[01255487]大型焦化炉深度裂解技术

本项目属于新型炼油工艺技术，旨在提高石油资源利用率，符合国家重大战略需求。

延迟焦化是国内外劣质重油轻质化的主要工艺过程，世界焦化加工能力超过3.3亿吨/年（占原油加工量10%左右），其中中国焦化加工能力仅次于美国，约为世界焦化总加工能力的1/3。焦化原料主要是劣质减压渣油，2012年中国副产减压渣油2亿吨，其中延迟焦化处理1.2亿吨，焦化工艺主要产品是焦化汽柴油及石油焦，石油焦产率下降1%，相当于每年少产低附加值石油焦120万吨，多产轻质产品100万吨以上。鉴于延迟焦化加工规模巨大，提高装置轻油收率，降低石油焦产率是炼油企业急需解决的关键技术问题。

延迟焦化是一种利用重油在热转化深度较低时不易出现结焦前体物的特性，快速在加热炉管内获得反应所需热量，使重油轻质化及生焦反应延迟到焦炭塔内进行的工艺过程。本项目基于重质油热反应特性和传热过程理论，结合专用仪器和模拟软件开发，取得了延迟焦化技术的重大创新：

1. 提出重油结焦倾向表征方法，并开发专用设备：重油组成及转化行为极为复杂，常规物性难以准确表征其结焦反应特性。

结焦因子理论上直接体现了结焦源于缩合反应的事实，显著提高了重油结焦倾向预测的准确性，所开发的专用评价设备及方法已被行业内广泛采用。

2. 提出焦化炉优化设计新准则：基于原料反应结焦与介质流动因素剖析所创立的动态结焦机理，建立了兼顾控制炉管结焦和提高反应给热量的“正常延迟状态”设计与操作准则，开发了焦化炉管内外复杂工艺过程模拟软件。

3. 突破传统设计确保辐射室传热均匀的理念，提出辐射热定向反射与管内反应相匹配的新思路。基于炉管结焦机理研究与管内外过程模拟技术，结合炉型、燃烧器、反射墙及炉管吊挂等设备创新，建成了单程处理量最大的双阶梯式焦化炉，处理量超过国外同类技术20%以上。

4. 突破常规工艺设计准则限制，形成大型焦化炉深度裂解技术：已在40多套延迟焦化装置上获得成功应用，总加工规模达5000万吨/年，接近全国延迟焦化总规模的50%。主要技术优势： ①处理量：改造装置焦化炉处理量提高20%以上; ②运行周期：管壁温度大幅降低，清焦周期由6个月延长至12个月; ③产品分布：石油焦产率平均降幅10%以上，焦炭产率下降1～3%。

本技术开发过程中获得授权专利13项，软件著作权1项，发表论文44篇，举办6届延迟焦化技术论坛，为行业技术进步作出重大贡献。

本技术入选我国21世纪已工业化应用并有国际竞争力、具有独立知识产权的16项外推技术之一，为实施我国炼油技术“走出去”战略奠定了基础。