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延迟焦化
delayed coking 一种热裂化工艺。其主要目的是将高残碳的残油转化为轻质油。所用装置可进行循环操作，即将重油的焦化馏出油中较重的馏分作为循环油，且在装置中停留时间较长。
一、技术简介
延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温(约500℃)进行深度的热裂化和缩合反应，生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的技术。它是世界渣油深度加工的主要方法之一,处理能力占渣油处理能力的三分之一。
所谓延迟是指将焦化油(原料油和循环油)经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用，称为延迟焦化技术。一般都是一炉(加热炉)二塔(焦化塔)或二炉四塔，加热炉连续进料，焦化塔轮换操作，是一种半连续工艺过程。原料油(减压渣油或其他重质油如脱油沥青、澄清油甚至污油)经加热到495~505℃进入焦炭塔，热原料油在焦炭塔内进行焦化反应，生成的轻质产物从顶部出来进入分馏塔，分馏出富气、粗汽油、柴油和重馏分油。重馏分油可以送去进一步加工(如作催化裂化、加氢裂化原料)也可以全部或部分循环回原料油系统。待焦炭陆续装满(留一定的空间)后，原料改进入另一焦炭塔，残留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出。焦炭塔恢复空塔后再进热原料。该过程焦炭的收率一般随原料油康氏残炭(CCR)的改变而变化，富气产量一般10%(质量)左右(气体产率%=7.8+0.144×CCR)，其余因循环比不同而异，但柴/汽比大于1。
延迟焦化原料可以是重油、渣油、甚至是沥青。延迟焦化产物分为气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭。对于国产渣油，其气体收率为7.0~10%，粗汽油收率为8.2~16.0%，柴油收率为22.0~28.66%，蜡油收率为23.0~33.0%，焦炭收率为15.0~24.6%，外甩油为1~3.0%。焦化汽油和焦化柴油是延迟焦化的主要产品，但其质量较差。焦化汽油的辛烷值很低，一般为51~64(MON)，柴油的十六烷值较高，一般为50~58。但两种油品的烯烃含量高，硫、氮、氧等杂质含量高，安定性差，只能作半成品或中间产品，经过精制处理后，才能作为汽油和柴油的调和组分。焦化蜡油由于硫、氮化合物、胶质、残炭等含量高，是二次加工的劣质蜡油，截至2014年通常掺炼到催化或加氢裂化作为原料。石油焦是延迟焦化过程的重要产品之一，根据质量不同可用做电极、冶金及燃料等。焦化气体经脱硫处理后可作为制氢原料或送燃料管网做燃料使用。
二、优点和缺点
延迟焦化可处理残碳和金属含量很高的劣质原料，提高轻质油的收率和脱碳效率;有操作连续化、处理量大、灵活性强、脱碳效率高、投资和操作费用低的优点。
缺点是低价值产品焦炭产率高，液体产品性质差。
三、延迟焦化工艺
延迟焦化与热裂化相似，只是在短时间内加热到焦化反应所需温度，控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应，而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应，"延迟焦化"也正是因此得名。延迟焦化装置主要由8个部分组成:
1、焦化部分
主要设备是加热炉和焦炭塔。有一炉两塔、两炉四塔，也有与其它装置直接联合的。
2、分馏部分
主要设备是分馏塔，在延迟焦化中一般需添加消泡剂/抑焦剂/液收增加剂等化学品。
3、焦化气体回收和脱硫
主要设备是吸收塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔等。
4、水力除焦部分
考虑到重残油的碳氢比高，非常容易结焦的这一特点，将原料油快速加热到比较高的温度(480~500℃)，使重残油在管式加热炉中，来不及发生反应就被送到一个中空的容器(称焦炭塔)，让加热的油品在其中进行裂化缩合反应，加热和焦化不同时发生，故称为延迟焦化。焦炭塔内裂解反应生成的415℃高温油气自焦炭塔顶逸出进入主分馏塔下段进料段，经过洗涤板(人字挡板)洗涤所携带的焦炭颗粒后，从蒸发段上升进入蜡油集油箱以上蒸馏分离，分馏出富气、汽油、柴油和轻重蜡油馏分，而焦炭塔内缩合反应所生成焦炭留在焦炭塔内，当焦炭塔中结焦达一定程度后，就切换到另一个焦炭塔中继续焦化成焦，原先的焦炭塔则进行清焦作业。通常一个焦化装置中常常要用2~4个焦炭塔。清焦采用水力除焦法，先在焦层中央用钻机打一个洞，从顶部一直打到底，然后自下而上通入压力为12~30MPa的高压水，利用水的冲击力，把焦炭打下来，并由底部排出。
由高压水泵输送的高压水，经上水线，水龙带，钻杆到水力切焦器喷嘴，由切焦器喷嘴喷出的高压水，形成高压射流，利用高压射流强大的冲击力，将石油焦切割下来。钻杆不断地升降和转动，直到把焦除完为止。
5、水力除焦主要设备
(高压水泵)、(除焦控制阀)、润滑油系统、气动阀、绞车及滑轮组、 (新型除焦胶管)、(水涡轮减速器)、(自动切换联合钻孔切焦器)、(塔顶盖自动装卸机)、(塔底盖装卸机)、(电梯)、(钻杆组件)和(抓斗起重机)。
6、焦炭的脱水和储运
焦炭的脱水和储运。
7、吹气放空系统
吹气放空系统。
8、蒸汽发生部分
发生蒸汽的热源一般采用分馏塔侧线柴油、重蜡油、塔底循环油。
9、焦炭焙烧部分
焦炭焙烧部分。国内选定炉出口温度为495~500℃，焦炭塔顶压力为0.15~0.2 Mpa。
四、发展迅速
正是由于延迟焦化的上述优点，使得延迟焦化在中国得到了迅速的发展，这主要是因为:⑴延迟焦化是解决柴汽比供需矛盾的有效手段。这是由于中国原油普遍偏重，且含蜡量高，柴油的收率低，国内原油的柴油馏分收率比国外原油平均低5~7百分点。因此至今2014年中国每年大约进口80×10t柴油，同时不得不出口30×10t汽油，以求国内供需平衡。其次是由于中国炼油企业二次加工均以催化裂化为主，柴汽比低(延迟焦化为1.94，催化裂化为0.56)，因此发展延迟焦化是解决柴汽比供需矛盾，增产柴油的有效办法。⑵延迟焦化与加氢裂化相比，延迟焦化尽管存在轻质油产品安定性差、操作费用低(加工费约为加氢裂化操作费用的1/2~1/3)，使其具有较强的竞争力。
由于延迟焦化具有投资少，操作费用低，转化深度高等优点，延迟焦化已发展成为渣油轻质化最主要的加工方法之一。因此，截至2014年中国资金紧张，轻油产品尤其是柴汽比供需矛盾突出的情况下，延迟焦化是解决这一矛盾的较理想的手段之一。
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一、技术简介
延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温(约500℃)进行深度的热裂化和缩合反应，生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的技术。它是世界渣油深度加工的主要方法之一,处理能力占渣油处理能力的三分之一。
所谓延迟是指将焦化油(原料油和循环油)经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用，称为延迟焦化技术。一般都是一炉(加热炉)二塔(焦化塔)或二炉四塔，加热炉连续进料，焦化塔轮换操作，是一种半连续工艺过程。原料油(减压渣油或其他重质油如脱油沥青、澄清油甚至污油)经加热到495~505℃进入焦炭塔，热原料油在焦炭塔内进行焦化反应，生成的轻质产物从顶部出来进入分馏塔，分馏出富气、粗汽油、柴油和重馏分油。重馏分油可以送去进一步加工(如作催化裂化、加氢裂化原料)也可以全部或部分循环回原料油系统。待焦炭陆续装满(留一定的空间)后，原料改进入另一焦炭塔，残留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出。焦炭塔恢复空塔后再进热原料。该过程焦炭的收率一般随原料油康氏残炭(CCR)的改变而变化，富气产量一般10%(质量)左右(气体产率%=7.8+0.144×CCR)，其余因循环比不同而异，但柴/汽比大于1。
延迟焦化原料可以是重油、渣油、甚至是沥青。延迟焦化产物分为气体、汽油、柴油、蜡油和焦炭。对于国产渣油，其气体收率为7.0~10%，粗汽油收率为8.2~16.0%，柴油收率为22.0~28.66%，蜡油收率为23.0~33.0%，焦炭收率为15.0~24.6%，外甩油为1~3.0%。焦化汽油和焦化柴油是延迟焦化的主要产品，但其质量较差。焦化汽油的辛烷值很低，一般为51~64(MON)，柴油的十六烷值较高，一般为50~58。但两种油品的烯烃含量高，硫、氮、氧等杂质含量高，安定性差，只能作半成品或中间产品，经过精制处理后，才能作为汽油和柴油的调和组分。焦化蜡油由于硫、氮化合物、胶质、残炭等含量高，是二次加工的劣质蜡油，截至2014年通常掺炼到催化或加氢裂化作为原料。石油焦是延迟焦化过程的重要产品之一，根据质量不同可用做电极、冶金及燃料等。焦化气体经脱硫处理后可作为制氢原料或送燃料管网做燃料使用。
二、优点和缺点
延迟焦化可处理残碳和金属含量很高的劣质原料，提高轻质油的收率和脱碳效率;有操作连续化、处理量大、灵活性强、脱碳效率高、投资和操作费用低的优点。
缺点是低价值产品焦炭产率高，液体产品性质差。
三、延迟焦化工艺
延迟焦化与热裂化相似，只是在短时间内加热到焦化反应所需温度，控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应，而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应，"延迟焦化"也正是因此得名。延迟焦化装置主要由8个部分组成:
1、焦化部分
主要设备是加热炉和焦炭塔。有一炉两塔、两炉四塔，也有与其它装置直接联合的。
2、分馏部分
主要设备是分馏塔，在延迟焦化中一般需添加消泡剂/抑焦剂/液收增加剂等化学品。
3、焦化气体回收和脱硫
主要设备是吸收塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔等。
4、水力除焦部分
考虑到重残油的碳氢比高，非常容易结焦的这一特点，将原料油快速加热到比较高的温度(480~500℃)，使重残油在管式加热炉中，来不及发生反应就被送到一个中空的容器(称焦炭塔)，让加热的油品在其中进行裂化缩合反应，加热和焦化不同时发生，故称为延迟焦化。焦炭塔内裂解反应生成的415℃高温油气自焦炭塔顶逸出进入主分馏塔下段进料段，经过洗涤板(人字挡板)洗涤所携带的焦炭颗粒后，从蒸发段上升进入蜡油集油箱以上蒸馏分离，分馏出富气、汽油、柴油和轻重蜡油馏分，而焦炭塔内缩合反应所生成焦炭留在焦炭塔内，当焦炭塔中结焦达一定程度后，就切换到另一个焦炭塔中继续焦化成焦，原先的焦炭塔则进行清焦作业。通常一个焦化装置中常常要用2~4个焦炭塔。清焦采用水力除焦法，先在焦层中央用钻机打一个洞，从顶部一直打到底，然后自下而上通入压力为12~30MPa的高压水，利用水的冲击力，把焦炭打下来，并由底部排出。
由高压水泵输送的高压水，经上水线，水龙带，钻杆到水力切焦器喷嘴，由切焦器喷嘴喷出的高压水，形成高压射流，利用高压射流强大的冲击力，将石油焦切割下来。钻杆不断地升降和转动，直到把焦除完为止。
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6、焦炭的脱水和储运
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7、吹气放空系统
吹气放空系统。
8、蒸汽发生部分
发生蒸汽的热源一般采用分馏塔侧线柴油、重蜡油、塔底循环油。
9、焦炭焙烧部分
焦炭焙烧部分。国内选定炉出口温度为495~500℃，焦炭塔顶压力为0.15~0.2 Mpa。
四、发展迅速
正是由于延迟焦化的上述优点，使得延迟焦化在中国得到了迅速的发展，这主要是因为:⑴延迟焦化是解决柴汽比供需矛盾的有效手段。这是由于中国原油普遍偏重，且含蜡量高，柴油的收率低，国内原油的柴油馏分收率比国外原油平均低5~7百分点。因此至今2014年中国每年大约进口80×10t柴油，同时不得不出口30×10t汽油，以求国内供需平衡。其次是由于中国炼油企业二次加工均以催化裂化为主，柴汽比低(延迟焦化为1.94，催化裂化为0.56)，因此发展延迟焦化是解决柴汽比供需矛盾，增产柴油的有效办法。⑵延迟焦化与加氢裂化相比，延迟焦化尽管存在轻质油产品安定性差、操作费用低(加工费约为加氢裂化操作费用的1/2~1/3)，使其具有较强的竞争力。
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