本發(fā)明涉及延遲焦化,具體涉及一種石油焦生焦生產(chǎn)系統(tǒng)的操作方法。
背景技術(shù):
1、延遲焦化是一種石油二次加工技術(shù),所謂延遲是指將焦化油(原料油和循環(huán)油)經(jīng)過加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應(yīng)溫度,在反應(yīng)爐管內(nèi)不生焦,而進(jìn)入焦炭塔再進(jìn)行焦化反應(yīng),故有延遲作用,稱為延遲焦化技術(shù)。
2、延遲焦化工藝涉及的裝置主要包括餾分塔、加熱爐和焦化塔,該工藝過程在餾分塔和加熱爐中是連續(xù)過程,但在焦化塔中是間歇過程。因此,兩個(gè)或多個(gè)焦化塔對應(yīng)1個(gè)分餾塔和1個(gè)加熱爐是必需的。一般說來,原料與分餾塔底循環(huán)油進(jìn)行混合,并穩(wěn)定塔底溫度,然后混合原料用泵打入加熱爐,迅速加熱至焦化條件,在短時(shí)間內(nèi)裂解和汽化,然后進(jìn)入焦化塔。在焦化塔內(nèi),裂解、汽化和縮合,直至形成焦。而液體物被汽化并從焦化塔頂回到餾分塔。焦不斷地形成并堆積至塔內(nèi)直至達(dá)到需要的量時(shí)切換到第二個(gè)塔連續(xù)進(jìn)行。停止進(jìn)料后的焦化塔經(jīng)冷卻處理后,用高壓水進(jìn)行水力切焦,然后為下一周期做準(zhǔn)備。
3、石油焦生焦是延遲焦化過程的重要產(chǎn)品之一,石油焦生焦煅燒后,可以得到具有不同用途的石油焦?,F(xiàn)有的延遲焦化工藝多采用一爐兩塔、一爐三塔、兩爐三塔、兩爐多塔等工藝。這些工藝一般是針對特定的原料和石油焦生焦進(jìn)行的設(shè)計(jì),這些方法沒有考慮到裝置的適用性范圍,不能根據(jù)原料情況及市場情況靈活改變工況生產(chǎn)不同類型的石油焦生焦,難以針對不同原料制定不同的生產(chǎn)方案,不能隨意切換生產(chǎn)工藝。
4、另外,在利用延遲焦化生產(chǎn)針狀焦的過程中,有一種被稱為“拉焦”的工藝。拉焦主要是在延遲焦化工藝中焦炭塔生焦過程的末期,在塔底通入一定的介質(zhì),包括水蒸氣、氮?dú)?、輕油等;由于焦炭塔內(nèi)溫度較高,在生焦過程末期已經(jīng)達(dá)到500℃以上,所以介質(zhì)迅速汽化并通過焦炭塔內(nèi)生焦的細(xì)微孔道上升,形成一種物理上的拉伸效果,從而促使生焦在未完全固化的時(shí)候形成流線型的微觀結(jié)構(gòu)。但是,這種拉焦是在焦炭塔的進(jìn)料結(jié)束后進(jìn)行的,焦炭塔內(nèi)的生焦一部分已經(jīng)固化,因而拉伸效果有限。
5、cn201110449286.8公開了一種生產(chǎn)均質(zhì)石油針狀焦的方法,將生產(chǎn)針狀焦原料經(jīng)加熱爐加熱至相對較低溫度400-480℃后進(jìn)入焦化塔,焦化原料形成可以流動(dòng)的中間相液晶;低溫新鮮原料進(jìn)料階段完成后,逐漸升高加熱爐出口溫度,同時(shí)將焦化加熱爐進(jìn)料改為新鮮原料和分餾塔出來的重餾分油;當(dāng)焦化塔內(nèi)物料達(dá)到固化生焦溫度后,將焦化加熱爐進(jìn)料改為反應(yīng)過程中產(chǎn)生的焦化中間餾分油,同時(shí)提高焦化加熱爐進(jìn)料溫度,使焦化塔內(nèi)度達(dá)到460-510℃,石油焦完成高溫固化獲得針狀焦產(chǎn)品。
6、cn201811351063.6公開了一種焦化系統(tǒng)以及相應(yīng)的焦化方法。焦化系統(tǒng)包含第1個(gè)至第m個(gè)加熱單元和第1個(gè)至第n個(gè)焦炭塔,m個(gè)加熱單元中的每一個(gè)分別與n個(gè)焦炭塔連通,n個(gè)焦炭塔中每一個(gè)焦炭塔分別與一個(gè)或多個(gè)分離塔連通,一個(gè)或多個(gè)分離塔與第m個(gè)加熱單元連通并任選與第i個(gè)加熱單元連通,數(shù)值m、n和i如說明書所述定義。焦化系統(tǒng)至少能夠利用石油系或煤系原料生產(chǎn)性能穩(wěn)定的高品質(zhì)針狀焦。
7、cn201811222186.x公開了一種石油焦的制備方法及其系統(tǒng)。該優(yōu)質(zhì)石油焦的制備方法包括:將油質(zhì)物料和水送至第一加熱單元中進(jìn)行第一加熱處理;將第一加熱處理后的物料送至預(yù)縮合反應(yīng)單元中進(jìn)行預(yù)縮合反應(yīng),得到預(yù)縮合輕組分和預(yù)縮合重組分;將預(yù)縮合重組分和第一循環(huán)油送至第二加熱單元中進(jìn)行第二加熱處理;將第二加熱處理后的物料送至結(jié)焦單元中進(jìn)行結(jié)焦處理,得到優(yōu)質(zhì)石油焦和結(jié)焦輕組分;將結(jié)焦輕組分和預(yù)縮合輕組分送至油氣分離單元進(jìn)行油氣分離處理,得到油氣分離輕組分、油氣分離中間組分和油氣分離重組分。本該制備方法能夠得到質(zhì)量一致性更好的優(yōu)質(zhì)石油焦。
8、cn201811521956.0公開了一種生產(chǎn)高端石墨炭材料的組合方法,包括原料油和減壓渣油經(jīng)過分餾后切出重餾分油及輕餾分油,重餾分油出裝置并任選部分循環(huán)回分餾塔塔底,輕餾分油進(jìn)入加氫處理裝置,在氫氣和加氫催化劑存在下進(jìn)行加氫處理反應(yīng),加氫處理后的物料作為焦化原料(也可以稱為生焦原料);焦化原料進(jìn)入焦化裝置進(jìn)行反應(yīng)獲得高端石墨炭材料。該方法能夠連續(xù)生產(chǎn)性能穩(wěn)定的高品質(zhì)高端石墨炭材料。
9、上述專利中的方法均用來生產(chǎn)一種石油焦產(chǎn)品,尚未有關(guān)于能通過靈活變通石油焦生產(chǎn)系統(tǒng)來生產(chǎn)不同類型的石油焦生焦的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的拉焦改質(zhì)效果差、尚未有關(guān)于能通過靈活變通石油焦生產(chǎn)系統(tǒng)來生產(chǎn)不同類型的石油焦生焦的方法的報(bào)道等問題之一,提供一種石油焦生產(chǎn)系統(tǒng)的操作方法。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種石油焦生焦生產(chǎn)系統(tǒng)的操作方法,其中,所述系統(tǒng)包括:加熱單元a、加熱單元b、四通閥a、四通閥b、焦炭塔a、焦炭塔b和分餾塔;其中,所述四通閥a分別與所述加熱單元a、加熱單元b、焦炭塔a、焦炭塔b相連,所述四通閥b分別與所述加熱單元a、加熱單元b、焦炭塔a、焦炭塔b相連,所述焦炭塔a和焦炭塔b分別與所述分餾塔相連,所述分餾塔的塔底分別與所述加熱單元a和加熱單元b相連;
3、其中,所述操作方法包括第一運(yùn)行模式,所述第一運(yùn)行模式包括以下步驟:
4、1-1,切換第一四通閥,將加熱單元a與焦炭塔a相連,原料經(jīng)加熱單元a加熱后連續(xù)進(jìn)入焦炭塔a進(jìn)行焦化反應(yīng),將從焦炭塔a塔頂采出的油氣引入分餾塔進(jìn)行分餾,并將得到的塔底循環(huán)油返回原料循環(huán)使用;
5、1-2,在焦炭塔a原料進(jìn)料結(jié)束前,切換第二四通閥,將加熱單元b與焦炭塔a相連,將介質(zhì)引入加熱單元b,加熱后的介質(zhì)連續(xù)進(jìn)入焦炭塔a進(jìn)行拉焦處理;
6、1-3,焦炭塔a中的拉焦處理結(jié)束后,同時(shí)停止同時(shí)向焦炭塔a中進(jìn)原料和介質(zhì),將高壓水引入焦炭塔a進(jìn)行水力切焦,得到石油焦生焦;
7、在同時(shí)停止向焦炭塔a中進(jìn)原料和介質(zhì)后,切換第一四通閥,將加熱單元a與焦炭塔b相連,原料經(jīng)加熱單元a加熱后進(jìn)入焦炭塔b進(jìn)行焦化反應(yīng),將從焦炭塔b塔頂采出的油氣引入分餾塔進(jìn)行分餾,并將得到的塔底循環(huán)油返回原料循環(huán)使用;
8、1-4,在焦炭塔b原料進(jìn)料結(jié)束前,切換第二四通閥,將加熱單元b與焦炭塔b相連,將介質(zhì)引入加熱單元b,加熱后的介質(zhì)連續(xù)進(jìn)入焦炭塔b進(jìn)行拉焦處理;
9、1-5,焦炭塔b中的拉焦處理結(jié)束后,同時(shí)停止向焦炭塔b中進(jìn)原料和介質(zhì),將高壓水引入焦炭塔b進(jìn)行水力切焦,得到石油焦生焦;
10、1-6,在同時(shí)停止向焦炭塔b中進(jìn)原料和介質(zhì)后,重復(fù)步驟(1-1)-(1-5)的操作;
11、其中,在所述第一運(yùn)行模式中,所述原料選自三環(huán)芳烴和四環(huán)芳烴總含量為c1的重質(zhì)油,35wt%≤c1<45wt%,所述石油焦生焦為負(fù)極材料焦生焦i。
12、通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明所取得的有益技術(shù)效果如下:
13、1)本發(fā)明中提供的石油焦生焦生產(chǎn)系統(tǒng)的操作方法,通過設(shè)置兩爐兩塔,解決了系統(tǒng)運(yùn)行過程中裝置閑置的問題,能夠任意調(diào)整原料的投入時(shí)間以及介質(zhì)的通入時(shí)機(jī)和通入時(shí)間,可針對不同的原料生產(chǎn)不同類型的石油焦生焦,系統(tǒng)的靈活性高,能夠最大化提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率;
14、2)本發(fā)明中提供的石油焦生產(chǎn)系統(tǒng)的操作方法,將介質(zhì)的通入操作劃分為拉焦和烘焦,拉焦的設(shè)置能顯著改善拉焦效果;根據(jù)介質(zhì)的有無以及介質(zhì)的通入和停止時(shí)間,將石油焦生產(chǎn)系統(tǒng)的操作劃分為不同的模式,利用有拉焦無烘焦的第一運(yùn)行模式將三環(huán)芳烴和四環(huán)芳烴總含量在35-45wt%之間的重質(zhì)油加工成負(fù)極材料焦生焦i,利用有拉焦有烘焦的第二運(yùn)行模式將三環(huán)芳烴和四環(huán)芳烴總含量大于45wt%的重質(zhì)油加工成石油針狀焦生焦,利用無拉焦有烘焦的第三運(yùn)行模式將三環(huán)芳烴和四環(huán)芳烴總含量為15-35wt%的重質(zhì)油加工成負(fù)極材料焦生焦ii,利用無拉焦無烘焦的第四運(yùn)行模式將三環(huán)芳烴和四環(huán)芳烴總含量小于15wt%的重質(zhì)油加工成非負(fù)極材料焦生焦。