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清洁生产技术措施在延迟焦化装置中的应用

文档作者：徐先财许真铭陈凯薛莲文档来源：中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂		更新日期： 2026年05月09日	点击数：
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92
石油与天然气化工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL &amp;amp; GAS 2016
清洁生产技术措施在延迟焦化装置中的应用
徐先财许真铭陈凯薛莲
中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂
摘要介绍了中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂1.2 X 106 t / a 延迟焦化装置采用的清洁生产技
术措施。主要从节能降耗和污染物治理两方面出发，通过采用先进工艺技术、管理减排、操作优化和技
术改造等一系列措施，在治理本装置生产中产生的污染物的同时，利用其工艺特点，处理炼厂生产过程
中的污染物，达到了节能降耗、减污增效的目的，实现了装置清洁生产。
关键词延迟焦化清洁生产节能降耗污染物治理
中图分类号：TE624. 3+ 2 文献标志码：A D O I： 10. 3969/j. issn. 1007-3426. 2016. 04. 020
Application of cleaner production technology in delayed coking unit
Xu Xiancai, Xu Zhenming, Chen Kai, Xue Lian
(Urumqi Petrochemical Company Refinery ■, CNPC, Urumqi 830019, China)
Abstract： Technical m easures for cleaner production used in 1. 2 X 1 0 6 t/a delayed coking unit of
U rum qi petrochem ical refinery w ere introduced in this paper. T he m easures w ere m ainly considered
from the energy saving and pollutants treatm ent aspects, through adopting advanced technologies,
reducing the em ission, optim izing the operation, and reform ing the technologies. T he pollutants
generated from the production of device could be treated as well as those from the refinery production
processing according to the process characteristics. In this w ay, not only the aim s of saving energy,
reducing pollution and im proving efficiency w ere reached, but also the cleaner production of unit w ere
realized.
Key words： delayed coking, cleaner production, saving energy and reducing consum ption,
pollution control
国家环境保护总局于2 0 0 3 年发布的标准H J /T
125 — 2003《清洁生产标准石油炼制业》为炼油厂开展
清洁生产提供了技术支持和导向[1]。如何充分利用企
业内部现有装置，减少污染物的生成量和加强对产生
污染物的处理，是实现清洁生产的重要途径&amp;amp; 3]。中国
石油乌鲁木齐石化公司炼油厂（以下简称为乌石化炼
油厂）1. 2 X 1 0 6 t / a 延迟焦化装置在治理自身产生的
污染物的同时，利用其工艺特点处理炼厂生产过程中
污染物，达到了节能降耗、减污增效的目的，实现了装
置清洁生产。
1 技术背景
乌石化炼油厂1. 2 X 1 0 6 t / a 延迟焦化装置采用
“ 一炉两塔”工艺路线，主要由焦化、吸收稳定、脱硫脱
硫醇3 个部分组成。设计装置资源能源利用指标和污
染物产生指标都满足H J /T 125 — 2 0 0 3 中延迟焦化装
作者简介：徐先财（1987 —），男，20 10年毕业于中国石油大学（北京）化学工程与工艺专业，现就职于中国石油乌鲁木齐石化公
司炼油厂，从事生产工艺技术管理和安全环保管理工作。E-m ail:xuxcws@ petrochina. com. cn
第4 5卷第4 期徐先财等清洁生产技术措施在延迟焦化装置中的应用
置的一级标准。但装置自开工后，去除脱硫脱硫醇部
分能耗，装置焦化和吸收稳定部分综合能耗高达31. 91
k g 标油/t ，超出设计指标3. 77 k g 标油/t ，超出HJ/T
125 — 2 0 0 3中关于焦化装置清洁生产资源能源利用一
级指标中综合能耗< 3 0 k g 标油/t 的要求[1];装置分
馏塔塔顶含硫污水常出现乳化带油问题，严重时含硫
污水中的™ (油）高达3 % 〜5 % 。含硫污水指标也超
出清洁生产中污染物产生一级指标（™ ( 含硫污水石油
类）< 4 0 0 吨/g);装置焦炭塔预热产生凝缩油及焦炭
塔吹汽冷焦过程产生的放空污油产量约3. 91 X 104 t/a，
不仅降低装置产品收率，而且还增加了污油处理环节
中的二次污染。以上均反映出该装置在清洁生产方面
存在很大需要优化改进的地方。
2 清洁生产技术措施
2 . 1 节能降耗
延迟焦化装置能耗主要包括燃料气、蒸汽、电及水
等。其中，燃料气消耗在装置能耗中占主导地位，其次
是电和蒸汽的消耗。因此，装置节能降耗应从降低燃
料气、蒸汽、电等方面出发。
2 .1 .1 降低燃料气消耗量
( 1 ) 应用加热炉在线清焦技术。通过加热炉在线
清焦技术应用和不断优化，实现了加热炉长周期运行，
同时降低了加热炉燃料气消耗量。实践证明，通过监
控加热炉炉管结焦情况，及时进行在线清焦可降低加
热炉燃料气消耗量约1〇 % 〜12 % 。
( 2 ) 加强加热炉日常维护和运行管理。在检修期
间对加热炉保温衬里维护，确保加热炉外壁温度不超
过55 SC ;通过加强加热炉运行管理，在操作中控制炉
膛氧体积分数为1. 5 % 〜3 % ; 确保加热炉无漏风；计
算烟气露点腐蚀温度，合理降低排烟温度等措施，加热
炉热效率由90. 4 % 提高至91. 2 % ，降低了燃料气消耗
里。
( 3 ) 优化换热流程，提高渣油换热终温。原设计
原料渣油经与稳定汽油-渣油换热器和蜡油-渣油换热
器换热后进人分馏塔底，换热终温为295 C 。经过对
换热流程分析，认为侧线蜡油仍有很大的优化利用空
间。利用装置检修期间新增加两台蜡油-渣油换热器，
提高了渣油换热终温，分馏塔塔底温度由295 C 提高
至308 SC ，提升了 13 SC 。加热炉负荷降低约6 % ，降
低了燃料气消耗量。
2 .1 .2 降低蒸汽消耗量
( 1 ) 降低1.0 M Pa蒸汽消耗量。本装置1.0 MPa
蒸汽主要用于焦炭塔吹汽、防结焦蒸汽、防冻伴热。在
保证焦炭挥发分和冷焦操作不产生影响的情况下，通
过对焦炭塔吹汽量进行优化，将小吹汽量5 t/h 降低
为3 t/h ，时间由2 h 降至1. 5 h，大吹汽量由18 t/h 降
低至14 t/h ;通过对焦炭塔安全阀、压力表等防结焦蒸
汽进行限量，无结焦现象且达到了降低蒸汽耗量的目
的；另外，蒸汽伴热是装置在冬季生产中的蒸汽消耗大
户，通过车间评审，切除了装置内部分蒸汽伴热。同
时，利用柴油的低温余热为放空塔塔顶空冷器做伴热，
代替蒸汽伴热。消除了该空冷器在冬季运行中蒸汽伴
热水击的问题，同时也降低了蒸汽耗量和柴油冷却环
节中循环水的消耗量，一举多得。
( 2 ) 降低3. 5 M Pa蒸汽消耗量。本装置3. 5 MPa
蒸汽主要用于加热炉炉管注汽和稳定塔塔底重沸器。
其中加热炉注汽消耗量最大，加热炉为“三级”注汽，分
别为:对流人口、辐射人口和辐射管出口倒数第6 根炉
管。通过操作优化，在不同处理量时及时调整合适的
注汽比，并对三级注汽量进行优化分配，降低了加热炉
蒸汽消耗量。另外，吸收稳定单元稳定塔塔底设计为
双重沸器，分别以蜡油和3. 5 M Pa蒸汽为热源。经过
对稳定塔参数优化，已经完全切除3. 5 M Pa蒸汽重沸
器，对产品质量无影响，节省3. 5 MPa蒸汽约8. 1 t/h。
2 .1 .3 降低电耗量
( 1 ) 采用变频控制器。生产中受物料互供频繁化和装置自身间歇性操作的影响，决定了装置生产中
部分设备负荷变化较大。装置原料栗、加热炉风机、空
冷器和压缩机等大功率用电设备或操作变化频繁的设
备采用变频控制器，避免了“大马拉小车”的现象。实
现了装置运行平稳和节能优化的目的。
( 2 ) 优化操作。通过对压缩机防喘振线优化，作优化关闭了反飞动阀，避免部分瓦斯气体循环，降低
压缩机电耗；通过优化除焦水水质，并且定期对除焦系
统设备维护，降低除焦系统设备故障率，提高了除焦效
率，缩短了高压水栗运行时间。平均每月可避免2 次
因故障拖延除焦时间，合计约4 h ，高压水栗功率为
4 000 kW ，故每月可节省耗电量约1.6X 104 kW • h。
石油与天然气化工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL &amp;amp; GAS 2016
( 3 )技术改造。装置蜡油侧线设蜡油栗和蜡油产
品栗两台，后者为前者的“接力栗”。通过运行分析，蜡
油栗的扬程完全能够满足所有需求，蜡油产品栗可切
除。对此，在装置检修期间对蜡油产品栗进出口管线
增加跨线。实际运行表明，蜡油栗完全可以满足生产
需求。蜡油产品栗功率为45 kW，全年节省电量约
37_ 8 X 104 kW . h。
2. 1 .4 降低新鲜水耗量
装置设计冷切焦水系统补水使用新鲜水，每月新
鲜水耗量约5 500 t 以上。通过回用净化污水，每年节
省新水约6. 6 X 104 t 。装置内新鲜水耗量小于0. 01 t
水/t 原料。
2 . 2 污染物防治
延迟焦化装置在生产过程中的“三废”有废水、废
气、噪声及焦炭粉尘和污油等。由于焦化废水、废气中
含有硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭污染物，这些恶臭物质
在非常低的浓度时仍能表现出很强的气味特征，在发
生跑、冒、滴、漏的同时会产生恶臭污染[4]。
2 .2 . 1 废水治理
( 1 )含硫污水除油破乳剂应用。随着加工原料的
劣质化，焦化含硫污水因含大量的硫醇、酚、环烷酸等
物质，致使分馏塔塔顶含硫污水乳化严重[5]。受原料
影响，装置含硫污水出现乳化现象，严重时含硫污水中
™ (油）高达3 % 〜5 % ，不仅造成轻油损失，而且对下游
污水汽提装置操作造成影响。通过对破乳剂筛选和应
用阳离子破乳剂，含硫污水中的^石油类）降至170
mg/L 以下，平均除油率达99. 6 % ，治理了污水乳化带
油严重的问题。含硫污水水质分析见表1 。
表1 加注破乳剂前后含硫污水水质变化
Table 1 Change of sour water qualities before and after
filling emulsion breaker
项目p H 值
， 石油类）/
(m g • L -1 )
COD 值/
( m g • L —1) 外观特征
加注前
加注后
6. 7
6. 9
40 176
170
3 980
3 358
奶黄色乳化液
清澈
( 2 )含油污水减量达标排放。装置含油污水主要
来自部分机栗填料冷却用水和日常生产打扫卫生用
水。生产中通过采用各设备设施检修前密闭吹扫处
理，强化人员环保意识管理，杜绝乱排乱放等措施，确
保了外排含油污水达内控指标（见表2 )。
表2 含油污水水质分析
Table 2 Quality analysis of oily wastewater
项目p H 值
COD 值/
( m g • L — 1 )
^ ( 氨氮）/
( m g • L - 1 )
， 石油类）/
( m g • L — 1 )
内控指标6 - 9 < 2 0 0 0 < 8 0 < 3 0 0
2 0 1 4 年7 〜8 < 3 1 0 < 1 8 < 1 3 1
2 0 1 5 年7 〜8 < 2 8 5 < 2 0 < 9 5
( 3 )治理R F C C烟气脱硫单元高氨氮污水。炼油
厂R FC C装置由于其烧焦再生工艺原因，导致其烟气
脱硫单元洗涤产生的含盐污水中^氨氮）高达3 500
mg/L ，直接排放至污水系统对下游污水净化处理装置
产生较大冲击。考虑到烟气脱硫污水中(固体悬浮
物）高达1 000 mg/L ，直接送污水汽提装置处理会造
成塔盘、重沸器等沉积堵塞问题，则将烟气脱硫高氨氮
污水引人焦化做冷焦水，利用焦炭塔内焦炭的热量将
冷焦水中氨氮汽提;利用焦炭塔泡沫层的吸附作用，将
污水中的固体部分吸附；汽提浓缩蒸发出的高氨氮污
水经放空系统冷凝后送污水汽提装置处理。
2 .2 .2 废气治理
( 1 ) 降低烟气中污染物浓度。加热炉共有1 3 6套
燃烧器，均采用低氧化氮扁平焰气体燃烧器，其特点就
是具有良好的燃烧效果，保证燃料最大程度地完全燃
烧，同时降低燃烧产生的氮氧化物。使用低N0 X 燃
烧器，加热炉燃烧产生烟气中的氮氧化物可稳定达到
G B 315 7 0 — 2 015《石油炼制工业污染物排放标准》特
别排放限值要求[6]。排放烟气参数见表3 。
表3 加热炉排放烟气检测数据
Table 3 Detection data of furnace flue gas
时间
沪( 〇2 ) /
%
^ ( S0 2)/
(m g • m - 3 )
^ ( N O x)/
( mg • m -3 )
^ ( 烟尘）/
(m g • m- 3 )
2 0 1 3 年3. 9 15 31 13
2 0 1 4 年4. 1 10 45 14
2 0 1 5 年3. 7 14 29 10
( 2 ) 密闭处理冷焦水技术。由于焦化装置设计为
炼制劣质高硫油，焦炭塔泡焦后排放的冷焦热水温度
一般在9(K C 左右，冷焦水蒸发废气中含有大量恶臭气
体，严重污染周围环境。采用密闭处理冷焦水技术，可
将冷焦热水蒸发废气中大量恶臭气体经M D E A溶剂
洗涤吸收后排放。冷焦水罐区周围空气无明显异味。
第4 5卷第4 期徐先财等清洁生产技术措施在延迟焦化装置中的应用
分馏塔
焦过程产生的放空污油，废油产量约3. 91 X 104 t/a。
不仅降低装置产品收率，而且增加了污油处理环节中
的二次污染。原设计装置可通过放空系统加热或利用
焦炭塔放空高温油气余热，加热焦炭塔预热初期产生
的凝缩油和焦炭塔吹汽、冷焦过程产生的放空污油（见
图1)。
Figure 1
实际运行中，
放空塔塔顶油汽线并人放空系统冷却后排放，在焦炭
塔非吹汽、冷焦放空期间，乏汽会因放空塔侧压力低，
部分乏汽流人放空塔内；另一方面，由于放空塔内污油
水含量高，且放空塔塔底污油经1 台蒸汽加热器不能
够将塔底油中的水蒸发溢出。这两方面的原因造成机
栗汽蚀抽空。通过技术改造，一方面将乏汽改至放空
塔塔顶空冷与水冷之间，放空塔塔顶空冷器位于水冷
器上方。这样即使部分乏汽倒流进人空冷器，也会在
空冷器中冷凝，受重力作用流进水冷器，避免了乏汽倒
流现象;另一方面将装置蜡油低温余热作为热源，增加
1 台蜡油-污油换热器。为保证能够处理更为复杂的
污油，又增加了 1 台蒸汽加热器，3 台换热器串联对放
空塔塔底污油进行加热(见图2 )。
实际运行表明，本项技术改造在充分利用低温热
的基础上，解决了放空系统运行中机泵经常性抽空的
问题，而且实现了装置内污油全回炼，对放空系统瓦斯
起到了净化作用，减缓了放空塔塔顶空冷器焦粉堵塞
问题。经统计，回炼本装置内污油后，装置轻油收率上
空
塔
1*蒸汽
加热器
( 分液罐1 ) 4油y
L y 污泉
d^ ：---- ->
分馏塔
焦炭塔
3 1 放空系统流程图
Flow chart of emptying system
-方面由于装置凝结水灌顶乏汽在
冷焦水罐区环境监测数据：硫化氢未检出二硫化
物_)<0• 01 mg/m3 # 挥发分_)<0• 09 mg/m3。
2 . 2 . 3 废渣治理
( 1 ) 冷切焦水系统沉积焦泥及粉尘治理。在冷切
焦水处理过程中，由于冷切焦水携带的焦粉沉积在罐
底和池底，形成焦泥，其主要成分是焦粉，可随焦炭一
起出售。生产中定期启动冷切焦水罐底搅拌器，对冷
切焦水罐进行排污，将罐底沉积焦泥排人一次沉降池，
并定期通过天车对一、二次沉降池池底沉积焦泥抓捞，
掺人焦炭。装置内粉尘污染主要是由于储焦池和焦炭
装运过程风吹而扬起造成的。通过加强管理，及时拉
运储焦池焦炭和清理地面洒落焦粉，并采用净化水对
现场进行喷淋，大大降低了粉尘污染。
( 2 ) 炼厂“三泥”处理。石油加工产生的污水在处
理过程中产生大量含油污泥，主要包括隔油池底泥、浮
渣、活性污泥以及油罐底部沉积的油泥等，通常简称为
“三泥”[7—s]。
通过技术改造，将净化水厂产生的“三泥”送人焦
化焦炭塔作为冷焦小给水冷却高温焦炭，利用焦炭塔
内焦炭的热量将“三泥”中的水和轻油汽化，重质油被
焦化，并利用焦炭塔泡沫层的吸附作用，将“三泥”中的
固体部分吸附。蒸发出来的水、油汽去放空塔，经分
离、冷却后，污水排往含硫污水汽提装置进行净化处
理，油品进行回收利用。通过该技术措施，装置每塔焦
炭在冷焦期间可处理“三泥”约40 t ，对装置生产操作
无影响，焦炭产品质量影响很小，掺炼前后数据见表
4 。如此，既消除了含油污泥排放对环境的污染，实现
含油污泥无害化处理，又保护了环境，节约了水资源，
而且提高了后续产品的利用价值，并增加了经济效益。
表4 掺炼前后焦炭质量变化
Table 4 Changes of coke quality before and after blending
项目挥发分灰分硫
掺炼前12. 575 0. 869 0. 951
三泥1. 309 0. 031 0. 104
掺炼后12.921 0. 893 1.236
焦炭指标20. 0 1.2 3. 0
2. 2. 4 废油治理
延迟焦化装置废油主要源于焦炭塔预热初期（凝
缩油温度在200 r 以下）产生凝缩油及焦炭塔吹汽冷
去低压
水冷器
甩油罐
96
石油与天然气化工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL &amp;amp; GAS 2016
升了 3. 0 9 % ，损失率下降了 3. 1 9 % ，装置损失率降至
0 . 1 1 % (见表5 )。同时，可将0.6乂106 1/&amp;amp; 延迟焦化
装置放空污油及隔油池污油进行回炼。
表5 污油回炼前后装置产品收率变化
Table 5 Y ield variation of the device before and
after the waste oil recovery %
项目外甩全回炼差值
汽油收率12. 02 13. 01 0. 99
柴油收率33. 05 35. 15 2. 10
蜡油收率18. 55 18.40 -0. 15
L P G 收率5. 85 5. 96 0. 11
干气收率6.01 6. 07 0. 06
焦炭收率21.22 2 1 . 30 0. 08
轻油收率45.07 48.16 3. 09
总收率96. 70 99. 89 3. 19
3 清洁生产效果
通过实施一系列技术措施，装置综合能耗显著下
降，达到并低于设计能耗指标。从表6 可以看出，延迟
焦化装置综合能耗由31. 91 k g 标油/t 降至26. 24 kg
标油/t ，降低了 5.67 k g 标油/t 。通过技术改造，延迟
焦化装置各项指标达到HJ/T 125 — 2 0 0 3 中一级清洁
生产水平[1]。装置在治理自身污染物的同时，充分利
用装置余热资源，减少污染物的生成量和加强对产生
污染物的处理，实现了清洁生产。
表6 技术措施实施前后装置能耗对比
Table 6 Energy consumption comparison of the device
after the im plem ent of the technical measures
项目
一级清洁
生产指标
设计值2013年2014年2015年
综合能耗/
(kg 标油• t_1)
30 28.14 31.91 26.59 26.24
4 结语
延迟焦化装置通过实施一系列技术改造措施，取
得了好的经济和环保效益，达到了节能降耗、减污增效
的目的，实现了清洁生产。清洁生产是一项长期工程，
虽然装置在清洁生产上取得了较好的成果，但仍有可
以改进的余地，如装置凝结水罐顶乏汽的回收利用；采
用旋流分离技术去除含硫污水中焦粉，减小对下游污
水汽提装置的影响；采取防尘措施治理焦炭池粉尘污
染等。
参考文献
[ 1 ] 国家环境保护总局. 清洁生产标准石油炼制业： IU /T125 — 2003
[5 ] . 北京：中国环境科学出版社，2003.
[ 2 ] 黎帮东. 焦化冷焦清洁生产方案[ J ] . 化工环保，2004(24): 421423.
[ 3 ] 赵子明，范而奎，吴常华，等. 改进装置工艺实现清洁生产[ J ] . 安
全、健康和环境，2007, 7(10): 25-26.
[ 4 ] 瞿国华. 延迟焦化工艺与工程[ M ] .北京：中国石化出版社，2007:
637-649.
[5 ] 丁勇. 炼厂焦化含硫污水脱油破乳的研究[ J ] . 安徽化工，2002, 12
( 6 ) ： 26-29.
[ 6 ] 抚顺石油化工研究院，中国环境科学研究院. 石油炼制工业污染
物排放标准：GB 31570 — 2 0 1 5 [S ].北京：中国环境科学出版社，
2015.
[ 7 ] 刘健，王燮理，侯继承，等. 延迟焦化装置处理炼厂“三泥”技术探
讨[ J ] . 河南化工，2013(30): 46-48.
[ 8 ] 时永前. 天津石化“三泥”无害化处置方法分析[ J ] . 化工安全与环
境，2014(44) : 18-20.
收稿日期=2016-01-19;编辑：钟国利

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