一、项目建设内容及立项理由
1.1项目建设内容
整个工程包括120万吨／年焦化、84万吨／年加氢、1.2万立方米／小时制氢装置、2.5万吨／年硫磺回收、36吨／小时污水汽提及储运罐区、配电、外管网等。
1.2项目概要
延迟焦化是指渣油或重油先在加热炉中加热，然后再延迟到焦炭塔中生焦，从而实现大规模连续生产。延迟焦化工艺是使减压渣油、二次加工尾油等重质油进行深度热裂化和缩合反应的过程，其特点是除了生成气体、汽油、柴油、蜡油，还要生成石油焦（可制成电极或作冶炼工业燃料）。延迟焦化是一个相当成熟的减压渣油和重油加工工艺，多年来一直被作为一种普通的深加工手段。
延迟焦化为重质油加工的比较彻底的生产工艺，它以减压渣油、裂化渣油和重油为原料，在500℃的高温下进行深度热裂化和缩合反应的热加工过程。生产汽油、柴油、中间馏分（作催化裂化原料）、气体和焦炭。
近年来随着高硫原油增加和原油性质变差，我国焦化加工能力得到快速提升，延迟焦化技术日益受到青睐，企业纷纷投资建设大型延迟焦化项目。国内炼油技术专家预测：未来5年，我国延迟焦化技术将迎来发展的春天。
延迟焦化已成各国炼油业渣油转化的重要手段。据统计，近10年来我国新增的焦化能力占到新增渣油加工能力的22％以上，世界单套焦化装置最大加工规模发展到673万吨／年，我国最大加工规模也已经达到160吨／年，延迟焦化技术已成为各炼厂加工高硫原油的重要手段之一。
从世界炼油业的发展历程看，随着重质燃料油消费的减少，轻质油品需求的增加，原油深度加工仍是炼油业的发展方向，延迟焦化作为重油深度加工的主要手段之一无疑将获得迅速发展。虽然自上世纪90年代后期以来，渣油催化裂化和加氢处理能力增长迅速，但延迟焦化装置的处理能力增长一直紧随其后。
1.3项目建设的必要性
随着原油深加工日益受宠，我国延迟焦化装置也得以快速建设。到2004年初，我国建成投产的焦化装置总加工能力已达3245万吨／年，仅最近10年间我国延迟焦化装置加工能力就增长了160．81％。目前在建设的延迟焦化装置能力估计有1000万吨左右。
另外，无论是树脂还是聚酯都需要大量的石脑油作为原料，但我国大量的原油石脑油含量不高，远远不能满足乙烯工业和催化重整对原料的需求。因此，需要从减压蜡油和减压渣油中获得石脑油，而延迟焦化无疑也是最合适的手段。
由于延迟焦化技术在平衡炼油厂渣油和提高轻油收率等方面具有得天独厚的优势，因此，我国石油石化业内研究和生产单位对该项技术一直十分重视。自1964年我国第一套连续生产的延迟焦化工业装置建成投产以来，经过科研设计单位的联合攻关，40年来不仅完成了延迟焦化—溶剂精制及其组合工艺、大型双面辐射加热炉、自动顶盖机和自动底盖机等机械设备的研制开发，还在除焦机械、自动控制、节能等方面形成了一批具有自主知识产权的技术。
面对世界各国环保法规的不断出台，以及对燃料油质量和炼油厂排放要求的日益严格，许多石油炼制公司都已把延迟焦化技术作为高硫渣油处理的一条技术路线进行大胆革新和完善，提高延迟焦化的加工能力。从我国的国情来看，无论是渣油深度转化，还是高硫原油加工，延迟焦化技术都是我国炼油工业在工艺路线选择上的重点。
二、原料来源、产品方案及规模
2.1原料来源
我国东北地区渣油生产企业有锦西石化、辽河石化以及大庆炼化、大连石化等厂，与牡丹江市的运输距离比较近，原料运输成本较低；此外，牡丹江比邻俄罗斯远东地区，该地区有丰富的石油储量和较大的原油生产加工能力，重油和渣油的产量很高。近年来，通过中俄双方的共同努力，俄罗斯重油进口渠道已经打开，项目建成后原材料保障能力很强。因此在牡丹江市建设该项目具有较强资源和地缘优势。
2.2产品方案及规模
本项目拟采用国内先进的加氢精制-催化裂化组合工艺，年产汽油33万吨、柴油45.6万吨、液化气9.84万吨、干气6.6万吨、优质石油焦26.4万吨。
三、工艺技术路线选择
项目拟采用国内先进的加氢精制-催化裂化组合工艺，该工艺的特点是将渣油以很高的流速，在高热的条件下以强烈喘流通过加热炉炉管，在很短时间内通过渣油的临界裂解温度范围，达到焦化反应温度，并迅速离开加热炉管，进入焦炭塔的反应空间，使裂化、缩合等反应延迟到焦炭塔内进行。
原料油经换热（190℃）进加热炉对流段升温到350℃左右，进入分馏塔下部换热段与焦炭塔顶来的高温油气直接换热，将原料油中轻组分油蒸出，同进又加热了原料油。蒸发段温度在360-380℃。分馏塔底温度控制在385-390℃,并且有塔底循环油泵保持油料的不断循环，以尽量减少塔底结焦的机会。原料油中蜡油以上的重馏分与来自焦炭塔油气中被凝的循环油一起流入塔底，经加热炉辐射进料泵抽出，打入加热炉辐射段，快速升温到500℃左右（辐射段入口压力为3.0-4.0MPA）。为了减少加热炉管结焦，入口处注入约为原料油量的2%的软化水，使油品以强烈湍流状态通过油品的临界反应区，气液混合物流速提高到30-45m/s，达到延迟焦化反应的目的。
加热炉出口油料通过四通阀进入焦炭塔，依靠本身降温放出的显热进行反应，分解生成的油气为430℃左右，从焦炭塔顶引出，进入分馏塔与原料油换热后分割为汽油、柴油、蜡油以及焦化气体。缩合生成的焦炭层从下至上逐渐焦结在焦炭塔内壁，焦层上部有泡沫层，是反应中的中间产物在高温中起泡所致，泡沫层应该低于焦炭塔的安全高度。
焦炭塔是间歇操作，切换周期一般为48小时，其中结焦24小时，除焦等其它操作时间24小时。在生产中焦炭塔焦炭及泡沫层料位逐步达到全塔高度的2/3-3/4即停止进料，切到另一个焦炭塔。焦炭塔停止进料后，必须立即吹汽，赶走残余油气，减少焦炭的挥发分。吹热后进行水冷，最后进行除焦。焦化富气经压缩机入口分液罐分液后，进入压缩机压缩上升到1.2MPA，然后经富器控冷冷却后进入分液罐，气体进入在吸收塔经柴油吸收，吸收后干气送往气体脱硫装置，在吸收塔低饱和吸收柴油在塔底靠自压返回分馏塔作回流。
减压渣油先经过延迟焦化，焦化馏出的汽、柴油和蜡油通过加氢装置（或全馏分混合加氢或各馏分分别加氢），加氢后的汽、柴油作调合组分，加氢后的焦化蜡油作催化裂化原料。
该组合工艺的流程见图1。
图1 延迟焦化-加氢精制-催化裂化组合工艺流程
延迟焦化方案投资和操作费用相对较低，延迟焦化与催化裂化的组合工艺也是加工俄罗斯高硫原油较好的方案，关键是要解决好高硫石油焦的出路。
石油焦的硫含量对其应用和价格有明显的影响，美国将硫含量小于4％的石油焦经处理后，作为生产针状焦的原料，将硫含量大于4％的石油焦除部分用于水泥工业外，其余出口欧洲和日本等地，美国环保条例对排出物进行严格的控制，限制了该国许多炼油厂和发电厂燃用高含硫的石油焦。在美国，延迟焦化装置生产的石油焦将近65%用作燃料，其余35%经煅烧后用于生产阳极及成型石墨产品。在世界上大多数国家，高含硫的石油焦还是主要用作发电厂燃料。
如果对高硫原料采取渣油加氢脱硫和延迟焦化联合工艺，对脱硫后的渣油进行焦化时，液体产品可增加12％，焦炭减少65％，产品质量也可提高。
四、厂址及建设条件
4.1厂址位置及基本情况
该项目拟在牡丹江市国家级循环经济园区内建设，备选场地有两处：
地址一：是桦林镇南沟的原空军油库，占地1 平方公里，有铁路专用线和部分储藏库，均为建设用地，可一次性租用30年。
地址二：是牡丹江制药厂后身至污水处理厂三角地带，占地约1 平方公里，全部为城市规划建设用地，涉及居民房屋动迁量约2万平方米左右。
4.2厂区自然条件和建设条件
厂址一：厂区为南北向长方形地块，长2公里，宽500米。占地面积1平方公里，建筑面积6000平方米，拥有自桦林站引出的3公里长铁路专用线一条，地下储库库容8000吨。
厂址二：厂区靠近201国道，距离牡丹江第二水厂500米，距离牡丹江污水处理厂1 公里，距离牡丹江焦化厂1公里，铁路专用线接入方便，可以将牡丹江高科生化铁路专用线延长1 公里直达预选厂区。
五、环境保护
项目在正常运转中产生的污染源主要为废水、废气、固体废物和噪声。
对项目产生废气采取使用的燃料为脱硫后的燃料气，并采用新型低NOX（氮氧化合物）燃烧器以减少中的NOX排放，酸性水汽提单元原料水罐设置尾气脱臭设施，采用注碱溶剂吸收尾气中的主要污染物如H2S、NH3等。
废水处理彩抚顺石油化工研究院与上海高桥分公司共同开发的炼油厂碱渣及废水处理技术，能够有效地处理炼油厂催化汽油废碱液、液态烃废碱液、混合废碱液及乙烯裂解废碱液，使废碱液中的有机硫化物和无机硫化物氧化为硫酸盐，消除了废碱液进一步处理过程中的恶臭气体排放。碱渣及废水处理技术采用“缓和湿式氧化脱臭+间歇式活性污泥法（SBR）”工艺，可解决缓和湿式氧化反应器结构、脱臭后气液混合物料的冷却、氧化尾气净化、SBR生物反应器的结构等工程技术问题。该技术可用于炼油厂油品碱洗精制废碱液的处理，解决了长期存在的废碱液处理过程中对大气的恶臭污染和高浓度废水对炼油污水处理场的冲击问题。应用废碱液“缓和湿式氧化脱臭+间歇式活性污泥”处理技术，可以彻底消除炼油废碱液中的硫化钠和有机硫化物的恶臭对空气和水体的污染，大幅度减轻污水处理场的进水负荷，保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。
六、项目实施计划
2007年末立项，2008年-2011年建设，2011年10月试车投产。
七、投资估算
焦化部分、加热炉部分、除焦部分、制氢和加氢部分，分馏部分、换热部分和污水汽提部分，整个工程总投资10亿元。
八、技术经济初步分析
延迟焦化原料可以是重油、渣油，甚至是沥青。产品焦化汽油经加氢后是优良的化工轻油，焦炭可作为炼铝原料或锅炉燃料，焦化柴油经加氢精制处理后是较好的柴油产品，具有很好的市场前景。该工艺具有流程简单、原料适应性强、技术成熟可靠、投资和操作费用较低等特点。
项目采用热裂化的方法将渣油或重油转变为汽油、柴油、蜡油、液化气和石油焦、汽油、柴油，通过加氢精制可获得合格产品，所以将焦化与加氢建成联合装置能较好地解决渣油的深加工与产品的质量问题，具有较高的经济效益和社会效益。
综合物料平衡及产品销售收入见表2，成本估算基础数据和加工成本分别见表3和表4。
表2 组合工艺的综合物料平衡及产品销售收入
|
项 目 |
①
/kt |
②
/kt |
③
/kt |
合计
/kt |
产品价格
/RMB￥.t－1 |
产品销售收入
/104 RMB￥ |
|
干气 |
20 |
14 |
12 |
46 |
900 |
4 185 |
|
液化石油气 |
50 |
|
25 |
75 |
2 000 |
15 000 |
|
汽油 |
|
150 |
112 |
262 |
2 000 |
52 300 |
|
柴油 |
|
280 |
68 |
348 |
1 800 |
62 550 |
|
油浆＋甩油 |
15 |
|
18 |
38 |
900 |
2 925 |
|
石油焦 |
220 |
|
|
220 |
400 |
8 800 |
|
烧焦 |
|
|
15 |
15 |
|
|
|
损失 |
5 |
3 |
1 |
9 |
|
|
|
合计 |
310 |
447 |
250 |
1007 |
|
145 760 |
|
注:①延迟焦化②加氢精制③催化裂化
表3 成本估算用的基础数据 |
|
装置投资/1×108 RMB￥ |
|
|
1 Mt/a VRDS |
2.8 |
|
0.8 Mt/a重油催化裂化 |
1.7 |
|
250 kt/a催化裂化改造 |
0.5 |
|
各种折旧费，% |
12 |
|
催化剂价格/1×104 RMB |
|
|
加氢精制(空速1 h－1，寿命3年) |
12 |
|
催化裂化(单耗0.5 kg/t) |
1 |
|
氢气价格(单耗0.7%)/1×104 RMB￥ |
0.8 |
|
原料(减压渣油)费用 |
900 |
|
折旧费 |
60 |
|
氢气消耗 |
56 |
|
催化剂消耗 |
|
|
加氢精制/催化裂化 |
3.6/1.3 |
|
其它加工费 |
|
|
延迟焦化/加氢脱硫/催化裂化 |
20/10/10 |
|
合计 |
1 060.9 |
项目投产后年可实现销售收入20亿元，实现税收2.4亿元，利润1.2亿元。项目投资收益率约为5.8％，投资回收期8年。
联系人及电话：曹中宝 0453-7612121 13303631211
付 刚 0453-7611900 13945333455
于海龙 0453-7612120 13763626277
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