高温残渣油流动性研究

论文摘要

延迟焦化装置中缩短生焦周期可提高处理量,增大经济效益,因此缩短生焦周期生产方案被迅速得到应用与推广。国外焦化新技术提出采用高温下蒸汽驱压除焦,该技术不需要蒸汽吹扫、冷焦、排水、水力清焦过程,大大缩短了生焦周期。要实现高温焦炭的密闭输送,探索高温残渣油临界成固条件及高温残渣油的流动性是非常必要的。本论文通过开发釜式成焦实验装置,并对实验装置进行性能标定,表明开发的实验装置满足考察高温残渣油流动性实验要求。实验以气体,液体收率之和作为平均反应深度评价指标,考察了不同反应深度及驱动压力下,高温残渣油在实验管路条件下的流动性。结果表明,反应深度小于63.01%时,随反应深度增加,挤出焦量逐渐减小,且挤出焦量大于残留焦量,挤出焦炭C/H逐渐增大,最大值为18.11,挥发份逐渐减小。残留焦C/H亦逐渐增大,最大值20.93,已接近工业装置焦炭20~25的C/H指标;反应深度65%左右时,虽然釜内焦炭C/H已高达25~27,但挤出焦形态多为沥青状油焦或软焦,C/H及挥发份分析结果均表明挤出焦反应深度较低,且挤出焦量明显减少,多数焦炭残留于釜内,认为在该反应深度下高温焦炭已没有流动性。此外,对反应深度65%左右时,残留焦上中下层不同位置焦炭取样分析结果表明,残留焦上层和中层C/H差别不大,与平均反应深度基本一致,下层焦炭因加热不充分,反应深度明显低于平均反应深度,表现为C/H明显低于上中层焦炭。因此,认为实验条件下反应深度为63%左右时,高温残渣油接近临界成固条件,上中层焦炭逐渐失去流动性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 延迟焦化工艺介绍
• 1.1.1 延迟焦化工艺流程
• 1.1.2 延迟焦化原料
• 1.1.3 水力除焦介绍
• 1.2 延迟焦化工艺发展
• 1.2.1 发展现状
• 1.2.2 存在问题
• 1.2.3 发展趋势
• 1.3 课题研究背景
• 1.3.1 缩短生焦周期
• 1.3.2 IDCU 技术介绍
• 1.3.3 研究思路
• 第二章 实验装置介绍
• 2.1 单独釜装置
• 2.1.1 单独釜介绍
• 2.1.2 单独釜改进
• 2.1.3 单独釜方案存在问题
• 2.2 特制釜式成焦装置开发
• 2.2.1 反应器设计
• 2.2.2 出焦管路设计
• 2.2.3 加热保温系统设计
• 2.2.4 焦炭接收器设计
• 2.2.5 冷凝器设计
• 2.2.6 气体收集系统
• 2.2.7 装置整体介绍
• 第三章 实验装置性能测试实验
• 3.1 氮气试压实验
• 3.1.1 氮气试压目的
• 3.1.2 氮气试压操作步骤
• 3.1.3 氮气试压小结
• 3.2 水实验
• 3.2.1 水实验目的
• 3.2.2 水实验操作步骤
• 3.2.3 实验结果及分析
• 3.2.4 水实验小结
• 3.3 蜡油实验
• 3.3.1 蜡油实验目的
• 3.3.2 实验操作步骤
• 3.3.3 实验结果及分析
• 3.3.4 蜡油实验小结
• 3.4 初试实验结果
• 第四章 高温残渣油流动性探索实验
• 4.1 理论基础
• 4.1.1 焦化反应机理
• 4.1.2 临界状态描述
• 4.1.3 反应深度定义
• 4.2 实验方案
• 4.2.1 总体方案
• 4.2.2 实验步骤
• 4.2.3 注意事项
• 4.3 实验条件与结果
• 4.3.1 实验条件
• 4.3.2 实验结果
• 4.4 结果分析与讨论
• 4.4.1 产品收率
• 4.4.2 挤出与残留焦炭量
• 4.4.3 焦炭产率系数
• 4.4.4 焦炭C/H 分析
• 4.4.5 焦炭挥发份分析
• 4.4.6 不同位置焦炭反应深度
• 4.4.7 平均反应深度
• 4.4.8 高温残渣油流动性分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢