Foster Wheeler公司SYDEC工艺进展及研发方向


2023年12月28日发(作者:correct怎么读)

综述 石化技术,2011,18(3):62 PETR0CHEMICAL INDUSTRY TECHNOL0GY SYDEC工艺 Foster Wheeler公司 进展及研发 方向 乔明.朱庆云.任静 (中同石油石油化T研究院,北京100029) 摘要: 介绍r收率选择性延迟焦化(SYDEC)32艺的特点及应用情况,对该T艺的研发进展和创新进行_『分 析和总结。美囝FosterWheeler公司开发的SYDEC r艺作为重油改质的重要技术之一在全世界范同内广泛应用,陔 T艺以液体收率最大化为目的,操作时可灵活调节循环比并可根据不同原料生产燃料型焦炭或电极焦炭。目前 SYDEC工艺的研发动向主要以提高液体收率、提高石油焦利用价值为主。 关键词: 延迟焦化装置 收率选择性延迟焦化工艺 在线清焦技术 渣油延迟焦化工艺是目前工业应用最多的重 地区原油A 。和产量在预测期内基本保持不变: 油加丁技术.利用该工艺可以灵活加工包括直馏 渣油、减黏渣油、加氢裂化渣油、裂解焦油和循环 油、油砂、催化裂化油浆以及炼油厂污油(泥)等 欧洲地区原油产量呈下降趋势.但原油A 。有所 上升闭。 60余种原料.处理后的原料油其康氏残炭大于或 等于3.8%~45.0%(质量分数,以下同),比重指数 (A P,o)为2~20 据统计.2009年底全世界运行和 在建的渣油加工装置生产能力约为1 910万桶/ 2 美国Foster Wheeler公司延迟焦化工艺简介 美国Foster Wheeler公司(简称FW公司)是 全世界最大的延迟焦化技术供应商.在延迟焦化 T艺开发、装置设计和建设方面具有领先优势,采 日.比2000年增长了30%.其中新增焦化装置的 加工能力占渣油装置加工能力增长量的50%[11 焦化装置加工能力增长最多的地区是美洲.新建 用该公司技术设计和/或建设的装置占世界已运 行延迟焦化装置的60%以上。FW公司开发的收 率选择性延迟焦化(SYDEC)工艺可将原油的加工 装置几乎都是延迟焦化装置且主要分布在美国、 加拿大、墨西哥、委内瑞拉和巴西。 1世界原油质量预测 利润提高1.5~4.5美元/桶.在国际市场上占有很 大优势。 2.1 SYDEC工艺工业应用情况 据统计.目前采用SYDEC工艺的延迟焦化工 业装置总生产能力超过130 Mr/a.占全球延迟焦 随着世界重质、劣质原油数量不断增加,延迟 焦化装置的加工能力还会持续增加。从表1所列 化生产能力的56%.运转的装置已有80多套.专 未来2O年问世界原油质量的变化趋势来看.原油 用加热炉100多个[3]。主要装置包括:2003年美国 Valero公司投资3。5亿美元在位于得克萨斯州的 收稿日期:2011-04—21。 4P,。的平均值将从2009年的33.1降到2030年的 32.9。其中北美地区原油 将从2009年的30.2 降至2030年的273,原油产量所占比例将从 2009年ll%上升到2030年的13%:中东地区原 油4P,。将从2009年的34.1上升到2020年的 修改稿收到日期:2011-06—09。 作者简介:乔明,女,工程师,2006年毕业于清华大学公 共管理学院管理科学与l『l:程专业,35.1,到2030年义将下降到34.4,该地区原油产 量基本维持在全世界原油产量的30%左右:亚洲 现从事炼油技术信息 .研究T作。E—mail:qia0ming@petrochinacom.cn;: OlO一52777206转81 12 . 

乔 明等.Foster Wheeler公司SYDEC T艺进展及研发方向 表1 2009--2030年世界原油质量预测【 ・63・ % 注:2009年、2020年世界原油A 。平均值均为33.1,硫含量平均值分别为1.11%,1.12%:2030年世界原油A 。平均值为 32.9,硫含量平均值为1.22%。 Port Arthur炼油厂建设的2.475 Mt/a延迟焦化装 置f拥有4座焦炭塔,加工重质含硫Mava原油); 委内瑞拉国家石油公司的3套延迟焦化装置.其 中Sincor炼油厂、Cerro Negro炼油厂、Hamaca炼 油厂延迟焦化装置生产能力分别为4.895。2.475. 3.465 Mt/a:印度信诚工业公司Jamnagar炼油厂 8.800 Mt/a延迟焦化装置(拥有8座焦炭塔.为世 界最大装置);英国BP公司Whiting炼油厂6.600 Mt/a延迟焦化装置(拥有6座焦炭塔,加工加拿大 重质高硫原油):沙特阿美/道达尔公司Jubail炼 油厂5.665 Mt/a延迟焦化装置(加工阿拉伯重质 原油)。在我国,FW公司为中国海洋石油总公司 1 SYDEC 1 艺流程不葸 2.2.2可调循环比操作 SYDEC工艺可灵活调节循环比 采用有循 惠州炼油厂设计了国内最大的4.200 Mt/a延迟焦 环的操作有利于原料中的重质、高沸点组分进一 步转化.净化焦炭塔蒸汽中的杂质.保护下游老装 置或超负荷运转的加氢处理/as氢裂化装置 采用 零循环操作可实现焦炭产量最小化和液体收率最 大化f见表21。但产品中重焦化瓦斯油产量增加. 轻质液体产品减少.且重焦化瓦斯油的某些性质 与原料性质接近 表2 SYDEC工艺在不同操作条件下加工的 重焦化瓦斯油性质对比 化装置。 2.2 SYDEC工艺进展 2.2.1 SYDEC工艺特点 采用SYDEC工艺的延迟焦化装置可将减压 渣油或其他渣油原料进行热裂化.生成气体和液 体产品以及石油焦.主要工艺流程见图1 采用 SYDEC工艺的延迟焦化装置连续运转时间可超 过5年.该工艺以液体收率最大化为目的.针对特 定的原料和项目目标.在经济和技术许可范围内 把焦化压力和循环比降至最低.生产残炭和金属 含量低的重焦化瓦斯油馏分产品和焦炭 与常规 压力、常规循环比操作条件相比.采用SYDEC工 艺的延迟焦化装置在低压和超低循环比操作条件 下运行时.焦炭产量可降低25%。在零循环操作条 件下得到的焦炭更少.液体收率更高,但重焦化瓦 斯油所含杂质较多.质量变差。如果下游加工装置 注: 镍、钒含量均为质量分数。 实际生产中.如果生产合成原油。采用零循环 操作比较合适:如果为加氢裂化装置提供原料,需 要根据该装置的技术来源、设计特点以及使用的 可以更加经济地处理杂质含量较高的重焦化瓦斯 油.零循环操作将具有一定竞争力。 

・64・ 催化剂灵活调节循环比 因为加氢裂化装置对进 料的要求比较高.处理杂质含量高的原料时经济 性不好。 2.2-3加热炉设计 FW公司开发的Terrace—Wa1l双面辐射焦化 加热炉的主要特点包括:燃烧器位于底部,向上加 热斜坡炉墙.火焰沿管长和墙面向上均匀分布:斜 坡炉墙自上而下为辐射管提供非常均匀的热流: 简化了燃烧器的维护和调整:完全隔绝的燃烧室 可以对在线清焦实现独立控制 Terrace—Wall双面辐射焦化加热炉使沿炉管 的辐射热量更均衡.最大峰值的辐射强度仅高于 平均值20% FW公司认为.延长焦化加热炉运行 周期可通过改进其材质、控制原料的钠含量和在 线清焦实现 Terrace—Wa1l双面辐射焦化加热炉和自动卸 头盖系统于1992年在加拿大Huskv石油公司 Alberta地区的Lloydminster炼油厂550 kt/a延迟 焦化装置上首次工业应用 目前全世界炼油厂应 用的Terrace—WaIj双面辐射焦化加热炉已超过 70套.单套加热炉加工能力从6 000桶/日提高到 3.5万桶/日以上 2.2.4在线清焦 FW公司开发的Langseth在线清焦技术可保 证延迟焦化装置正常生产不停炉.已在多套装置 中成功应用 将某一管程的进料通道关闭.通人蒸 汽和水.依据加热炉管的材质和焦炭膨胀系数进 行变温操作.操作过程中加热炉管的焦块碎裂脱 落并进入焦炭塔[71 在处理沥青的双面辐射加热炉 中采用Langseth在线清焦技术.可使加热炉的运 行周期超过4年 3 SYDEC工艺研发动向 目前.SYDEC工艺的研发方向包括以下3个 方面:11将SYDEC工艺和其他工艺进行组合,如 溶剂脱沥青一SYDEC组合T艺.SYDEC与加氢组 合工艺和/或催化裂化与SYDEC组合工艺.提高 液体收率。2)提高石油焦利用价值。3)优化焦炭塔、 焦化加热炉的设计,加强操作维护.延长运行周 期,提高生产能力 3.1装置大型化 随着延迟焦化装置处理量的增加和生焦周期 的缩短,l炉2塔(1个焦化加热炉.两座焦炭塔) 的结构设计模式已不能满足需求.大型化的2炉 石化技术2011年第18卷第3期 4塔甚至3炉6塔的结构设计成为新建装置的发 展趋势。此外.大尺寸的焦炭塔也越来越普遍 1994年.FW公司设计的最大焦炭塔的直径和长 度分别为8.23.34.44 m。截至2009年,FW公司设 计的焦炭塔中.有33座焦炭塔的直径超过8.50 13"1.9个装置采用了6塔的结构设计。其中,采用 SYDECT-艺的印度信诚丁业公司Jamnagar炼油 厂延迟焦化装置(拥有4个加热炉、8座焦炭塔) 和委内瑞拉国家石油公司Hamaca炼油厂延迟焦 化装置(拥有4座焦炭塔)的焦炭塔直径均达到 8.84 m 中国海洋石油总公司惠州炼油厂4.200 Mt/a延迟焦化装置采用2炉4塔的结构设计.单 塔直径达9.80 m 3.2加工更劣质的焦化原料 加工更重的原料有利于提高炼油厂的经济效 益 白20世纪80年代以来.FW公司在处理微残 炭含量高于25%的减压渣油方面已经拥有很多成 功经验.目前还在探索如何利用延迟焦化装置处 理更多的重质原料.例如微残炭含量较高的减 渣油、易出现沥青沉淀的不稳定原料、溶剂脱沥青 的脱沥青油 FW公司已经在中试装置上以大量 重质沥青(包括减压渣油、不稳定的沸腾床沥青、 溶剂脱沥青装置的沥青)为原料进行了焦化试验 目前.只要对采用SYDEC工艺的延迟焦化装置和 加热炉进行特殊设计.提高操作水平.就可以加丁 微残炭含量高于30%的减压渣油 3.3与其他工艺组合 美国得克萨斯州Port Arthur炼油厂制定的 “Premcor重油改质方案”是将SYDEC工艺与加氢 裂化工艺组合,改质产品(含55%重焦化瓦斯油、 26%轻循环油和19%重减压瓦斯油)采用二段加 氢裂化装置加工.可得到更多的中间馏分产品 SYDEC工艺还能与溶剂脱沥青工艺组合提 高残渣转化率 FW公司已经申请了溶剂脱沥青一 SYDEC组合工艺的专利.这种组合工艺被称为 ASCOT ASCOT组合工艺能降低焦炭产量.提高 液体产品收率.但轻质产品收率有所下降.增加 最多的是重焦化瓦斯油l 8l 3.4提高石油焦利用价值 SYDEC工艺可根据不同原料灵活生产燃料 型焦炭或电极焦炭,主要用于燃料、冶金行业及电 极生产,还可用于公用工程和非公用工程发电 统 计数据表明,2008年采用SYDEC_丁艺建设并运 行的燃料型焦炭装置有66套,电极焦炭装置有 

乔 明等.Foster Wheeler公司SYDEC工艺进展及研发方向 ・65・ 32套.针状焦装置有7套 石油焦可以作为燃料发电或用来生产合成气 并联产多种产品 为了提高石油焦的利用价值。 FW公司将延迟焦化装置生产的焦炭作为循环流 化床(CFB)锅炉的原料来发电.并认为这是清洁 处理石油焦较为理想的方案 石油焦作为CFB锅 炉原料已在智利最大的炼油厂成功应用.1.2万 桶/日的延迟焦化装置每日生产660 t焦炭.CFB 锅炉发电机组装机容量为74 MW.富余的电量直 接输入当地国家电网 中国石油化工股份有限公 司也已在所属的茂名分公司、北京燕山分公司、镇 海炼化公司、上海石化公司等单位应用了21台 CFB锅炉处理焦炭【 3.5其他方面 11数据库建设 利用中试装置的大量运行数 据和商业化装置测试运行数据建立了数据库.为 延迟焦化装置的设计提供参考 另外还收集工业 化延迟焦化装置持续运行数据.为改进装置设计 提供数据支持 21改进装置设计 不断改进焦化加热炉、焦炭 塔、管线、放空系统、一体化的冷焦/水力除焦系 统、焦炭处理和液体产品回收系统的设计.实现装 置经济性和安全稳定操作 31机械性能研究。对焦炭塔压力进行详细分 析.尽可能减少机械问题.延长装置使用寿命。 41安全环保操作 FW公司最近开发、设计和 建设了一个无污染的焦炭处理系统.据称系统收 集的数据有可能作为制定该领域控制颗粒排放标 准的重要参考依据 其他防治污染的设计还包括 改造延迟焦化装置放空系统 4结 语 总体来看,全球原油供应重质化、劣质化趋势 加剧以及残渣燃料油需求的减少.使渣油加工和 重油改质(如延迟焦化)需求增加 今后1O年间炼 油工业将面临诸多不确定性因素.全球油品市场 将从汽油主导向柴油主导转变.全球应对气候变 化的法规都将给炼油工业带来影响 延迟焦化工 艺作为应对这些变化的途径之一.在未来一段时 期内仍将被继续改进和推广 只要轻重原油保持 一定的价差.相对其他渣油改质方案.投资成本低 的延迟焦化工艺仍具有竞争力.未来可能还是新 的改质项目的重要选择之一 据HART能源公司 预测.2009--2030年.全球焦化装置加工能力将 增长91%,高于催化裂化和加氢裂化能力的增长团 延迟焦化工艺的不足之处是只能将70%左右 的重油转化为有价值的运输燃料.其余部分则变 成低价值的焦炭.且焦化汽柴油的处理会影响炼 油厂利润。虽然副产品石油焦的利用价值有限.但 改进焦炭质量和石油焦的利用策略.有助于提高 延迟焦化工艺的经济效益 相比Fw等国外领先的延迟焦化技术供应 商,我国延迟焦化工艺在原料适应性、工艺流程、 装置设计与操作、安全环保等方面存在一定差距, 炼油企业未来建设或改造延迟焦化装置需要关注 装置大型化、操作现代化、原料和工艺的灵活性、 石油焦有效利用、安全清洁生产等问题。 参 考 文 献 [1]Dickenson R L,Chang E,Bailey R T,et a1.Upgrading heavy crude oils and residues to transportation fuels:Technology, economics and outlook(Phase 8)【R1.USA:SFA Paciifc,2009. [2]Terrence Higgins,Petr Steiner,Michael Warren,et a1.A gobal crude,refining and clean transportation fuel outlook through 2030[R].USA:Hart Energy Consulting,2010. [3]Technology update:Coking[J/OL].Worldwide Refining Business Digest weekly[20lO_o9—27].http'J/www.hydrocarbonpublishing. eom/store10/productid=A000900&srchkey=. [4]Elliott J D.Delayed coking innovations and new design trend [C].USA:NPRA,1999. [5]Elliott J D.Optimize coker operations[J].Hydrocarbon Pro— cessing,2003(9):85—90. [6]Elliott J D.Fine-tune your delayed coker:Obstacles and objectives[J].Hydrocarbon Processing,2004(9):83-90. [7】王大寿.Foster Wheeler在线清焦技术在延迟焦化装置中 的应用l J1.广东化T,2010,37(5):311-312. [8]Elliott J D,Michael J McGrath.Conversion of very heavy residues[R】.USA:Foster Wheeler,2009. [9]Bob Clarke.Impact of feed properties and operating parameters on delayed eoker peteoke quality[C].Malaysia:Asia BBTC, 2008. [10]Elliott J D.Residue upgrading in challenging times【C]. Hungary:Coking&Gasiifcation.2009. (编辑:孙彤彤) 

・66・ 石化技术2011年第18卷第3期 Progress and Development in SYDEC of Foster Wheeler Qiao Ming,Zhu Qingyun,Ren Jing (PetroChina Petrochemical Research Institute,Beijing 100029,China) Abstract:The technology and application of selective yield delayed coking(SYDEC)were introduced, its progress,featured innovation analyzed and summarized in this paper.The technology,which is one of the important technology for heavy oil modiication widely used worldwide,was developed by Foster Wheeler fcorporation,the United States.The liquid yield maximization is purpose of the technology,the recycle ratio adjusted flexibly,the fuel-type coke or electrode coke produced according to different raw materials in operation.At present the main trends in the development of process SYDEC is to improve the liquid yield, increase value in use of the petroleum coke. Key words:delayed coking plant;selective yield delayed coking process;online decoking (From page 61) Analysis in Production Technology of EPDM with Solution Polymerization of Vanadium Series Qi Jun (Beijing Yanshan Petrochemical Co.,Ltd.,SINOPEC,Beijing 102500,China) Abstract:It was reviewed that the status and characteristics of production process of prime producer Exxon Mobil,Dutch State Mines(DSM)and Lanxess for ethylene—pr0pylene—diene monomer(EPDM)with solution polymerization of vanadium series.In order to provide reference for development and process route selection of EPDM in China,the polymerization processes and product specifications of above—mentioned producers were analyzed and compared. Key words:ethylene-propylene-diene monomer;vanadium series solution polymerization process; technology analysis (From page 53) Optimization Measures and Analysis to Influence Factors on the Quality of Acetone Wenyu (No.3 Chemical Work ofBeijing Yartshan Petrochemical Co.,Ltd.,SINOPEC,Beijing 102500,China) Abstract:The acetone is an important raw materials for organic chemical industry,and its purity affects directly quality of the downstream chemicals.The influence factors to quality of the acetone analyzed,the resuIts sh0w that decline in quality of the acetone is made from high levels of benzene and methanol mainly. Based on the problems.the processing parameters are optimized;the best method to reduce the methanol content in the acetone is the methanol removal column built newly. Key words:acetone;bisphenol A;benzene;methanol 


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