统的冷却冷凝器相连，通过分馏塔的塔底重油管线分别与重油接收罐和循环油泵相连；循环油泵出口与原料泵出口相连；配气管线分三路，分别连接注汽加热炉入口、分馏塔进料加热炉入口和分馏塔汽提加热炉入口。其特征在于:对焦化生成油气在分馏塔内进行连续的蒸馏，切割出的重油经循环油泵加压后直接与新鲜进料混合，实现循环油的在线连续循环操作。
[0018]所述延迟焦化试验装置的进料量为I?50kg/hr,优选2?5kg/hr ;重油加热炉出口温度为430?510°C ;焦炭塔的压力控制范围为0.1?1.0MPa ;循环比为O?2 (或联合循环比为I?3)。
[0019]与现有的延迟焦化试验装置相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0020]1.来自分馏塔底的循环油直接与新鲜进料混合，完全模拟了延迟焦化工业装置的操作，可使一个工艺条件试验次数由以前的4次以上单程试验改进为I次试验完成，或工作时间由以前的2个月左右缩短到5天以内完成，工作效率成倍提高；
[0021]2.利用本实用新型的延迟焦化试验装置，不仅能进行各种延迟焦化试验；而且可进行针状焦生产技术的开发；也可进行原料油的蒸馏试验，为其它试验提供试验原料;若配置其它设备，还可进行提高液收助剂、防炉管结焦助剂等助剂的评价试验等。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的一种延迟焦化工艺的试验装置示意图。
[0023]图中所示附图标记为:1-原料罐，2-原料泵，3-水罐，4-水泵，5-配气气体，6-注汽加热炉，7-重油加热炉，8-焦炭塔，9-配气气体，10-配气气体，11-水泵，12-水罐，13-分馏塔汽提加热炉，14-分馏塔进料加热炉，15-循环油泵，16-重油，17-分馏塔，18-重油接收罐，19-冷却冷凝器，20-油气。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图进一步说明本实用新型的【具体实施方式】，但这些实施例并不限制本实用新型。
[0025]图1所示为一种延迟焦化工艺的模拟试验装置。来自原料罐I中的原料油由原料泵2抽出去重油加热炉7加热；来自水罐3中的水经水泵4加压后去注汽加热炉6加热，加热成水蒸汽后与原料油混合；而来自分馏塔17塔底的重油16经循环油泵15加压后也与原料油混合。上述三股物料经重油加热炉7加热到一定温度后进入焦炭塔8进行焦化反应，控制焦炭塔顶的压力。出焦炭塔8的高温油气经分馏塔进料加热炉14补热后进入分馏塔17进行蒸馏，同时在分馏塔的底部注入高温汽提水蒸汽，即来自水罐12中的水经水泵11加压后去分馏塔汽提加热炉13加热，然后进入分馏塔17。来自分馏塔17塔顶的焦化油气经冷却冷凝器19冷却后的油气20 (气体、汽油和柴油馏分、焦化蜡油以及水)去回收、计量；而塔底重油(即循环油或称重焦化蜡油)16经循环油泵15加压后去与原料泵2出口的原料油混合。
[0026]上述为常规延迟焦化试验装置的设备连接方法，当进行灵活可调延迟焦化工艺试验时，来自分馏塔17的塔底重油通过液位控制阀先排到重油接收罐18中，然后用循环油泵15抽出部分进行循环。
[0027]当进行原油的蒸馏试验时，来自原料罐I中的原料油由原料泵2抽出去分馏塔进料加热炉14加热后进入分馏塔17进行蒸馏，同时在分馏塔的底部注入高温汽提水蒸汽，即来自水罐12中的水经水泵11加压后去分馏塔汽提加热炉13加热，然后进入分馏塔17。来自分馏塔17塔顶的油气经冷却冷凝器19冷却后的油气20去下游回收、计量；而来自分馏塔17塔底的重油16通过液位控制阀排到重油接收罐18中。
【权利要求】
1.一种延迟焦化工艺的试验装置，包括进料系统、注汽系统、加热系统、反应系统、分馏系统、油气回收系统以及配气管线；所述加热系统的入口分别与进料系统和注汽系统的出口管线相连；加热系统的出口与反应系统相连；分馏系统分别与反应系统出口管线和油气回收系统相连；其特征在于:还包括焦化重蜡油的循环系统，其入口与分馏系统相连，出口与进料系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述进料系统包括原料罐和原料泵，通过管线连接。
3.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述的注汽系统包括水罐、注水泵以及计量设备和注汽加热炉。
4.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述的加热系统包括重油加热炉以及焦炭塔保温炉。
5.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述的反应系统包括焦炭塔以及焦炭塔的压力控制阀。
6.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述的分馏系统包括进料加热炉、汽提进料设备和分馏塔。
7.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述的油气回收系统包括来自分馏塔顶焦化油气的冷却冷凝设备以及油、气回收和计量设备。
8.根据权利要求1所述的一种延迟焦化工艺的试验装置，其特征在于:所述的焦化重蜡油的循环系统包括重油接收罐和循环油泵。
【文档编号】C10G55/04GK203382718SQ201320283344
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年5月15日 优先权日:2013年5月15日
【发明者】黄新龙, 亚飞, 张瑞风, 王洪斌, 江莉, 李节, 王少锋 申请人:中石化洛阳工程有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司