高桥焦化长周期运行

延迟焦化装置长周期运行探讨

中石化股份有限公司

上海高桥分公司炼油厂

二○○○年十月

延迟焦化装置长周期运行探讨

我厂延迟焦化装置自一九九六年投运生产，该装置的性质特点是原料较重、操作温度较高、半连续半间歇操作、操作波动大。从投产四年来的生产状况来看，我装置最长生产周期是连续正常生产约12个月（1998年7月10日至1999年7月12日）。我们有长周期运行的一点经验，但同时装置还存在着相当多影响到长周期运行的问题，如分馏塔顶气相负荷较大、顶循环线腐蚀较严重等。

一、影响装置长周期运行的问题：

1．分馏塔：

⑴塔顶气相负荷较大：

分馏塔自投产以来，就有塔顶气相负荷较大的问题，其原因为分馏塔取热流程不太合理、回流取热未优化、注水量偏高都有可能是造成热负荷较高的原因。

⑵上层塔盘浮阀缺损严重：

我装置的分馏塔为浮阀塔盘，在生产过程中，塔内气相线速度大，上层塔盘浮阀有损坏、缺失现象，塔内热量上移，又促使浮阀更快缺失。实际生产中暴露出的如分馏塔顶压力高、汽柴油携带焦粉量大、分馏塔热负荷增大等现象都与此有关。

现装置用自产柴油作封油，因焦粉含量高，常出现管线堵塞而使辐射进料泵封油压力偏低甚至供应不上，泄漏严重而影响生产。空冷、换热器、冷却器则因焦粉堵塞而使冷却效果降低。

⑶硫腐蚀严重：

分馏塔顶部塔盘、塔内壁、塔顶挥发线、顶空冷、顶循环回流线、顶循环空冷等部位硫腐蚀较严重。顶循环线已被蚀穿多次。

2．加热炉：

⑴炉膛温度超高：

当装置处理量较大时，可能造成炉膛温度过高，有时达到甚至超过800℃（控制指标≯800℃），出现炉管外壁氧化脱皮及炉壁鼓泡等现象。

⑵炉管结焦：

炉管结焦与原料性质、异常波动（如辐射进料泵抽空、跳电等）、操作是否平稳、仪表指示偏差等多种因素有关。

3．焦炭塔：

⑴塔顶挥发线结焦：

装置处理量大、塔内线速度高、雾沫夹带严重、泡沫层较高等原因造成塔顶挥发线结焦，引起焦炭塔顶压力升高。一般在装置开工八个月后状况较明显。

⑵泄漏：

焦炭塔系统为间歇操作，冷热差别较大，造成设备易泄漏，另外管线、阀门中沉积的焦粉使阀门关不死，易形成不安全因素。四通阀及两侧隔断阀都存在此现象。

4．特殊设备：

水力除焦系统的行车、底盖装卸机、风动马达、钻杆、卷扬机等设备频繁使用，易出故障，直接影响装置的正常运转。

二、针对问题所准备采取的措施：

1．我装置已在2000年5月份检修期间实施了广州能源中心设计的“低温位能量优化”技术改造项目，以解决分馏塔顶气相负荷大的问题。本项目用其它装置需加热的介质与我装置需冷却的介质换热，两装置形成能量互补，充分取走分馏塔多余的热量。但由于目前外装置冷源不足，暂时没有投用。

注水量过小会引起炉管结焦，汽提蒸汽量过小会降低柴油的闪点，故注水量和汽提蒸汽量应根据生产情况合适选择。此措施也可使分馏塔热负荷不致过高。

2. 控制适当的处理量、分馏塔塔径扩大或浮阀改型可以解决分馏塔线速度过高和炉膛温度超高的问题。也可考虑使用耐高温材质的炉管（如Cr9Mo）。

对易堵焦的空冷，可改型为封头管箱盖板可拆装式，以利于清焦。

封油过滤器改为反冲洗过滤器，可有效改善封油带焦粉状况，使辐射泵可长周期高效运行。

3. 选用防腐材料、提高防腐手段，分馏塔部分塔盘、浮阀和顶循环线改用防腐材质，平时加强巡回检查，发现问题及时处理，可在一定程度上解决硫腐蚀的问题。现厂设备科在调研。

4. 正常生产时应经常检测校对仪表，确保其使用正常；根据不同原料选择合适的操作条件、注水量，可减缓炉管结焦速度。注水由“单点一级”改为“双点二级”，是洛阳石化工程公司的一项新技术，可减缓炉管结焦，已考虑在下次装置停工检修时实施。

5. 定期对焦炭塔顶挥发线进行彻底清焦，焦炭塔顶急冷蜡油保持一定流量，焦炭塔内加消泡剂，增设中子料位计来控制泡沫层高度，选择适宜的处理量等都可对焦炭塔顶挥发线结焦起到抑制作用。目前该项目在设计中，准备12月份进行施工。

焦炭塔底四通阀后隔离阀可通过合理选用高温球阀来减少阀门内漏。

6．风动马达可考虑用水涡轮代替。

平时应做好特殊设备的备品备件，出现问题及时处理；

7．降低关键设备的故障率，对装置长周期运行相当重要：

⑴焦炭塔塔底卸盖机改为液压驱动；

⑵水力切焦转杆调速系统改为变频操作。

三、长周期运行经验：

1．我装置的软化水原来用除氧剂进行化学除氧，除氧效果差，装置的蒸汽发生系统设备管线（如蜡油蒸汽发生器E106、顶循环除氧水换热器E101、蜡油注水换热器E113等）、注水系统设备管线（E113、加热炉注水对流段）的氧腐蚀严重，因腐蚀而出现渗漏的时间间隔为3～10个月不等。1999年7月检修时装置已上一台蒸汽热力除氧器，很好的解决了这个问题。

2．我焦化装置原来用的燃料为自产瓦斯，热值高，火嘴在长时间运行中已出现不同程度烧坏，2000年5月检修期间已全部更换为洛阳石化工程公司设计的ER-1型焦化炉专用火嘴，效果较好。

3．装置原有急冷油由焦炭塔顶挥发线注入，效果不佳，挥发线结焦严重。1999年7月检修期间将急冷油注入位置由塔顶挥发线移至焦炭塔本体φ900mm （升气管）处，使用效果良好，塔顶挥发线结焦状况有所改善。

4．我装置在2000年5月检修时，按洛阳石化工程公司的设计将加热炉辐射室流程由原来的“上进下出”改为“下进中出”，改造后在相同处理量下，炉膛温度较原来偏低；或在相同炉膛温度下，处理量较原来偏高。这样，对于解决炉膛温度偏高的问题有利。

5．2000年5月实施的“低温位能量回收”项目中，蜡油蒸汽发生器E106改大了，使得自发蒸汽发汽量较原来增大，可较原来多带走一部分分馏塔的热量，分馏塔的热负荷有所降低。

6．更换冷水塔T301空冷风机为同步齿形带结构，将电机由高温高湿的风道中心移到外面具有适宜的温度和湿度的较理想环境中来，且转速平稳，降低了风机的故障率。