延迟焦化装置焦炭塔的改进设计

延迟焦化装置焦炭塔油气携带焦粉原因分析及对策

延迟焦化装置焦炭塔油气携带焦粉原因分析及对策摘要：由于延迟焦化装置特殊的工艺特点，焦炭塔顶部携带大量焦粉，不利于装置长周期运行，本文从焦炭塔油气线速、焦炭塔顶温及压力、焦炭塔安全空高和泡沫层高度、焦炭塔吹汽量、加热炉出口温度、分馏塔底循环回流量等方面进行原因分析，提出优化措施，减少延迟焦化装置焦炭塔油气携带焦粉的问题，保证了装置的长周期平稳运行。

关键词：延迟焦化装置焦粉焦炭塔优化长周期前言某公司延迟焦化装置始建于2004年12月，装置原料为减压渣油、催化油浆以及脱油沥青的混合油，主要产品为净化干气、液化气、汽油、柴油、蜡油、焦炭等，采用一炉两塔工艺路线。

焦炭塔油气携带焦粉至分馏塔，焦粉在分馏塔底沉积或进一步被携带到干气、液化气、汽油、柴油、蜡油中，进而在换热器、容器和各塔器中沉积。

严重影响装置的长周期安全运行。

另外，焦粉沉积在阀门，造成阀门难以完全关闭，还会造成管线冲蚀、机泵叶轮磨损等情况，造成介质泄漏。

焦粉进入下游装置，还会对下游装置平稳运行有一定的影响。

2019年6月14日延迟焦化装置分馏塔底循环油流量突然下降，机泵出现抽空现象，检查发现焦粉已将循环油过滤器入口堵住，造成机泵抽空，6月过滤器内焦粉情况如图1。

图16月过滤器内结焦情况1焦粉携带原因分析油气携带焦粉进入分馏塔主要有以下原因：1.1 焦炭塔油气线速焦炭塔油气线速不仅与原料性质有关，而且与操作条件有关，其理论计算公式为V=0.048×C×[1]V——焦炭塔内气相线速，m/s；1——泡沫层密度，30~100kg/m3;2——油气密度，5~6kg/m3；C——系数，0.8~1.0。

在延迟焦化装置中，影响油气线速的主要因素有处理量、循环比、加热炉注汽量、小吹汽量。

一般情况下，装置处理量越大，焦炭塔内油气负荷越大。

焦化的循环比增大，焦炭塔内相应的气相负荷也随之增大，油气线速提高。

为了减少焦化加热炉炉管结焦，通常使用注射法将蒸汽注入炉管，控制炉管中的物料停留时间。

延迟焦化装置冷焦水密闭处理改造工艺设计2

延迟焦化装置冷焦水密闭处理改造工艺设计延迟焦化工艺是以渣油或类似渣油的污油、原油等重质油为原料，在加热炉中加热，采用高流速和高热强度，使油品在加热炉中短时间内达到焦化反应所需的温度（大约500℃）,并迅速离开加热炉进入焦炭塔，在焦炭塔内适宜的温度、压力条件下发生裂解及缩合等一系列反应，生成汽油、柴油、蜡油、循环油组分和焦炭的工艺过程。

焦化工艺投资低、能耗少、设备和工艺流程简单、灵活性高、加工能力大，对原料的重金属、沥青质等含量要求不高，能够把炼油厂最重的或最劣质的渣油、沥青及污油转化为轻质油品，其副产品焦化干气和焦炭也是其它工艺装置及冶金行业的良好原料。

因此是炼油联合装置的主要利润来源之一，更是今后中国、美国等国家重点发展的一种重油加工工艺，在今后20年中，将以每年7%以上的速度逐步增长。

虽然焦作装置在石油加工中发挥着重要的作用，但同时也存在着废水、废气污染的问题，通常焦化装置被认为是污染严重的装置，主要是重油在焦化过程中产生的含多环芳烃废气和带焦粉的排水对环境造成污染。

如果不进行妥善处理处置，其发展必然会收到限制。

我国颁布的石油炼制业清洁生产标准（HJ/T125-2003）中给出了焦化装置的清洁生产标准，对于生产工艺与装备的要求是冷焦水采用密闭循环处理工艺，近年来，随着清洁生产措施的落实，焦化装置冷焦水密闭处理得到了较大广泛的应用。

1、延迟焦化装置冷焦水水质分析焦化装置冷焦水与其他炼油装置的含油污水有明显不同的水质特征，它是焦粉、水、重油和恶臭物质的多相混合物，以上海石化为例：油的密度在25℃时（标准状态）为0.939g/cm3，经过30min重力沉降后,其中油滴粒径分布见表1。

表1 冷焦水沉降30分钟后的油滴粒径分布焦粉的浓度范围为118～3000mg/L，分为三部分，一部分多孔焦粉吸油，密度小于水，悬浮于油中；一部分焦粉密度大于水，沉积在底部；一部分焦粉密度与水相近，混浮于水中，焦粉粒度分布见表2。

大型延迟焦化装置焦炭塔裙座部位锻焊结构优化

大型延迟焦化装置焦炭塔裙座部位锻焊结构优化李群生【摘要】由于焦炭塔的操作温度很高,且压力和温度皆为循环操作工况,因此低周热疲劳破坏是焦炭塔的主要破坏形式之一,该破坏主要发生在简体下部及简体与裙座的连接处.焦炭塔裙座部位多采用搭接的板焊结构型式,此种结构型式在现场制造难度大,尤其裙座顶部搭接焊接接头的圆滑过渡很难满足图纸中的要求,易留下安全隐患.采用锻焊裙座的技术方案,通过调整裙座部位不同的结构型式,采用有限元方法对该部位在高温等载荷作用下的21个结构模型进行了计算和分析,确定了较为优化的结构设计方案,并提出了设计时需要考虑的问题.推荐裙座锥角应为5°；平台宽度宜为20 mm；温箱高度宜为450 ～ 500 mm.%As coker drum is operated at a high temperature and under cycling pressure and temperature conditions, the low-cycle thermal fatigue failure is one the main damages of coker drum, which is mainly seen at the lower section of cylindrical body and connection between cylindrical body and skirt. Lap joint welding is usually adopted for most of skirts of coker drums. It is difficult in job site fabrication, smooth transition of lap joint welding of top of skirt is difficult to meet the requirements of fabrication drawings, and safety hazard exists. In this paper, on the basis of forge welding, 21 construction models for high temperature and equal loads are calculated and studied with finite element technique through adjustment of different constructions at skirt. The optimized construction design is determined, and unique understanding and necessary consideration are proposed.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2012(042)002【总页数】6页(P35-40)【关键词】焦炭塔;锻焊裙座;结构优化;应力分析【作者】李群生【作者单位】中国石化集团洛阳石油化工工程公司,河南省洛阳市471003【正文语种】中文近几年来国内延迟焦化装置的规模越来越大，而炼油装置大型化的关键是设备大型化，要实现延迟焦化装置大型化，首先要实现延迟焦化装置中重要设备焦炭塔的大型化。

2003-01大型焦炭塔的设计及其改进

大型焦炭塔的设计及其改进顾一天　贾桂茹中国石化工程建设公司(北京市100011)摘要:主要介绍上海石化股份有限公司1.0Mt/a延迟焦化装置中直径8400mm的大型焦炭塔的设计情况。

对塔体材质的选择、塔体裙座的结构形式进行了分析。

该塔泡沫层以上采用(15CrMoR+0Cr13Al)复合板,筒体下部采用15CrMoR。

按疲劳容器的要求设计该塔,采取措施防止裙座与筒体焊缝处出现裂纹和塔底座螺栓松动。

概括介绍了该公司1.4Mt/a延迟焦化装置中直径8800mm焦炭塔的设计情况。

关键词:延迟焦化装置　焦炭塔　大型的　设计炼油装置大型化的关键是设备大型化。

要实现延迟焦化装置大型化,首先要实现其核心设备焦炭塔的大型化。

在延迟焦化装置中,单塔能力在0.5Mt/a时,其塔直径在8m以上。

目前世界上最大的焦炭塔在加拿大Sumcor油砂加工厂,直径为12.2m,高30m。

美国焦炭塔直径一般都在8m左右,Chevron公司的帕斯卡戈拉炼油厂的焦炭塔为美国最大的一个焦炭塔,直径为8.3m,高33.5m。

上海石化股份有限公司1.0Mt/a延迟焦化装置,原料为沙特原油的减压渣油,硫含量达4.6%。

原设计方案为二炉四塔,焦炭塔规格为DN6.4m×21.0m。

1997年9月经可行性研究审批后,设计方案改为一炉两塔,焦炭塔直径改为8.4m。

直径加大后,其材料和结构也必须作相应的调整,为适应延迟焦化装置大型化的要求,原中国石化北京设计院(BDI)和上海石化机械制造有限公司合作,进行了焦炭塔设计和制造技术的攻关。

该装置于2000年2月20日一次投产成功,实现了“一炉两塔”的新流程。

这一事实证明:国内现有技术能够设计、制造和安装这种特大型设备,可以实现焦炭塔的大型化。

1　焦炭塔塔体材质的选择用碳钢制造焦炭塔的优点是制造容易,对于小直径的塔,价格便宜,投资省。

缺点是耐热强度低,易变形,焊缝易开裂,维修费用高。

用碳钼钢的优点是耐热强度稍高,但制造较复杂,需要整体热处理。

延迟焦化装置焦炭塔的改进设计

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［ %］场。随着循环次数的增加，以及塑性变形的累积，形
成了筒体 “ 糖葫芦变形” ，这是机械应力和热应力迭加，多次循环的结果。针对以上情况，以往的解决办法
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是：（ !）提升材
料档次，从 "$ 5 到 6 , 78 钢到低 1978 钢；（ "）补焊或变形处采用井形板加固；（ % ）高效运行，频繁更换塔体（美国等国家常采取的办法）（ /）低效率运行，；延长塔
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。
筒体受力以热应力为主，且是随每个周期时间、温度变化的循环应力。塔壁各处温度在 /& 4 周期的每一瞬间都不相同，导致变形不一致，产生相互约束和限制，在塔壁产生热应力。冷却阶段，塔壁高温区受压，低温区受拉。各种热应力叠加，形成一个复杂应力
技改造管理技术术改造与与管理
延迟焦化装置焦炭塔的改进设计
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（!# 南京金凌石化工程设计有限公来自，江苏南京 "!$$%& ； "# 南京金设工程监理有限公司，江苏南京 "!$$%&）

浅谈延迟焦化生产中存在的问题及几点改进措施

浅谈延迟焦化生产中存在的问题及几点改进措施浅谈延迟焦化生产中存在的问题及几点改进措施摘要：分析了近几年中国石化延迟焦化生产中存在的问题，提出了几项提高生产技术水平的改进措施。

关键词：延迟焦化工艺技术重油深度加工一、延迟焦化生产中存在的问题近几年中国石化延迟焦化工艺技术虽然进展很快，但在生产工艺技术、生产操作等方面仍存在很多问题。

1.系统和设备不配套一半以上的焦化装置加热炉采用单面辐射，表面热强度低，不均匀系数低，不能在线清焦，热效率低，也影响长周期运转和提高能耗。

还有许多套装置没有配套的吸收稳定系统，影响液化气的收率等。

2.生焦周期长中国石化焦化装置采用24小时生焦操作周期，国内只有少数的装置生焦周期减少到20小时，而国外的焦化装置已普遍采用16～18小时的生焦周期，处理量显著偏低。

3.将催化裂化油浆掺炼到焦化原料中去的现象在很多炼油厂中出现，造成液体产品收率下降、蜡油残炭上升、芳烃含量增加、油焦灰分增加、产品质量下降等后果。

4.循环比不当中国石化大部分企业焦化装置采用的循环比在2.2～0.3，其中有几套装置的循环比超过0.3而导致生焦量高，装置处理能力下降，能耗增加，而同比的国外延迟焦化装置循环比一般在0.1以下。

5. 除焦系统等焦化装置大型化设备配套国产化有待解决例如，直径9.4米的焦炭塔高压水泵压力为33 MPa，流量300立方/小时；直径.4米的焦炭塔，高压水泵压力为28.8MPa，流量250立方/小时。

此外，保证安全配套降低劳动强度的头盖自动卸盖机等设备，仅有顶盖自动卸盖在个别装置上试用，底盖自动卸盖尚未试验，绝大多数装置处于手动操作状态。

6.少数装置的焦炭塔尚未安装中子料位计，或安装数量不够，多凭经验判断焦层和泡沫层高度，注入消泡剂的部位、时间也未曾规范化，影响了使用效果。

7.焦化装置能耗偏高，同类装置间能耗相差很大二、提高延迟焦化生产技术水平的几点措施1.通过消除焦化装置的瓶颈，把现有24小时生焦周期缩短到16～20小时的操作方案，充分发挥焦化装置的潜力。

延迟焦化装置焦炭塔保温方案设计

塔体保温层总厚度 160 mm。最内层采用硅酸铝纤维毡； 2 层和 3 层采用憎水型复合硅酸盐板材；固定层在保温层外面，用不锈钢龟甲网将将保温材料加以固定，并为涂料层提供挂件；涂料层在固定层外侧涂抹复合硅酸盐涂料，使得整个焦碳塔保温形成一体，使外层壁温在 40 ℃以下。防水层，为了防止雨水、除焦水或油污水侵蚀保温层，在涂料层外侧设三油二布。 3.3 外保温支持结构由轴向、横向碳钢带组成。轴向碳钢带下端处设拉簧连接，解决了焦炭塔轴向热胀冷缩问题。 3.4 外保护层采用铝合金瓦楞板，固定在外保温支持结构的碳钢带上。 4 保温技术分析（1） “背带式” 保温技术保温效果好，塔体外表
理，壳体不允许随意焊接各种附件，焦炭塔是热疲劳的压力容器任何附件的焊接都将形成壳体的很大的局部峰值应力［2］。所以壳体上不允许进行任何的焊接或者其它容易差生局部过高应力的作业。（3）由于焦炭塔使用一定周期后会出现裂纹等缺陷，须定期进行检查，所以相应的保温部位应该是可以方便拆卸的，便于实施检查3］。焦炭塔工作的特殊性决定了保温材料的高质量要求、施工的特殊化。因此，使用有新材料、新结构方式组成的焦炭塔保温设计对未来的焦炭塔保温改造显得尤为重要。 “背带式” 保温是现在使用最广、技术成熟度最高的新型焦炭塔保温方式，通过同行业企业的实际使用，保温效果得到了验证。 2 焦炭塔 “背带式” 保温结构焦炭塔 “背带式” 保温结构为相邻的内保温支持使用卡簧、半软质保温材料、伸缩性网架，外保
文章编号： 1671-4962 （2017） 06-0048-03
Scheme design for coke drum insulation of delayed coking unit

延迟焦化装置焦炭塔周期性切换操作波动的原因及对策

一、焦炭塔切换周期内操作波动的原因分析1.换塔前新塔预热温度偏低焦炭塔的预热过程为：新塔赶空气、试压合格后，关闭脱水隔断阀，缓慢打开新塔瓦斯阀，将老塔油气引入新塔，待新塔压力与老塔压力接近平稳之后，全开新塔瓦斯阀，将底部甩油改去放空，待底部温度上升至170℃以后，再关底部放空阀，全开甩油去甩油罐阀，再逐渐关小瓦斯总阀，建立瓦斯循环，甩油罐甩油去原料罐或分馏塔回炼，在换塔前，新塔底部温度，要求达到330℃以上，塔壁温度在280℃以上。

但是有时预热一段时间后，温度很难升上去，主要是预热的时间不够，新塔不能得到有效的预热循环，造成温度偏低；进料线有焦，焦炭塔的油不能放下来，多数因除焦不净，新塔预热后焦块掉下来堵住进料热偶引起，造成油气循环量小，温度不能上涨；过滤器堵，也会造成焦炭塔预热不畅，焦炭塔底部的油不能放到甩油罐，油气无法进一步的循环，焦炭塔的温度得不到提高。

2.预热速度过快有时受到除焦系统的影响，预热的时间不够，为了抢时间，加快了预热的速度，预热时间从正常时5小时减少到4小时左右，预热时间缩短了近1小时，由于预热不充分，从而导致热量的不均衡，操作的紊乱。

同时速度的加快，油气量变化太快，将影响去分馏塔的油气负荷，蒸发段温度下降较多，上部回流控制阀必须关小才能保证蒸发段温度，由于上部回流量减少与进料的换热少，分馏塔底温度过低，原料进加热炉温度下降，大大加剧了加热炉的热负荷，操作的调整难度加大。

3.油气线结焦，预热油气量不够有时因急冷油注入问题或油气线速过高、焦高太高，引起油气循环线结焦或堵塞，有新塔顶温度上不去的现象。

在新塔预热油，顶温升不高，影响到焦炭塔预热速度，焦炭塔顶压力也超高。

二、优化焦炭塔切换周期内操作的对策1.吹扫彻底，确保预热流程通畅在除焦班进行除焦时，外操现场开汽吹扫进料短管，并检查短管内无焦粒、焦粉方停汽，这样保证了预热时进料短管内无焦堵。

在除焦班除完焦后，要求除焦人员扫尽焦炭塔内壁的焦粉，铲除清理焦炭塔塔底盖焦粉后方可上短管，以保证在预热时无焦粉落入塔底堵塞进料线。

延迟焦化装置放空系统改进与优化

延迟焦化装置放空系统改进与优化摘要：焦炭塔需进行小吹汽、大吹汽、小给水、大给水才能使塔内的焦炭冷透，同时能够充分回收塔内富裕的油气。

便造成进入放空塔的油气气速在较大的范围内波动，在小给水末期，给水量大幅提高，放空塔进料线入放空塔口处气速高达25-104m/s，容易造成气相携带焦粉，塔底重油气进入放空系统，造成塔顶冷却系统焦粉堵塞、挂蜡等问题，采用高效汽液分布器同时借助先进的工艺流程模拟技术基本上可以解决全厂的污油脱水问题，并实现污油分质回炼。

关键词：放空系统分布器洗涤段背压1 流程简介延迟焦化装置中反应塔老塔吹汽、给水时产生的（150-420℃）大量蒸汽及少量油气进入放空冷却塔，重质油由放空冷却塔底泵升压后分为两部分，一部分经放空冷却塔底加热器加热后（停用）返回放空塔底部，另一部分至放空冷却塔底油及甩油冷却水箱冷却至90℃后分两路，一路作冷回流返回放空冷却塔顶，控制塔顶气相温度180℃，另一路出装置至油品污油罐或作为回炼；塔顶蒸汽及轻质油气经放空冷却塔顶空冷器、放空冷却塔顶水冷却器冷却至40℃后，进入放空冷却塔顶油气分离罐，不凝气进入火炬系统，污油由污油泵送至污油罐，污水由污水泵送至污水处理装置或切焦水池。

放空系统流程简图2.本文将主要进行以下优化：2.1.动力喷淋型液体分布器：传统流程采用塔底污油冷却后部分返回到放空塔上部做洗涤油，由于塔顶回流距离放空进料线相隔一段距离，常常因为洗涤换热效果不好造成塔顶温度超温，有时达150℃以上。

因此借助分馏塔洗涤段设计原理将放空塔内分为上下两个功能区，其下段为焦粉洗涤捕集区，采用塔底重质馏分油做洗涤油，洗涤油量大，可以有效地提高焦粉捕集效率。

采用动力喷淋型液体分布器，将洗涤油雾化成细小液滴后，依靠众多的分散液滴与逆向而行的携带了焦粉颗粒的气相充分接触，实现对其中大多数焦粉颗粒的捕集。

2.2.双列叶片式气体气体分布器：物料径向入塔后由导流板分两部分进入塔壁，内套筒与顶板组成的马蹄形通道，依次被弧形导流叶片导向塔底并折流向上，特点是先将气体径向气体沿水平方向分布开，故气速水平分布较均匀，液体夹带量少，阻力较少，同时对塔底液位扰动作用减小，避免了塔底液位的大幅波动。

加工重质原油延迟焦化装置设备和管道结焦的改进措施

加工重质原油延迟焦化装置设备和管道结焦的改进措施摘要：随着原油劣质化程度不断加剧，分馏塔底结焦、炉管结焦、焦炭塔顶大油气线结焦问题经常发生，造成装置负荷下降、产品质量波动、安全风险大幅增加，严重制约了装置乃至全厂的长周期平稳生产。

介绍了结焦原理，然后从原油性质、焦化炉出口温度、分馏塔底温度、炉管注汽、生焦高度、循环比等多方面分析造成焦化装置各部位结焦的原因，并提出相应的解决办法。

关键词：石化行业；化工装置；重质原油；焦化装置；管道结焦；改进措施中图分类号：TD 文献标志码： A文章编号：1 结焦原因分析焦化反应是在高温条件下热破坏加工渣油的一种方法，其目的是为了得到石油焦、汽油、轻柴油、裂化馏分油和气体。

焦化过程是一种分解和缩合的综合过程。

原料油一般加热到350℃后开始热裂解，分子中最弱的C—C键首先断裂，低分子产品以气相逸出，而液相中的各自由基则反应生成更稳定的芳烃或缩合成稠环芳烃，随着温度的升高反应加剧，分子量大的缩合产物继续脱氢缩合，最后成为焦炭。

焦化反应机理见图1所示。

图1 焦化反应机理图1.1 炉出口温度影响焦化加热炉出口温度是装置裂解和缩合反应的关键参数，炉出口温度低，反应深度低，泡沫层高度增加，泡沫层携带大量粉焦至分馏塔引起塔底结焦，部分粉焦随辐射进料带入焦化炉管，累积形成结焦中心。

防结焦的根本途径在于降低结焦前体物生成速率，增加结焦前体物脱落速率。

一般采取提高炉出口温度降低泡沫层高度，延缓分馏塔底部结焦。

但是炉出口温度控制过高，或晃电停电造成加热炉进料中断，导致炉管表面温度过高，反应深度加大，物料提前裂解缩合，也造成炉管严重结焦。

因此，要延缓炉管结焦，从流动层面，需要改善流动效果，使炉管内流体的温度、速度和浓度分布均匀，缩短流体在炉管内的停留时间；从反应层面，需要降低炉管内的反应深度。

1.2 分馏塔底温度过高焦化分馏塔底温度过高，达到渣油结焦温度，容易引起塔底结焦，进而堵塞分馏塔底过滤器，如果切换不及时，会导致辐射泵抽空、加热炉联锁熄炉等事故。

炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进分析

223中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.03 （下）焦炭塔是延迟焦化装置的重要组成部分，其性能状态直接影响炼油厂的生产作业效果。

人们通过对焦炭塔制造技术予以改进，能够提升延迟焦化作业水平，因此，为了推动炼油厂生产力的发展，应深入分析焦炭塔技术改进，以构建出一套更为行之有效的改进方案，优化焦炭塔的生产运行水平。

1 改进目的在炼油厂的生产中，使用延迟焦化工艺的主要目的是，将重质原油、减压渣油等高残碳低价值的油品，转化为石焦油，以及高价值的液体、气体产品，实现炼油生产。

其中，焦炭塔作为延迟焦化生产中的关键应用设备，其作用在于，对高残碳油品进行脱碳处理，使其顺利转化为其他高价值产品。

但在实际生产中，焦炭塔通常会长期交替处于充焦期间的高温环境以及除焦期间的冷却环境中，形成冷热疲劳问题，因此，在经过一段时间的应用后，焦炭塔往往会存在局部变炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进分析尹勇（中国石油天然气股份有限公司大庆石化分公司炼油厂，黑龙江大庆 163711）摘要：有效改进焦炭塔制造技术，能够优化延迟焦化装置性能，提升炼油厂生产水平。

基于此，本文详细阐述了制造用材料改进、锥形封头技术环节、封头过渡段加工技术环节、焊接技术环节、应力热处理技术环节、裙座结构改进这几个焦炭制造技术改进程序，希望能够为炼油厂作业设施建设水平的发展提供助力。

关键词：焦化延迟；焊接改进；封头加工中图分类号：TE962 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）03（下）-0223-02形、裂缝的情况，严重时，封头、裙座处均会出现较为严重的开裂现象，使焦炭塔在运作中，面临着巨大的塔体坠落风险，影响了正常的延迟焦化生产。

为此，研究者拟对焦炭塔的制造技术，进行改进，以期优化其使用性能，消除开裂、变形等使用质量缺陷，保证炼油厂生产活动的安全、顺利开展。

炼油厂延迟焦化装置生产运行优化措施

炼油厂延迟焦化装置生产运行优化措施摘要：随着延迟焦化原料的恶化，已经切实影响延迟焦化装置长周期运行，延迟焦化装置的加热炉，焦碳塔和分馏塔的良好运行是该装置长周期安全运行的关键。

以炼油厂90万吨/年延迟焦化装置为例，分析了影响该厂长期运营的相关因素后，在装置大修期间采取了优化和改造措施，以确保能够满足装置长周期安全生产及创效。

关键词：长周期；延迟焦化；瓶颈；优化措施延迟焦化作为炼油厂重要的二次加工技术，由于原料适应性范围广，加工成本低以及成熟可靠的技术而继续被广泛使用。

其运行的平稳与否直接影响着炼油厂其它装置的正常运行，焦化装置属于炼油二次加工装置。

随着炼油企业节能减排的要求以及技术的进步，炼油厂各装置直接供料成为主流，装置间的相互影响更显突出。

随着原油资源的消耗，原油性质的劣质化趋势明显。

受此影响，焦化装置原料劣质化趋势也明显加剧，不断给装置的长周期稳定运行工作带来新的问题与挑战。

因此，及时总结经验，为装置管理提供技术支持和指导，保证延迟焦化装置全面实现无故障、长周期运行打下坚实的基础，已经成为一项非常必要的工作。

天津分公司炼油部1#延迟焦化装置最初设计原料参照辽河渣油中石化北京设计院总承包，中石化第四建设公司承建，为两炉四塔的生产模式。

装置始建于1996年，初始设计为100万吨/年，加工原料为大港原油的减压渣油。

后在2005年进行扩能改造为120万吨/年，同时进行了部分材料升级，以适应加工含硫原油的减压渣油。

2008年装置改为加工高硫原油的减压渣油，加工规模按照90万吨/年设计。

延迟焦化装置规模90万吨/年，设计生焦周期为24小时，操作弹性为60%～120%。

年开工时数8400小时。

循环比为0.3，可在0.2~0.4的范围内调节。

1#延迟焦化的主要产品是石油焦。

中间产品有干气，液态烃，汽油，柴油，蜡油。

装置生产的焦化干气，去干气脱硫单元，脱硫后作燃料气或作制氢原料。

焦化液化气脱硫后最为产品或去气分再加工成丙烯等产品。

延迟焦化装置放空系统存在的问题及优化改造

延迟焦化装置放空系统存在的问题及优化改造延迟焦化装置放空系统运行过程中普遍存在放空塔底泵汽蚀抽空、放空塔顶分液罐内油水分离效果差等主要问题。

青岛炼化延迟焦化装置通过优化改造，包括增加了塔顶回流洗涤流程、改造了放空塔顶分液罐内部结构、优化了放空塔入口及塔底温度控制方式、增加了污油回炼流程等。

经过优化改造后，实现了放空塔底泵平稳运行，装置零污油出装置，并满足连续回炼装置内或系统外污油的要求。

放空塔顶分液罐内含硫污水含油率降低了90%左右，加工损失率降低了0.17%，每年为企业增效2000多万元，具有较好的经济效益和环保效益。

标签：延迟焦化；放空塔；油水分离；污油回炼；环保延迟焦化装置焦炭塔在吹汽、给水等冷焦过程中会产生大量的高温蒸汽及油气[1]，放空系统的作用就是冷却这部分油气和蒸汽，回收不凝气、污油并外送含硫污水。

青岛炼化公司的延迟焦化装置于2008年建成投产，2011年大检修期间进行了扩能改造，加工量由2.5Mt/a提高至2.9Mt/a。

放空系统采用塔式油吸收接触冷却技术，即焦炭塔在吹汽、给水时产生的油气进入放空塔，经过降温分离处理，分离为不凝气、含硫污水和污油，其中塔顶不凝气排放至火炬，塔顶分液罐中含硫污水至污水汽提装置或排入冷、切焦水系统作为补水，塔顶分液罐中污油外送至污油罐。

塔底污油经水箱冷却后一部分返回放空塔作为冷凝介质，一部分装置内回炼或送出装置。

在实际运行中，放空系统塔顶分液罐中油水存在高度乳化，油水无法有效分离，冷切焦水水质差、异味大的问题。

同时，放空塔底泵易汽蚀抽空，影响装置的平稳运行。

针对以上问题，2015年大检修期间，提出了对放空塔系统进行优化改造的思路，因施工时间原因，仅增加了本次优化改造的管线甩头。

2017年，继续按照优化改造思路，将各条优化改造流程进行了实施。

改造后，能够实现对装置自产及全厂污油回炼、放空塔顶分液罐中油水分离效果大大改善、塔底泵不再出现汽蚀抽空，实现了良好环保及经济效益。

延迟焦化焦炭塔顶大油气线结焦原因及应对措施

延迟焦化焦炭塔顶大油气线结焦原因及应对措施延迟焦化是一种将较重的石油分馏出的高沸点分子转化为更轻的烃类产品的炼油工艺。

在延迟焦化过程中，焦炭塔顶是一个关键的区域，经常会出现大油气线结焦的问题。

大油气线结焦是指进入焦化器的原油在塔顶部分析出的石脑油和沥青油在如石墨、焦炭等表面基质上或其中间形成附着层，堵塞了焦炭塔顶的管道和设备，影响了生产正常运行。

本文将详细阐述延迟焦化焦炭塔顶大油气线结焦的原因及应对措施。

1.原因分析（1）储油桶及补液罐石脑油结油：石脑油中含有大量脂肪酸，它们在高温下容易聚合形成碳质颗粒，导致结焦问题。

（2）塔顶凝析物生成：塔顶凝析物主要由高温下的碳氢化合物形成，这些化合物在高温下变得不稳定，会聚合而生成焦炭。

（3）外界气体侵入：外界空气中的杂质进入焦化塔顶，与原油中的烃类发生化学反应，形成焦炭。

（4）管道淤积：在焦化过程中，管道内会不断积累焦炭、沙粒等杂质，导致堵塞，最终形成焦炭结焦。

2.应对措施（1）优化储油桶和补液罐的结构：增加储油桶和补液罐的容积，减少其中的输送管道，降低原油在这些设备内部的停留时间，以减少结油的机会。

（2）控制塔顶温度：通过合理的调整焦化反应器的温度，控制油气在塔顶的凝析，减少凝析物的生成，减小结焦的风险。

（3）加强塔顶密封：在焦化塔顶和设备之间增加密封装置，减少外界空气和杂质的侵入，降低结焦的可能性。

（4）定期清理管道：定期对焦化塔顶的管道进行清理，及时清除管道中的焦炭、沙粒等杂质，以保持管道畅通。

（5）采用防结焦剂：添加具有防结焦性能的添加剂到原油中，形成稳定的体系，可以有效地防止焦炭结焦的发生。

（6）加强检修和维护：定期对焦化设备进行检修和维护，及时更换老化的设备和部件，保证设备的正常运行，减少结焦风险。

综上所述，延迟焦化焦炭塔顶大油气线结焦问题的解决需要综合运用多种方法和措施，从原料处理、工艺控制、设备维护等各个环节入手。

只有加强科学管理，优化工艺流程，严格执行操作规程，并配合合理的设备维护和清洁措施，才能有效地防止焦炭塔顶大油气线结焦的发生，保证生产的安全、稳定和高效。

延迟焦化装置焦炭塔顶油气隔断阀故障分析与改进

延迟焦化装置焦炭塔顶油气隔断阀故障分析与改进徐　伟（中国石化塔河炼化有限责任公司，新疆库车８４２０００）摘要：某炼油厂延迟焦化装置焦炭塔顶大油汽线隔断阀生产时出现卡涩导致电动头与执行机构连接杆断裂的问题。

对隔断阀解体检查，发现阀体内部构件波纹管结焦，导致阀门开关卡涩。

对故障原因分析，未控制回炼常压装置电脱盐污油和隔断阀吹扫蒸汽压力是焦炭塔顶大油汽线隔断阀卡涩故障的两个主要原因。

通过优化隔断阀运行环境，一方面控制电脱盐污油回炼温度不低于１３０℃、回炼量不大于５ｔ／ｈ，并在焦炭塔大油汽隔断阀开关时禁止回炼污油，阻止隔断阀波纹管结焦；另一方面提高隔断阀吹扫蒸汽压力至０．８０ＭＰａ，降低结焦物质在隔断阀球面及波纹管停留时间，避免波纹管结焦。

通过以上措施，实现了装置关键设备的长周期运行。

关键词：延迟焦化装置　焦炭塔　隔断阀　波纹管结焦　污油回炼　吹扫蒸汽某炼油厂延迟焦化２号装置设计加工塔河常压渣油，该装置设计处理能力为２．２Ｍｔ／ａ，设计循环比为０．８，装置由分馏、焦化、吸收稳定、吹气放空及切焦水、冷焦水处理、除焦系统等部分组成。

该焦化反应采用三炉六塔的工艺路线及可灵活调节循环比的工艺流程。

２０１９年１０月３１日，焦炭塔Ｔ３０１Ｃ油气隔断阀出现卡涩，无法打开，装置被迫停炉。

１　焦炭塔高温阀门使用情况延迟焦化装置焦炭塔系统共计高温阀门２８个，球阀１６个，环阀３个，旋塞阀１２个，其中Ｔ３０１Ｃ和Ｔ３０１Ｄ油气隔断总阀旋塞阀为２０１８年大检修期间新增。

各阀门规格及参数见表１。

表１　阀门参数Ｔａｂｌｅ１　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｖａｌｖｅｓ２　焦炭塔Ｔ３０１Ｃ油气隔断球阀故障延迟焦化装置焦炭塔Ｔ３０１Ａ－Ｄ油气隔断阀是高温防结焦球阀，阀门规格：ＤＮ６００，ＰＮ５．０。

从２０１９年８月开始，在焦炭塔预热、放空期间，焦炭塔Ｔ３０１Ｃ和Ｔ３０１Ｄ油气隔断阀开关存在卡涩现象，特别是焦炭塔Ｔ３０１Ｃ油气隔断阀卡涩最为严重。

炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进

炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进
刘锡光
【期刊名称】《中国化工装备》
【年(卷),期】2004(006)004
【摘要】焦炭塔是炼油厂延迟焦化的关键设备,长期在高温及充焦和除焦的冷热疲劳作用下运行,常出现塔体局部严重变形和母材焊缝开裂问题.在技术改造中对焦炭塔的材质、结构设计做了重大修改,同时对封头成形、过渡段锻件加工、复合材料焊接及整体热处理等关键制造技术进行了攻关改进,获得了很大成功.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】刘锡光
【作者单位】山东齐鲁石化建设有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ05
【相关文献】
1.炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进 [J], 刘锡光
2.140万t/a延迟焦化装置焦炭塔的制造及质量控制 [J], 张峰斌
3.延迟焦化装置焦炭塔四通阀故障分析及处理措施 [J], 魏希超;侯丽娜
4.延迟焦化装置焦炭塔锥体裂纹产生原因与修复 [J], 田庆;徐伟
5.炼油厂延迟焦化装置焦炭塔制造技术改进分析 [J], 尹勇
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万吨延迟焦化装置焦炭塔试压方案塔河重质原油改造项目-17页精选文档

中国石化股份有限公司塔河分公司塔河重质原油改造项目220万吨/年延迟焦化装置焦炭塔水压试验方案中国石化集团第五建设公司塔河工程项目部二零一零年四月目录1.编制依据 (2)2.试压概况 (3)3.试压工序及施工措施 (4)3.1.试压程序 (4)3.2.试压准备 (5)3.3.临时上水管线的安装 (6)3.4.上水试压放水施工过程 (6)4质量管理计划 (10)4.1质保体系 (10)4.2质量控制点 (10)5劳动力安排.......................................................... 错误!未定义书签。

6.试压手段用料 (11)6.1施工机具计划 (11)6.2.手段用料计划 (11)7.施工网络计划 (12)8.现场文明施工及安全管理 (13)8.1.HSE管理体系 (13)8.2.HSE管理体系运作 (13)1.编制依据1.1.焦炭塔图纸70-2041.2.《焦炭塔制造及验收工程技术条件》70-002/N21.3《钢制压力容器》GB150-20191.4.《压力容器安全技术监察规程》1.5.《钢制塔式容器》JB/T4710-20191.6.《承压设备无损检测》JB/T4730-20191.7.《石油化工施工安全技术规程》SH3505-20191.8.《石油化工静设备安装工程施工技术规程》SH/T 3542-20191.9.《石油化工工程建设交工技术文件规定》SH/T3503-20191.10.《石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定》SH/T3543-20191.11.《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能试验》JB4744-20002.试压概况在中国石化股份有限公司塔河分公司重质原油改质项目220万吨/年延迟焦化装置建设施工中，我公司承担了四台焦炭塔（T301A/B/C/D）制造安装施工任务。

现焦炭塔制造、本体吊装、接管焊接、热处理前无损检测、整体热处理、热处理后无损检测（试压前）等工作已进行完毕，各项检测结果合格，具备试压条件，进入试压阶段。

延迟焦化工艺参数优化及操作控制

0.05MPa，液体收率平均增加1.3%，焦炭产率下降1%。国内典型操作压力为0.15-0.2MPa，目前新设计的装置设计压力为 0.1MPa。如果生产针状焦，应采用高压：1.03MPa以上。
操作压力对产品收率的影响
焦化原料原油：威尔明顿原油实沸点切割温度：552℃ 汽油收率/% 12.0 12.4 1.3 1.3
4.原料在焦炭塔内反应生成焦炭，聚积在焦炭塔内，油气从焦炭塔顶出来进入分馏塔，不原料油
换热后，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。
塔底循环油和原料一起再进行焦化反应。
焦化生成的焦炭留在焦炭塔内，通过水力除焦从
塔内排出。
延迟焦化装置所产气体、汽油，分别用气体压缩
机和泵送入吸收稳定部分进行分离得到干气及液
与塔底泵抽空。
④由于受换热流程中热流体温位限制，加热炉进料温度最高为330℃，降低了加热炉进料泵苛刻度。
⑤焦化新鲜原料渣油不进入分馏塔内与高温油气接触，对稳定、提高蜡
油产品质量有利。 ⑥提高了调节循环比的灵活性，可实现零循环比操作。
2 降低焦化操作压力
延迟焦化发展趋是降低操作压力：当焦炭塔压力为
③低循环比使焦化炉进料油性质变差，残炭及沥青质含量增加，炉管内结焦可能性及结焦速率增加。 ④ 当循环比＜ 0.15 时，主分馏塔下部换热段温度可能升高到
390℃以上，将有裂化、综合反应发生，导致分馏塔下部结焦，影响操作。
三、焦化工艺参数优化
1. 焦化循环比优化国外常规焦化装置循环比小于0.15，低循环比焦化装置小于0.05，此外还有单程焦化(零循环比)。国内焦化装置循环比一般高于0.15，甚至高达0.4。如果要改造为低循环比焦化，需要对分馏塔下部结构、蒸发段上部各回注取热负荷的分配与焦化加热炉进行改造。对缺乏二次加工蜡油加氢精制装置的炼厂，改造困难。循环比增加，蜡油干点下降，中沸点馏分增加，质量得到改善。