延迟焦化装置焦炭塔顶油气线的管道设计

在延迟焦化装置中,焦炭塔顶油气管线是典型的多工况复杂管道系统,其特点是管径大、温度高且操作温度和操作介质变化频繁,焦炭塔顶油气管线布置的优劣直接影响到焦炭塔管嘴的受力和泄露问题。结合设计及装置现场运行的实际情况,从设备平面布置、管道布置、管道选材和应力及振动等方面对大型焦化装置的焦炭塔顶油气管线进行了全面分析,并对管线布置改进前后两种方案的管系二次应力、设备管嘴受力及管系稳定性三个方面进行了分析比较。改进后的方案在没有明显增加管线长度的基础上,大大降低了管道的二次应力及焦炭塔管嘴的受力并且增加了管系的稳定性。改进后方案的二次应力与许用应力值的百分比从传统方案的84.7%降低到17.5%。在进行管系柔性设计时,高温及复杂工况都会对管系柔性设计产生重大影响。提出了焦炭塔顶油气管道设计中需要注意的一些问题。     

减少焦炭塔顶大油气管线结焦的几点措施

原油性质越来越差,各石油炼化公司的延迟焦化装置大都满负荷,甚至是超负荷生产,使得焦炭塔顶出口大油气管线结焦严重,影响了装置操作周期和产品质量.笔者针对焦炭塔顶油气管线结焦的原因给予分析,并提出减少管线结焦的几点措施.     

1.20Mt/a延迟焦化装置焦炭塔大油气管线结焦分析

焦炭塔大油气管线结焦是影响延迟焦化装置长周期运行的主要因素,综合当前国内外延迟焦化方面对焦炭塔大油气管线结焦的分析,并根据1.20 Mt/a焦化装置大油气管线结焦的具体现象,得出影响结焦的主要因素有原料性质、加热炉出口温度、焦炭塔顶部温度控制,急冷油、焦炭塔气速等。同时,提出了合理控制加热炉出口温度、改善急冷油性质、降低焦炭塔气速等减缓结焦措施。     

焦炭塔顶颈部筒体减薄及油气出口接管焊缝开裂原因分析

广州分公司延迟焦化装置焦炭塔运行8年后发现塔顶颈部与油气出口接管连接处焊缝产生了裂纹,分析其原因:(1)接管处是几何不连续区域,应力水平偏高;(2)焦炭塔的操作是循环往复式的,构成了疲劳载荷,进而产生了循环应力应变;(3)介质中的H2S和HCl对塔壁造成腐蚀。针对产生的原因,采取了在焦炭塔上部及塔顶颈部衬一层0Cr13Al和更换塔顶筒体和油气出口接管等措施,为焦化装置的长周期运行奠定了基础。     

延迟焦化装置焦炭塔生焦周期优化方向分析

结合延迟焦化装置生焦周期的现状,分析了焦炭塔的泡焦,焦炭塔顶盖、塔底盖的拆卸,水力除焦,焦炭塔顶盖、塔底盖的安装,油气预热等各种影响因素,结合实际生产操作,提出了通过改进工艺设计的途径来优化焦炭塔的操作步骤。     

延迟焦化大油气线结焦问题的分析与探讨

某1.0Mt/a延迟焦化装置自首次开工以来,焦炭塔顶大油气线出现结焦现象,塔顶压力逐渐升高,降低了液收,威胁了装置的安全生产。本文通过对大油气线结焦原因进行分析,提出了几种抑制结焦措施,并对装置进行了改造。     

延迟焦化装置大油气管线结焦原因分析及改进措施

某1.0 Mt/a延迟焦化装置焦炭塔顶大油气管线原设计为90°弯头形式,急冷油注入采用传统三点斜插式,在装置运行过程中发现大油气管线结焦速度较快,在3个月内,焦炭塔顶压力由0.17 MPa增加至0.28 MPa,影响装置的安全生产及经济效益。为解决上述问题,对大油气管线形式及急冷油注入方式进行改造:将焦炭塔顶大油气管线形式由90°弯头改为可在线清焦的四通结构,同时将急冷油注入方式由三点斜插式改为喷嘴结构,并对急冷油的注入位置、消泡剂的注入方式及工艺操作参数进行了优化。装置改造后大油气管线的清焦周期延长至6个月,且能够实现在线清焦,实现了安全生产及提高经济效益的综合效果。     

焦炭塔顶大油气管线出口接管结焦原因及措施

延迟焦化装置焦炭塔顶大油气管线出口接管出现了结焦问题,严重影响了装置的安全生产,通过对结焦部位和结焦程度的分析,采取了工艺改进措施,极大缓解了大油气管线出口接管的结焦速度,并提出了进一步的改造建议,为彻底解决大油气管线结焦问题提供了可参考的方案。     

延迟焦化装置放空冷却系统存在问题及对策

某1 Mt/a延迟焦化装置放空冷却系统采用闭式塔内冷却技术,运行过程中出现外甩污油量大、不凝气外排造成全厂火炬系统负荷较大、放空塔顶含硫污水含油率过高造成酸性水汽提装置换热器结垢等问题,同时对延迟焦化装置提出回炼全厂污油的要求.为解决以上问题,装置停工检修过程中对放空冷却系统进行改造,主要内容为:增加放空塔底加热器;增加污油至焦炭塔顶大油气管线做急冷油管线;增加破乳剂注入及不凝气回收系统.改造后可实现该装置自产污油及全厂污油做焦炭塔顶急冷油、放空塔顶酸性水满足酸性水汽提装置进料要求及年回收约2 000 t不凝气等,实现了环保及经济效益的综合效果.     

延迟焦化装置高温防结焦球阀的特点与应用

在延迟焦化装置高温、介质具有磨损与腐蚀性、粘结性和温度交变的苛刻工况条件下,焦炭塔底进料管线和焦炭塔顶大油气线均通过高温防结焦球阀来实现过程控制,目前该阀门大多依赖进口。结合延迟焦化装置对高温防结焦球阀的工况要求,从阀门设计、结构特点、高温热态试验、执行机构选择和工业应用等方面进行分析,阐述了所开发的高温防结焦球阀能够满足延迟焦化装置工况要求,通过工业应用验证了产品的安全可靠性,可以实现替代进口。     

延迟焦化装置回炼含水污油的技术探讨

介绍了一种依托延迟焦化装置的吹汽放空系统,其利用焦炭塔放空油气的废热回炼含水污油。该技术在焦化装置焦炭塔大吹汽和给水冷焦时,将含水污油注入焦炭塔的吹汽放空管道,含水污油被来自焦炭塔的高温油气加热,再经吹汽放空系统分离出不凝气、轻污油、含硫污水和重污油,使含水污油得到回炼。该技术不影响焦化装置的正常运行及产品质量,不受污油性质的限制,不仅可处理炼油厂难以处理的含水污油,而且降低了焦化装置的冷却负荷和能耗,有利于炼厂的节能减排和提高炼厂的经济效益。     

延迟焦化革新和新设计趋势

（１）产率策略现在很多新焦化装置设计旨在加工重质高硫原油的劣质渣油,最大量地生产液体产品和燃料级焦炭。若要提高液体收率,必须降低循环比。福斯特惠勒公司已经设计了几套零循环操作的焦化装置。在零循环操作中,焦炭塔顶急冷管道中的液体也进入焦化重蜡油。已有几家炼油厂成功地采用了超低循环比（１．０１－１．０２）操作,洗涤油不循环,塔顶管道只维持少量液体,以防结焦。虽然零循环操作可以提高液体收率（主要是焦化重蜡油）,但是所生产的重蜡油质量差、密度大、残炭高和沥青质含量高,干点高。在什么情况下采用零循环操作或…     

延迟焦化大瓦斯线结焦分析及减缓措施

大瓦斯线结焦是焦化装置普遍存在的一个问题。解决大瓦斯线结焦是延长焦化装置生产周期,确保高负荷加工劣质原料的关键手段之一。通过综合当前国内外延迟焦化方面的工艺进展及对焦化装置大瓦斯线结焦情况分析,得到影响大瓦斯线结焦的主要因素有焦炭塔塔顶温度、加热炉出口温度、辐射注汽量、冷焦吹汽量、消泡剂的作用、焦炭塔平稳操作、原料性质、切塔时的平稳操作以及大瓦斯线内的油气线速等,同时提出了减缓结焦的措施。     

焦炭塔平板闸阀式自动顶盖机首次工业应用

介绍了延迟焦化装置焦炭塔塔顶使用的新型平板闸阀式自动顶盖机的结构特点及使用情况。平板闸阀式自动顶盖机由阀体部分、中间支架及动力油缸、电液控制柜等组成;平板闸阀式自动顶盖机阀体为扁平结构,阀体下端直接与焦炭塔顶法兰联接,阀体上端可与带钻杆导向装置的油气排放筒联接;阀板与阀座密封采用双重金属硬密封外加蒸汽辅助密封的形式,使得密封更加安全可靠。自动顶盖机与焦炭塔顶、塔底温度联锁,确保操作安全可靠。平板闸阀式自动顶盖机结构简单,密封性能良好,使用便捷可靠,全封闭的系统可避免油气外漏,是焦炭塔自动顶盖机的更新换代产品。     

针状焦焦炭塔水冷倾斜对塔顶油气管线的安全影响评估

针对生产针状焦的焦炭塔在水冷阶段发生周期性大幅倾斜导致的塔顶油气管线安全问题,基于管道有限元分析软件CAESAR II建立塔顶复杂油气管线的有限元模型,计算出管线在焦炭塔水冷阶段最大倾斜量时的一次应力和二次应力。依据ASMEB31.3工艺管道规范,对油气管线中的若干危险点进行应力分类评定。结果表明:塔顶管线在焦炭塔最大倾斜时仍能安全使用,但在部分弯头和三通处的二次应力相对较大,建议后续运维中给予关注。本文为焦炭塔倾斜导致塔顶油气管线的安全评估及其运维提供了参考依据。     

延迟焦化装置焦炭塔应用阻泡剂

延迟焦化装置焦炭塔内焦层上面有一层泡沫层。当焦层升高时,泡沫层也随之升高,到一定高度,焦炭塔油气产生泡沫携带,使焦炭塔出口油气管线及分馏塔底严重结焦。本厂焦炭塔运行180～200天时,焦炭塔出口第一道管线结焦厚度达80mm 左右。为了解决此问题,在焦炭塔顶部注入阻泡剂。     

延迟焦化装置焦炭塔挥发线结焦原因及预防措施

针对大庆石化公司炼油厂120×104 t/a延迟焦化装置焦炭塔顶因挥发线结焦而使塔顶压力持续升高的问题进行了分析和预测。对本装置各种操作条件进行了标定,标定结果表明,加热炉出口温度越高、装置处理量越小、不掺炼催化油浆、注入消泡剂等措施实施后,降低了焦炭塔泡沫层的高度,以减缓焦炭塔挥发线结焦速度,对实现装置长周期运行提供了有力保障。     

焦化装置长周期运行的影响因素及措施

结合中国石化上海石油化工股份有限公司延迟焦化装置的实际运行情况,从减少加热炉、焦炭塔大油气管线和分馏塔结焦方面,分析了制约延迟焦化装置长周期运行的主要因素,如原料性质、加热炉炉管平均表面热强度、加热炉出口温度、焦炭塔冷焦吹气量、焦炭塔操作负荷、急冷油和消泡剂注入方式、分馏塔操作等.在此基础上介绍了该装置为了延长运转周期所采取的一些措施,并提出了改进建议.如合理搭配原料;加热炉炉管多点注汽;焦炭塔老塔切换进料后,继续打急冷油20 min,并严格控制吹汽量;将急冷油注入点由焦炭塔顶顶端移到水平大油气管线以下,急冷油由垂直单点注入改为45°三点注入;由塔底循环泵出口引跨线至加热炉出口,以便将分馏塔底沉积焦炭排往焦炭塔;等等.     

延迟焦化装置掺炼浮渣存在问题及对策

中国石化股份公司济南分公司新建0．50Mt/a延迟焦化装置开工正常后,进行了掺炼污水处理场浮渣的试运。在掺炼浮渣过程中出现了因焦炭产品中块状沥青质较多,造成焦炭质量不合格的问题,经过调研和装置运行分析,认为主要原因是浮渣掺炼量较大,次要原因是部分正常原料没有完全反应。提出减少浮渣油含量、将浮渣从焦炭塔底吹汽给水线注入改从焦炭塔顶大油气线上注入等措施。     

延迟焦化装置挥发线的管道设计

在延迟焦化装置的设计中 ,焦炭塔、焦化炉和焦化分馏塔的平面布置决定着挥发线的走向 ,而挥发线的设计是与管道的选材、应力分析、支吊架设置和操作检修分不开的 ,应正确把握操作工况、合理配管 ,做到长周期、安全运行。