3 延遲焦化裝置長周期生產(chǎn)的優(yōu)化措施及討論

1、延遲焦化裝置長周期生產(chǎn)的優(yōu)化措施及討論延遲焦化裝置長周期生產(chǎn)的優(yōu)化措施及討論張寶龍（中石化股份有限公司天津分公司聯(lián)合四車間）摘要：摘要：本文介紹了中石化股份有限公司天津分公司聯(lián)合四車間在保證延遲焦化裝置長周期生產(chǎn)運(yùn)行上在加熱爐、分餾塔、焦炭塔等崗位操作技術(shù)方面以及設(shè)備技術(shù)改造方面所采取的一系列有效措施，從而保證了延遲焦化裝置長周期平穩(wěn)運(yùn)行，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：延遲焦化加熱爐焦炭塔分餾塔措施1概述概述隨著當(dāng)前原油的重質(zhì)化

2、、劣質(zhì)化的趨勢，就越顯示出渣油輕質(zhì)化的重要性，延遲焦化裝置是消化渣油的主要裝置。延遲焦化工藝是將重質(zhì)渣油經(jīng)深度加工轉(zhuǎn)化為氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭的熱加工工藝，它是煉廠渣油加工及提高輕質(zhì)油收率的重要手段，它投資和操作費(fèi)用低，對不同原料適應(yīng)性強(qiáng)，技術(shù)成熟。中石化股份有限公司天津分公司的1.0Mta延遲焦化裝置是分公司的主要渣油加工裝置，裝置設(shè)計(jì)原料為減壓渣油，采用兩爐四塔工藝，生焦周期為24小時，主體包括焦化、分餾、吸收穩(wěn)定、加熱爐、放

3、空系統(tǒng)、氣壓機(jī)等幾個部分。該裝置于1996年12月試車一次成功。2003年該焦化裝置始終保持著滿負(fù)荷運(yùn)行，全年共加工減壓渣油112萬噸，約超過設(shè)計(jì)負(fù)荷的12%左右，該裝置對提高煉油廠的輕油收率、柴汽比以及產(chǎn)品質(zhì)量起到了非常重要的作用。隨著煉油板塊原油加工量的逐年提高，渣油平衡顯得日益突出。天津分公司制定了渣油“少產(chǎn)多吃”的原則（即常減壓裝置盡量少產(chǎn)渣油，減少渣油中520℃組分餾出的餾出量，焦化裝置盡量多加工渣油），但仍不能完全扼制渣油庫

4、存增長的勢頭，所以焦化裝置盡量提高加工量也就成了必然趨勢。2002年及2003年裝置在主體設(shè)備不超負(fù)荷的前提下，基本運(yùn)行在3000至3300td的水平上(裝置加工量負(fù)荷率維持在100%至110%的水平上)，在此加工量的生產(chǎn)狀態(tài)下，先后暴露出一些制約裝置長周期安全生產(chǎn)的問題，如油氣線結(jié)焦；輻射爐管結(jié)焦；爐管管壁超溫；系統(tǒng)壓力超高等。針對這幾個因素，我們從技術(shù)進(jìn)步、優(yōu)化操作等方面著手，采取了一系列的相關(guān)措施，以解決這些問題。2生產(chǎn)優(yōu)化措施及

5、討論生產(chǎn)優(yōu)化措施及討論優(yōu)化操作方面：采用小循環(huán)比實(shí)現(xiàn)裝置大處理量；加熱爐輻射爐管防結(jié)焦的措施；焦炭塔頂油氣線防結(jié)焦的措施；分餾塔高溫段塔盤防結(jié)焦的措施；裝置在大處理量的前提下系統(tǒng)壓力的控制措施等等。技術(shù)改造及技術(shù)進(jìn)步方面：改進(jìn)原料的換熱流程，加熱爐輻射爐管排管方式的改造，燃燒器的改造，增加分餾塔頂餾出冷卻器，增加氣壓機(jī)級間冷卻器，切焦器改造，沉淀池過濾網(wǎng)改造等等。2.12.1采用小循環(huán)比操作，確保裝置大處理量運(yùn)行。采用小循環(huán)比操作，確保

6、裝置大處理量運(yùn)行。裝置設(shè)計(jì)循環(huán)比為0.4，所謂循環(huán)比是指循環(huán)油量與對流量之比。為了確保裝置處于較大的生產(chǎn)負(fù)荷，我們在控制分餾塔蒸發(fā)段溫度的前提下（避免高溫段塔盤結(jié)焦），嘗試采用小循環(huán)比操作（0.15～0.25），這樣就使焦炭塔油氣中進(jìn)入分餾塔底的循環(huán)油量減少，分餾塔底的液位降低，從而加大對流進(jìn)料流量，這樣就達(dá)到了降低循環(huán)比，增大處理量的目的。2003年裝置處理量為112萬噸。截止到10月份，2004年裝置處理量達(dá)95.5萬噸2.22.2

7、針對延長加熱爐生產(chǎn)周期所采取的措施。針對延長加熱爐生產(chǎn)周期所采取的措施。裝置加熱爐輻射爐管材質(zhì)原設(shè)計(jì)為Cr5Mo，其設(shè)備允許長期使用溫度為≯650℃，在裝置運(yùn)行中后期，爐管先后出現(xiàn)爐管結(jié)焦、管壁超溫(670℃至690℃)、管壁氧化爆皮等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響加熱爐的長周期安全運(yùn)行，針對此問題，我們采取了以下幾點(diǎn)措施，以降低對爐管的損害及管內(nèi)結(jié)焦程來看已經(jīng)較為陳舊（已經(jīng)買不到配件），而且在使用過程中由于火焰直徑較大，外焰部分距離輻射爐管較近，造成

8、部分輻射爐管局部熱強(qiáng)度較高，結(jié)焦傾向加大。針對這一問題，我們在2002年更換了高效能燃燒器，有效的降低了輻射爐管的平均熱強(qiáng)度，同時也降低了輻射爐管的結(jié)焦傾向，延長了裝置的生產(chǎn)周期。（8）對加熱爐輻射爐管的排管方式進(jìn)行改造。裝置原設(shè)計(jì)輻射爐管的進(jìn)出加熱爐方式為上進(jìn)下出，單路注水。經(jīng)過我們分析認(rèn)為此種爐管的排管方式易造成與火焰高度位置處的輻射爐管表面溫度超過允許使用溫度，使此處爐管內(nèi)的結(jié)焦傾向加大。經(jīng)過充分調(diào)研后，我們在2002年對加熱爐的

9、爐管排布形式進(jìn)行了改造，輻射爐管的排布方式改為底進(jìn)八出（第8根爐管）至輻射室頂部再次進(jìn)入輻射室，然后由第9根爐管出加熱爐。注水改為雙路注水，即在兩個輻射入爐前均有注水。兩路注水使輻射室內(nèi)的兩段爐管內(nèi)介質(zhì)有不同的流速，既低溫區(qū)爐管內(nèi)介質(zhì)流速低，能夠充分取熱，而高溫區(qū)爐管內(nèi)介質(zhì)流速高，能夠避免在爐管內(nèi)結(jié)焦。所以此種爐管的排布方式的改造有利于裝置長周期安全生產(chǎn)。2.32.3針對焦炭塔頂油氣線結(jié)焦的預(yù)防措施。針對焦炭塔頂油氣線結(jié)焦的預(yù)防措施。焦

10、炭塔頂油氣線的結(jié)焦會導(dǎo)致焦炭塔頂壓力升高，不僅會影響裝置的液收，還會威脅到焦炭塔安全運(yùn)行，對此我們采取了如下措施：（1）改變消泡劑的注入位置。將消泡劑的注入點(diǎn)由四通閥前注入，改到焦炭塔頂部注入，這樣有效的降低了焦炭塔正常生產(chǎn)期間的泡沫層高度，使油氣中夾帶的焦炭微粒大降低，減弱油氣線的結(jié)焦趨勢。（2）急冷油的注入位置改置，原設(shè)計(jì)急冷油的注入位置在油氣線距離塔頂約1.5m的位置上，其不能有效防止急冷油的注入點(diǎn)前1.5m管線的結(jié)焦，而前1.5

11、m油氣線結(jié)焦會誘導(dǎo)急冷油的注入點(diǎn)后的油氣線結(jié)焦，所以我們將急冷油的注入點(diǎn)改至焦炭塔頂部，這樣就能有效防止油氣線的結(jié)焦。（3）適當(dāng)提高急冷油量，降低焦炭塔頂溫度。焦炭塔頂溫度原設(shè)計(jì)運(yùn)行在420℃至440℃，我們通過調(diào)研分析后，通過加大急冷油量的辦法，使焦炭塔頂溫度適當(dāng)降低（415℃～419℃）。這樣不僅能夠通過大急冷油量洗滌焦炭塔頂部油氣中的焦炭微粒，使其留存在焦炭塔內(nèi)而不進(jìn)入油氣線中，降低了油氣線結(jié)焦的傾向。另外，通過降低焦炭塔頂部溫度

12、，使油氣的反應(yīng)溫度降低，減少了再次發(fā)生縮合反應(yīng)的可能性，從而降低了油氣線的結(jié)焦傾向。2.42.4針對裝置大處理量時系統(tǒng)壓力較高所采取的措施。針對裝置大處理量時系統(tǒng)壓力較高所采取的措施。在裝置大處理量的情況下，比較突出的矛盾就是系統(tǒng)壓力較高，表現(xiàn)為焦炭塔頂壓力和分餾塔頂壓力偏高。尤其是焦炭塔的運(yùn)行壓力一直接近其安全閥的定壓值，不僅嚴(yán)重影響裝置的長周期安全生產(chǎn)，而且也使裝置的液體收率下降，影響裝置的整體經(jīng)濟(jì)水平。（1）為了有效降低系統(tǒng)壓力及

13、焦炭塔運(yùn)行的隱患程度，通過分析后，我們認(rèn)為在裝置不能停工大修的情況下，適當(dāng)降低分餾塔頂富氣的冷卻后的溫度對降低系統(tǒng)壓力有幫助。所以在2003年我們在裝置分餾塔頂餾出線上增加了一臺水冷，(原來為4臺水冷并聯(lián)，現(xiàn)在為5臺水冷并聯(lián))，同時定期對分餾頂餾出線及分餾塔頂循線上的8臺空冷進(jìn)行定期清洗，實(shí)施后的效果非常明顯，使焦炭塔及分餾塔頂壓力均有較為明顯的下降(焦炭塔頂壓力由0.23MPa降到0.20MPa，分餾塔頂壓力出0.16MPa降到0.1

14、3MPa)，從而確保了裝置長周期安全運(yùn)行。（2）我裝置氣壓機(jī)的設(shè)計(jì)目的是為富氣系統(tǒng)提升壓力。在裝置加工負(fù)荷達(dá)到110%左右時，充分暴露出其能力不足的缺點(diǎn)，使焦化部分產(chǎn)生的富氣不能充分輸出，導(dǎo)致焦化部分系統(tǒng)壓力較高，我們通過分析、調(diào)研后認(rèn)為在對氣壓機(jī)本體無法進(jìn)行改造的前提下，適當(dāng)降低富氣溫度能夠提高氣壓機(jī)的富氣導(dǎo)出效率，富氣溫度降低后，其中的部分稍高于汽化溫度的重質(zhì)組分能夠變成液相，所以在增加了分餾塔頂餾出一臺水冷的同時又增加了一臺氣壓機(jī)