延迟焦化装置长周期运行影响因素分析

电力工程技术
对渣油进行高效深度转化，是炼油企业提升竞争力的主要措施之一。

延迟焦化作为一种成熟的重油加工工艺，在当前低油价环境下，其经济性较渣油加氢方案优势明显，对于提高炼油厂轻质油收率、提升经济效益起着重要作用。

同时，由于延迟焦化对原料具有较强的适应性，可掺炼ＦＣＣ油浆、污泥、污油等劣质组分，在典型的燃料型炼油厂中仍具有不可替代的作用。

一、加热炉炉型
目前，延迟焦化加热炉炉型主要有阶梯型双面辐射炉与立式方箱双面辐射炉两种，除个别设计建设较早的单面辐射炉外，基本均为底烧双辐射炉。

炉型的不同，决定加热炉热场分布是否均匀，炉管内膜温度（或管壁温度）和表面热强度是影响焦垢生产速率的主要工程因素。

在一定质量流速下，热强度增大或内膜温度升高，则生焦速率加快。

底烧双辐射炉型，其火焰形状控制受供风系统设计影响较为明显，风道形式或供风系统设计不当，极易发生火焰形状控制不稳定，热场分布不均匀，甚至火焰添烧炉管，形成局部严重过热，给装置长周期与安全运行带来威胁。

阶梯炉型，以ＦｏｓｔｅｒＷｈｅｅｌｅｒ公司的侧烧双辐射独立管程炉型为代表，其火焰附墙燃烧，热场分布均匀，消除了火焰直接添烧炉管造成的局部过热，显著降低炉管结焦速率，加热炉运行周期明显提高。

目前国内工程公司研发了自主知识产权的附墙燃烧炉型，由于侧面安装附墙燃烧器设计制造不成熟等原因，仍采用底烧燃烧器，加热炉热场分布也有明显的改善。

二、改造急冷油注入点的位置
将急冷油注入到大油气管线中的作用主要体现在焦炭塔顶油气管线油气温度的显著降低和结焦机会的减少。

急冷油打入后，需要控制油气入分馏塔的温度，平均温度大约控制在（４１５±５）摄氏度。

打急冷油的方法在改造前主要是借助侧线泵在焦炭塔顶油气管线内打入已经冷却的急冷油，保持四个喷嘴的角度为３０度，顺着油气流的方向对称式的
将急冷油打入，利用这种方法可以促进
焦炭塔顶油气管线流速的显著提高，在
确保温度降低的同时能有效控制油气管
内焦化反应的继续进行。

然而，油气所
携带的焦粉是造成油气管线结焦的另一
重要原因，需要在油气管线出口处栓油
气流向打入急冷油的方式显然有失合理
性，相应的很难对泡沫层焦的携带作用
产生有效的抑制作用。

与此同时，从急
冷油注入点到塔口间的管线具有非常严
重的结焦现象，因此将急冷油注入点移
动到除焦口并逆向打入是改造方案的重
点。

三、采用螺杆泵代替蒸汽往复
泵
１．改造内容焦化装置开停工及甩油
泵和接触冷却塔底泵均为蒸汽往复泵。

在使用过程中，开停工及甩油蒸汽往复
泵故障率较高，盘根容易泄露，存在
一定安全隐患。

特别是在开工升温提量
过程中容易抽空，达不到开工所需的介
质流量，而且流量经常波动。

接触冷却
塔底蒸汽往复泵作为离心泵的备用泵，
平时使用率比较低，但离心泵机封容易
损坏，故障率较高。

针对以上问题，将
开停工及甩油泵和接触冷却塔底泵两台
蒸汽往复泵更换为螺杆泵并增加变频控
制，机泵出入口管线根据现场需要进行
了相应调整。

２．改造后运行情况在装置开工期间
开停工螺杆泵的运行情况良好，能够满
足开工所需的介质流量。

装置正常生产
后该泵作为甩油泵使用，运行情况良
好，未出现故障。

接触冷却塔底螺杆泵
在装置开工后，运行情况良好，满足生
产需要，未出现故障。

该项改造的顺利
投用，充分保障了装置的开工和后续的
稳定运行。

四、焦炭塔空高
延迟焦化作为炼油厂重要的渣油二
次加工装置，为平衡炼油厂原油处理能
力，装置经常上限运行。

即便在使用消
泡剂的情况下，泡沫层仍然会不同程度
被携带进入分馏塔，造成油气管线结焦
速率加快、焦炭塔压力快速上升、分馏
塔底结焦、分馏塔底部循环系统结焦严
重直至无法运行等情况。

某１　２００　ｋｔ／ａ年
延迟焦化装置，焦炭塔设计空塔线速１．５　
ｍ／ｓ，焦炭塔切线高度为１７　０００　ｍｍ，实
际生产运行中，生焦高度在１１　ｍ左右。

由于炼油厂提高原油加工量，延迟焦化
被迫提量，装置处理量在上限运行。

此
时，焦炭塔生焦高度已经达到１４　ｍ。

装
置每运行２个月左右，焦炭塔顶压力便由
正常的０．１８　ＭＰａ升高至０．２３￣０．２４　ＭＰａ，
接近安全阀启跳压力，被迫进行塔口油
气管线清焦。

装置运行７个月后，分馏塔
底循环油系统管线及换热器发生堵塞，
无法建立循环。

停工检修发现，焦炭塔
至分馏塔油气管线严重结焦，ＤＮ５００油
气管线结焦严重的部位只有２８０　ｍｍ的孔
径，分馏塔底循环油系统管线及换热器
几乎全部结焦，分馏塔底结焦严重。

装
置设计时，焦炭塔空高对延迟焦化长周
期安全运行制约严重。

国外为了降低装
置总投资，大多采用切线５　ｍ左右设计空
高，相对保守。

根据工厂渣油二次加工
能力及物料平衡情况，设计时，充分考
虑焦炭塔空高，做到投资与生产运行的
最佳结合。

五、结语
通过对目前延迟焦化装置一些先进
技术的开发和应用，提升了该公司焦化
装置安全、环保、稳定运行水平，提高
了装置的经济运行效益，其中如分馏塔
顶循除盐设备、冷焦水罐除臭设备及螺
杆泵替代蒸汽往复泵等应用属于行业同
等装置最先或较早使用，具有较强的实
践意义，这些技术的成功开发和应用，
起到了对焦化装置生产运行技术进步的
引领作用。

参考文献：
[1]周鸿.延迟焦化装置长周期运行影响因素分析
[J].炼油与化工，2018,(1):20~23.
[2]朱怀欢.焦化装置长周期运行的影响因素及措
施[J].炼油技术与工程，2007,37(3):28~31.
延迟焦化装置长周期运行影响因素分析
赵启升 中海沥青股份有限公司
【摘　要】随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，延迟焦化装置加热炉、焦炭塔和分馏塔的良好运行，是装置能否长周期安全运行的关键。

目前，国内延迟焦化装置加工的目标原料，一般为渣油加氢无法适应的高残炭、高沥青质劣质原料，并承担催化油浆回炼、炼油厂污泥回炼等任务。

原料的劣质化必将对装置长周期运行产生影响。

装置在设计之初或改造时，对影响装置长周期运行的制约因素进行分析，采用合理的设计方案，将给装置长周期运行带来很大益处。

【关键词】延迟焦化；加热炉；长周期；制约因素
94。