延遲焦化渣油以很高的流速通過加熱爐的爐管,將渣油加熱到500℃左右,立即進入一座數(shù)十米高的焦化塔,渣油在焦化塔內(nèi)靠自身帶入的熱量進行焦化反應(yīng),從塔頂排出大量的汽一液產(chǎn)品,殘留下焦炭,焦炭的數(shù)量占入塔渣油量的10%~20%。延遲焦化裝置一般是一臺加熱爐配備兩座焦化塔,加熱到指定溫度的渣油進入兩座焦化塔中的一座,當(dāng)焦炭在焦化塔內(nèi)生成和積累到一定高度,即將熱渣油切換到另一座焦化塔中。對于焦化塔外的汽一液產(chǎn)品回收分餾系統(tǒng)而言,是連續(xù)生產(chǎn)的,對于兩座焦化塔而言,只有一座處于焦化生產(chǎn)狀態(tài),另一座則處于出焦或準備狀態(tài)。渣油在焦化塔內(nèi)的焦化時間約需24h,視渣油性質(zhì)及循環(huán)比的大小,每塔處理量有所區(qū)別,用水力除焦設(shè)備(壓力高于10MPa的高壓水)切割及卸出塔內(nèi)生成的焦炭。
延遲焦化的原料主要有減壓渣油(直餾渣油)、二次加工渣油(如熱裂化渣油、催化裂化渣油、輕油裂解渣油、石油瀝青),有時直接使用原油。石油焦的質(zhì)量首先與原油或渣油的成分及特性有關(guān),各種原油的性質(zhì)不同,所以經(jīng)過蒸餾加工后得到的渣油性質(zhì)也不一樣,就是同一種原油經(jīng)過不同的加工裝置后,渣油的性質(zhì)也有很大差異。中國延遲焦化原料多數(shù)為減壓渣油,其密度都小于1,結(jié)焦值不大,由于減壓渣油中膠質(zhì)及瀝青質(zhì)含量高,而芳烴的含量少,焦化時大多生成蜂窩狀或海綿狀結(jié)構(gòu)(也有少量的低級針狀焦生成),因此這種石油焦的石墨化后電阻率較高及熱膨脹系數(shù)較大。一般延遲焦化工藝生產(chǎn)的延遲焦揮發(fā)分含量高達10%~15%、粉焦多,而且焦炭的機械強度較低。
石油焦是精煉原油得到的副產(chǎn)品,原油經(jīng)常壓蒸餾或減壓蒸餾得到的渣油及石油瀝青,都可以作為制造石油焦的原料,再經(jīng)焦化后就得到生石油焦。生石油焦的產(chǎn)量大約不到所用原油量的5%。美國生石油焦的年產(chǎn)量約3000萬t。生石油焦中的雜質(zhì)含量高,不能直接用作增碳劑,必須先經(jīng)過煅燒處理。
生石油焦有海綿狀、針狀、粒狀和流態(tài)等品種。