对中低温煤焦油延迟焦化装置设计与优化探讨

廖四贝 惠权（陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319）

对中低温煤焦油延迟焦化装置设计与优化探讨

廖四贝 惠权（陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司，陕西 榆林 719319）

延迟焦化装置是重质油加工应用的一个重要装置，对中低温煤焦油进行高质量预处理、加工，最终生产出具有高附加值特点的车用燃料油。因此，本文主要就中低温煤焦油延迟焦化装置设计、优化方法进行论述。

中低温；煤焦油延迟焦化装置；设计与优化

陕西某中低温煤焦油延迟焦化装置设计规模是年产50万吨，对于重要的中低温煤焦油进行有效性设计、加工、处理，其主要的产品为焦煤、柴油、石脑油、干气等等。其装置在2009年设计、2010年开工试运行，采用众多的国产技术、进行原料换热、焦化加热、最终完成主要产品的生产，实现良好的经济效益和社会价值。

1 中低温煤焦油延迟焦化装置设计

1.1 煤焦油特性

煤焦油具有分子量分布广、组分复杂、低硫、多结焦点、碳氢比高、原料不稳定等方面的特点。因此，需要应用合理化的装置进行煤焦油原料有效性分离，一些物质进入到焦炭塔、加热炉中，而部分轻组分在高温条件下进行有效性裂变，可以产生出富气。通过这样的方式，中低温煤焦油延迟焦化装置具有较高应用效率。

1.2 主要流程

煤焦油和主要产品进行有效性换热，和循环油进行混合，使得原料进入到缓冲罐中。其中，煤焦油中具有较轻的组分，可以从缓冲罐顶部进入到分馏塔中，而煤焦油中较重组分通过对加热炉进料泵的合理化应用，可以进入到加热炉中进行高质量加热，进入到焦炭塔中进行有效性焦化反应，渐渐生成焦炭、油气。在主要的加热炉辐射段入口处进行蒸汽有效进入，有利于提升加热炉炉管流速、有效防止炉管结焦，使得油气进行有效性反应，在分馏塔中进行有效分离，使得柴油、蜡油组分别在装置中合理化反应。主要的水冷器进行冷却进入到分馏塔中进行水、油、气的分离，而汽油主要通过汽油泵通过加氢装置进行燃料油的生产，而分馏塔中底部的生成油通过循环泵升压，返回到原料油进料线，和煤焦油进行混合。焦化的部分富气升压，通过有效冷却进入到富气分液罐，进行富气分离，进入到脱硫塔进行脱硫，将净化气送到燃料分流罐中制作氢原料、进行炉燃料加热。

1.3 设计的特点

此装置具有以下方面的特点。第一，其装置在建设、应用中采用大型化、大循环的环比设计方式，“一炉二塔”，进行汽油、柴油的生产，满足设计的要求。第二，此装置通过对无堵焦阀暖塔工艺的应用，有效性的缩短了焦炭塔油气的预热时间，避免了过去装置中的问题，提高了应用的质量和水平。第三，本装置通过对双面辐射加热炉的应用，使得焦化油高温段的停留时间延长，提高了液体产品的应用效率。同时，通过对空气预热器等的高质量应用，形成了燃料气设置、炉膛温度联锁控制，保障其操作的安全性，降低了对环境的污染程度[1]。

2 中低温煤焦油延迟焦化装置优化

2.1 进料方式优化

进行进料的优化，提高了装置应用的质量，保障了操作的安全。具体来讲，煤焦油在完成与产品换热后，进入到加热炉对流段，然后进入到原料油缓冲罐中，和循环油进行混合。充分发挥出煤焦油的特性，使得其部分裂解组分先期进行低温裂解反应，对于初始结焦点以下温度进行合理化控制，使得易缩合组分不会轻易进行缩合，产生出焦炭。此装置在改进后，直接使得煤焦油中的易裂解组分进行分裂，产生出具有较轻组分特征的物质，从缓冲罐的顶部进入到分馏塔中，一方面避免了部分馏气在高温状态下裂解成富气，增加液收、减少气相回收率，另一方面节约了能耗、减少了加热炉负荷。而煤焦油中的重组分加热炉、进料泵进行合理化加热，进入到焦化塔中进行焦化反应，最终生成出焦炭、油气。

2.2 加热炉设计优化

进行加热炉的优化设计，一方面有效防止煤焦油在炉管中结焦，特别是生成出弹丸焦，另一方面可以避免炉管中形成酚类酸对环境进行腐蚀。而采取的具体举措为，第一，降低加热炉出口温度，有利于抑制弹丸焦生成，保障液收没有明显的变化，炉管中的结焦得到有效改善。第二，在辐射段进行加氢装置注入，进行有效性氢循环，使得炉管的流速提高、有效防止炉管结焦问题、使得油气分压得到降低。

2.3 转油线设计优化

转油线设计中需要对高质量管线进行应用，充分发挥出其耐腐蚀、耐高温的特点，使得管系的结构得到优化，从以前的四通转变为弯头，使得涡流冲击获得消除，流况获得改善，热应力获得减少。在主要的弯头内部应用高质量堆焊316不锈钢，使得管系的腐蚀能力获得提升，在加热炉中应用循环氢，消除了中低温煤焦油酚类酸性腐蚀条件，使得转油线获得保护。

2.4 焦炭塔操作优化

依据料位计进行焦炭塔泡沫高度检测，及时的进行焦炭塔泡沫注入，减少了油气中胶粉夹带，使得进入到分馏塔中的焦粉减少，提升了焦炭塔操作的质量和水平，保障了中低温煤焦油延迟焦化装置功能充分发挥[2]。

3 结语

对煤焦油特性进行充分把握，严格的依照操作流程和特点，进行转油线、焦炭塔、加热炉、进料等优化设计，提升了中低温煤焦油延迟焦化装置设计水平，提高了工厂的生产效率，实现了良好经济效益。

[1]王长寿.中低温煤焦油延迟焦化装置设计与优化[J].化工管理,2016,11:203-205.

[2]王汝成.陕北中低温煤焦油中酚类化合物的分离与组成分布研究[D].西北大学,2011.

廖四贝（1987-），男，汉族，陕西省西安市人，西安科技大学本科学历，助理工程师，主要从事低温煤焦油延迟焦化技术方面的工作。