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摘 要：世界上第一套延迟焦化工艺技术于1928年开发成功，1930年投入生产。在上世纪已经是一套成熟的工艺。Spherizone聚丙烯工艺于本世纪初才出现，并于2003年开始转让工艺技术。由于延迟焦化与Spherizone在出现时间与发展、成熟程度上的不同，造成两套工艺（车间）在人员结构和岗位力量配置上也存在较大的差异。笔者工作之初曾历任延迟焦化车间各个操作岗位，近年又调入聚丙烯车间工作。现就两者在设备、工艺等处的异同作简单比较。
关键词：工艺技术;工艺处理;反应原理
1 原料上的不同
延迟焦化的生产原料为重质渣油（减压渣油、裂化渣油等），而聚丙烯的原料为丙烯（及少量乙烯、氢气、丁烯等）。由于原料的不同，造成设备上的区别。由于原料较重，延迟焦化在开车初期要先使用蒸汽泵为渣油升温，待溫度提升后再改为电动离心泵。而聚丙烯工艺因为原料较轻，在丙烯罐下使用桶带泵（降低安装高度）将丙烯打入多区反应区间。而相同点为，在工艺处理初期，两套工艺都需将原料升温（焦化升温是为了使渣油达到反应温度，丙烯升温是为了达到一定压力，避免其在反应器内大量液化损坏设备）。
2 反应原理上的不同
延迟焦化反应是一种分解反应（长链变短链），聚丙烯是一种缩合反应。焦化反应需先将渣油加热到较高温度，在加热炉内发生化学反应，而在后续工艺处理中基本为降温、分馏、压缩等物理变化。对于聚丙烯，在精致工段使用换热器加热使丙烯汽化为物理变化，其后进入多区发生聚合反应为化学变化。因而在延迟焦化的后续工段中联锁较少，而聚丙烯的多区反应区间控制点、联锁极多。另外，丙烯的聚合反应需要加入催化剂（三种），而焦化纯以高温使长链断裂。所以聚丙烯系统中对于水、CO等杂质极度敏感。
3 设备上的不同
延迟焦化作为成熟工艺，大多为传统设备，通用性很高。延迟焦化的设备主要有：加热炉、焦炭塔、分馏塔、吸收-解吸-稳定系统，干气、富气压缩机等。
3.1加热炉
加热炉由辐射室、对流室、燃烧器、烟道及烟囱、弯头及弯头箱、炉墙和钢架，还有一些辅助设备组成。典型结构有：横管立式方箱加热炉、单排双面辐射型。
3.2焦炭塔
焦炭塔是焦化装置的主要设备，经加热炉加热至高温的渣油迅速进入焦炭塔进行焦化反应生成石油焦。焦炭塔是焦化装置的标志。
3.3分馏塔
分馏塔是进行蒸馏的一种塔式汽液装置，又称为蒸馏塔。分馏塔有板式塔与填料塔两种主要类型。除焦化装置外，在其他装置应用也极为广泛。根据操作类型又可分为连续分馏塔与间歇分馏塔两种，焦化车间的分馏塔为连续分馏塔。
3.4压缩机
压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，分为活塞压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机、直线压缩机等。其在焦化的主要作用是用于压缩、输送吸收-稳定系统产生的干气、富气等。
4 产品上的不同
延迟焦化的产品较多，覆盖气液固三项。各产品所需的设备也不尽相同（分馏塔、压缩机、焦炭塔、清除焦），对各产品工艺处理也不同。焦化的特征性产品石油焦按照不同的工艺条件又可分为不同的种类：
4.1按加工方法，可分为生焦和熟焦。
（1）生焦由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，含较多的挥发分，强度差;
（2）熟焦是由生焦经煅烧（1300℃）处理得到，又称煅烧焦，强度好。
4.2按硫含量的高低，可分为高硫焦（硫的质量含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于 2%）。焦炭的硫含量主要取决于原料油的含硫量。硫含量增高，焦炭质量降低，其用途亦随之而改变。
4.3按显微结构形态的不同，可分为海绵焦和针状焦。
（1）海绵状焦多孔如海绵状，又称普通焦;
（2）针状焦主要是以芳烃含量高、非烃杂质含量较少的渣油制得。其结构致密如纤维状，又称优质焦。在性质上与海绵状焦有显著的差别，具有高密度、高纯度、高强度、低硫量、低烧蚀量、低热膨胀系数及良好的抗热震性能等特点。
4.4按照不同的形态，可分为针状焦、弹丸焦或球状焦、海绵焦、粉焦和软焦等等。
（1）针状焦：具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极;
（2）海绵焦：含硫高，含水率高，表面粗糙，价格高;
（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6～30mm，因表面光滑所以含水率较低.一般是由高硫高沥青质渣油生产，只能用于发电，发热等工业燃料;
（4）粉焦：流化焦化工艺产品，其颗粒在（直径0.1～0.4mm）挥发份高热膨胀系数高，不能直接用于电极制备和碳素行业;
（5）软焦：石油焦的不合格产品，难以定型，工业价值低。
4.5聚丙烯的产品只有固体一种（牌号不同），为产品服务的设备只有挤压造粒系统。按其聚合形式可分为：均聚物（HOMO）、无规共聚物（RACO）、抗冲共聚物（HECO）。其性质分述如下：
（1）均聚物，仅由丙烯单体聚合而成，其结晶度高、刚度高、溶化温度高、抗冲击性较差（低温时）;（2）无规共聚物，在聚合中加入适当的共聚单体，具有较好的可选特性，其结晶度更低、光学性能更好、密封性能好、抗冲击性较差（低温时）;（3）抗冲共聚物，由均聚物和一种橡胶（通常为无定形的丙烯/乙烯共聚物）组成，与均聚物相比低温下同时具备较好的抗冲击性，较好的抗冲击性/刚度平衡，光学性能差（不透明）。
5 总结
聚丙烯的典型牌号有以下几种，其主要性能分述如下：
（1）H5416是获得认证的高抗蠕变PP-R80牌号发，该排号同时具有高分子量、宽分子量分布和高乙烯含量的特点。其主要用途为压力管道。（2）H2483被认证为高模量聚丙烯，在挤出中可提供优良的加工性能。其主要用途为埋地排水、排污管，且能取代PVC。（3）XH1760和2152HOXP同时具有高结晶均聚物的高薄膜强度和优良的气密性，以及无规共聚物优异的加工性能。其主要用途为BOPP薄膜核心层。（4）HA740J综合具有优异的透明度和优良的抗冲-刚性平衡和获得改进的加工性能。具有长货架寿命要求的高温灭菌食品包装，饮料杯和果品蓝等。（5）RC1314具有优异的共聚单体分布，高共聚单体含量，低气味和极好的薄膜质量。其主要用于吹膜的高透明聚丙烯。6.RC1890与目前的无规聚丙烯相比柔性更好，热封温度低，热封强度优秀，提高了低温抗冲性能，具有优良的收缩-支持力结合，优异的撕裂强度/抗冲强度平衡，非常好的透明性。
参考文献：
[1]尹华卿.延迟焦化焦炭塔喷雾冷焦工艺流固耦合研究[D].华东理工大学，2016.1-75.
（辽阳石化烯烃厂聚丙烯车间，辽宁 辽阳 111000）
关键词：工艺技术;工艺处理;反应原理
1 原料上的不同
延迟焦化的生产原料为重质渣油（减压渣油、裂化渣油等），而聚丙烯的原料为丙烯（及少量乙烯、氢气、丁烯等）。由于原料的不同，造成设备上的区别。由于原料较重，延迟焦化在开车初期要先使用蒸汽泵为渣油升温，待溫度提升后再改为电动离心泵。而聚丙烯工艺因为原料较轻，在丙烯罐下使用桶带泵（降低安装高度）将丙烯打入多区反应区间。而相同点为，在工艺处理初期，两套工艺都需将原料升温（焦化升温是为了使渣油达到反应温度，丙烯升温是为了达到一定压力，避免其在反应器内大量液化损坏设备）。
2 反应原理上的不同
延迟焦化反应是一种分解反应（长链变短链），聚丙烯是一种缩合反应。焦化反应需先将渣油加热到较高温度，在加热炉内发生化学反应，而在后续工艺处理中基本为降温、分馏、压缩等物理变化。对于聚丙烯，在精致工段使用换热器加热使丙烯汽化为物理变化，其后进入多区发生聚合反应为化学变化。因而在延迟焦化的后续工段中联锁较少，而聚丙烯的多区反应区间控制点、联锁极多。另外，丙烯的聚合反应需要加入催化剂（三种），而焦化纯以高温使长链断裂。所以聚丙烯系统中对于水、CO等杂质极度敏感。
3 设备上的不同
延迟焦化作为成熟工艺，大多为传统设备，通用性很高。延迟焦化的设备主要有：加热炉、焦炭塔、分馏塔、吸收-解吸-稳定系统，干气、富气压缩机等。
3.1加热炉
加热炉由辐射室、对流室、燃烧器、烟道及烟囱、弯头及弯头箱、炉墙和钢架，还有一些辅助设备组成。典型结构有：横管立式方箱加热炉、单排双面辐射型。
3.2焦炭塔
焦炭塔是焦化装置的主要设备，经加热炉加热至高温的渣油迅速进入焦炭塔进行焦化反应生成石油焦。焦炭塔是焦化装置的标志。
3.3分馏塔
分馏塔是进行蒸馏的一种塔式汽液装置，又称为蒸馏塔。分馏塔有板式塔与填料塔两种主要类型。除焦化装置外，在其他装置应用也极为广泛。根据操作类型又可分为连续分馏塔与间歇分馏塔两种，焦化车间的分馏塔为连续分馏塔。
3.4压缩机
压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，分为活塞压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机、直线压缩机等。其在焦化的主要作用是用于压缩、输送吸收-稳定系统产生的干气、富气等。
4 产品上的不同
延迟焦化的产品较多，覆盖气液固三项。各产品所需的设备也不尽相同（分馏塔、压缩机、焦炭塔、清除焦），对各产品工艺处理也不同。焦化的特征性产品石油焦按照不同的工艺条件又可分为不同的种类：
4.1按加工方法，可分为生焦和熟焦。
（1）生焦由延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，含较多的挥发分，强度差;
（2）熟焦是由生焦经煅烧（1300℃）处理得到，又称煅烧焦，强度好。
4.2按硫含量的高低，可分为高硫焦（硫的质量含量高于4%）、中硫焦（硫含量2%～4%）和低硫焦（硫含量低于 2%）。焦炭的硫含量主要取决于原料油的含硫量。硫含量增高，焦炭质量降低，其用途亦随之而改变。
4.3按显微结构形态的不同，可分为海绵焦和针状焦。
（1）海绵状焦多孔如海绵状，又称普通焦;
（2）针状焦主要是以芳烃含量高、非烃杂质含量较少的渣油制得。其结构致密如纤维状，又称优质焦。在性质上与海绵状焦有显著的差别，具有高密度、高纯度、高强度、低硫量、低烧蚀量、低热膨胀系数及良好的抗热震性能等特点。
4.4按照不同的形态，可分为针状焦、弹丸焦或球状焦、海绵焦、粉焦和软焦等等。
（1）针状焦：具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极;
（2）海绵焦：含硫高，含水率高，表面粗糙，价格高;
（3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6～30mm，因表面光滑所以含水率较低.一般是由高硫高沥青质渣油生产，只能用于发电，发热等工业燃料;
（4）粉焦：流化焦化工艺产品，其颗粒在（直径0.1～0.4mm）挥发份高热膨胀系数高，不能直接用于电极制备和碳素行业;
（5）软焦：石油焦的不合格产品，难以定型，工业价值低。
4.5聚丙烯的产品只有固体一种（牌号不同），为产品服务的设备只有挤压造粒系统。按其聚合形式可分为：均聚物（HOMO）、无规共聚物（RACO）、抗冲共聚物（HECO）。其性质分述如下：
（1）均聚物，仅由丙烯单体聚合而成，其结晶度高、刚度高、溶化温度高、抗冲击性较差（低温时）;（2）无规共聚物，在聚合中加入适当的共聚单体，具有较好的可选特性，其结晶度更低、光学性能更好、密封性能好、抗冲击性较差（低温时）;（3）抗冲共聚物，由均聚物和一种橡胶（通常为无定形的丙烯/乙烯共聚物）组成，与均聚物相比低温下同时具备较好的抗冲击性，较好的抗冲击性/刚度平衡，光学性能差（不透明）。
5 总结
聚丙烯的典型牌号有以下几种，其主要性能分述如下：
（1）H5416是获得认证的高抗蠕变PP-R80牌号发，该排号同时具有高分子量、宽分子量分布和高乙烯含量的特点。其主要用途为压力管道。（2）H2483被认证为高模量聚丙烯，在挤出中可提供优良的加工性能。其主要用途为埋地排水、排污管，且能取代PVC。（3）XH1760和2152HOXP同时具有高结晶均聚物的高薄膜强度和优良的气密性，以及无规共聚物优异的加工性能。其主要用途为BOPP薄膜核心层。（4）HA740J综合具有优异的透明度和优良的抗冲-刚性平衡和获得改进的加工性能。具有长货架寿命要求的高温灭菌食品包装，饮料杯和果品蓝等。（5）RC1314具有优异的共聚单体分布，高共聚单体含量，低气味和极好的薄膜质量。其主要用于吹膜的高透明聚丙烯。6.RC1890与目前的无规聚丙烯相比柔性更好，热封温度低，热封强度优秀，提高了低温抗冲性能，具有优良的收缩-支持力结合，优异的撕裂强度/抗冲强度平衡，非常好的透明性。
参考文献：
[1]尹华卿.延迟焦化焦炭塔喷雾冷焦工艺流固耦合研究[D].华东理工大学，2016.1-75.
（辽阳石化烯烃厂聚丙烯车间，辽宁 辽阳 111000）