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第六章 热加工过程 Thermal Processing 第一节 热加工过程的基本原理 反应类型：分解和缩合（叠合）。 反应机理：按自由基反应进行。 热加工过程主要用于加工重质原料，生产轻质石油产品以提高轻质油收率，也可以改善油品的性质。 表6-1 某些烃类键能数据 小结 ①C-H键的键能大于C-C键的，故C-C键更易断裂； （烷烃也可发生C-H键断裂, 生成烯烃和气体。小分子烷烃易发生C-H键断裂。） ②长链中央的C-C键能较小，易断裂； ③随烷烃分子增大，其C-H键及C-C键的键能均呈减小趋势，即热稳定性下降； （大分子烷烃易反应，在425℃下反应1h, C10H22 转化率27.5%, C32H66 转化率84.5%.） ④异构烷烃中的C-H键和C-C键的键能都小于正构烷烃，说明异构烷烃更易断链和脱氢； ⑤烷烃分子中叔碳上的氢最容易脱除，而伯碳上的氢最难脱除。 从热力学判断，在500℃左右，烷烃脱氢反应进行的程度不大。 第一套延迟焦化工业装置于1930年8月在美国建成。 我国第一套延迟焦化装置于1958年1月在抚顺石油二厂建成投产。 我国现有延迟焦化装置22套，总设计加工能力达1300万吨/年（2000年数据）。 我国延迟焦化技术的特点是：总加工能力大；单套规模小。 由于世界原油日益变重和轻质油品消费量日益增大，重油加工技术越来越受到人们的重视。延迟焦化技术是一种成熟的重油加工技术，在投资、操作费用、技术可靠程度、原料适应性和转化深度、投资回收率等方面都具有优势，因此在平衡炼油厂渣油和提高轻油收率中占有重要地位。 焦化的原料主要是减压渣油和二次加工渣油，如裂化渣油、裂解焦油等。我国焦化装置加工过的渣油有：大庆、胜利、田东、惠州、伊朗、伊拉克、阿曼、印尼、沙特等，近年来开始配炼催化油浆及丙烷脱沥青装置常脱油。 瓦斯—脱硫—-干气制氢或厂高压瓦斯系统 汽油—小加氢—粗汽油或石脑油—乙烯料 柴油—柴油加氢—柴油调和—柴油产品 蜡油—加氢裂化或催化原料 石油焦——出厂产品—低硫石油焦-炭素厂、铝厂、钢铁厂等、高硫石油焦-水泥厂和发电厂 二、装置的工艺参数 1、炉出口温度 加热炉出口温度升高，反应速度和反应深度增大，气体、汽油、柴油的产率增大，而蜡油的产率减小，焦炭产率减小。加热炉出口温度过高，炉管结焦速度加快。 2、系统压力 系统压力升高，缩合方向反应深度加大，液体收率降低，气体和石油焦产率提高。 3、循环比 循环比大，轻油收率高，气体及石油焦产率大，但装置处理能力下降，能耗高。 因此采用小循环比操作。 三、延迟焦化工艺流程及主要设备 2、主要设备 1）加热炉 2）焦炭塔 3）水力除焦系统 4）分馏塔 四、延迟焦化技术进展 1、设备 1）装置规模大型化：美国Chevron公司在Pascagoula炼油厂的焦化装置能力达到310万吨/年（三炉六塔）；美国Premcor公司在Part Arthur炼油厂建的焦化装置能力达到440万吨/年（三炉六塔）；委内瑞拉Sincor公司在设计一套490万吨/年的装置；印度计划建一套673万吨/年的焦化装置。 2）焦炭塔大型化：金山焦化焦炭塔径8.4米；茂名焦化8.6米；高桥焦化8.8米，Foster Wheeleg公司建设了五套焦化其塔径为8.53米（28ft）；塔径为8.84米（29ft）及塔径为9.75米（32ft）的焦炭塔在建设中；Foster Wheeleg公司有可能设计12.192米直径的焦炭塔。 3）高效大型加热炉：双面辐射型，具有热流分布均匀、油膜和管壁温度低、停留时间短、压力降小、高流速等优点；采用耐高温炉管和采用在线除焦、多点注汽技术；单炉焦化装置能力达到146万吨/年； 4）超低循环分馏塔结构：油气进口上方设洗涤段；下方设热防护罩；塔底设在线除焦粉系统；用填料代替中段回流塔板降低塔阻力。循环比可降低到0.05 。 2、工艺技术 1）降低操作压力：焦炭塔压力一般为0.103~0.137MPa； 2）降低循环比：循环比降低到0.05以下，甚至0循环比； 3）混氢：在加热炉进料前混合如纯度低于50%的富氢瓦斯； 4）改善原料质量：原油深度脱盐；减压渣油加氢处理； 5）改善石油焦质量：用FCC澄清油或其他重质油生产针状焦； 6）缩短焦化循环周期：降低到16~18小时； 7）清洁生产：除焦冷焦水回收处理；石油焦密闭储存、装车和运输； 8）先进技术：焦炭塔除焦操作自动化技术 。 五、流化焦化和灵活焦化的工艺流程 谢 谢 ！ 延迟焦化：原料渣油高流速(采取注水、注汽、提高流速等措施)高热强度通过加热炉管,在加热炉内被加热达到焦化反应温度，，缩短渣油在炉管内的停留时间，将焦化反应推迟到焦炭塔内进行的热加工工艺过程。 生产工艺分为焦化和除焦两个过程