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。     

延迟焦化装置消除“瓶颈”的措施

通过采用超低循环比、限制最大允许气速、缩短焦炭塔生焦周期、降低沿程阻力降等措施，消除国内延迟焦化装置的“瓶颈”，装置能力可以提高30％～60％，而工程投资只需增加20％～30％。     

新80×10~4t/a延迟焦化装置顺利投产

本文阐述了80×10~4t/a延迟焦化装置工艺设计的新思路,对焦炭塔取消堵焦阀后的暖塔新流程进行了说明。文中还就延迟焦化装置首次加工印度尼西亚韦杜里渣油和米纳斯渣油生产石油焦的质量和操作条件作了介绍。还就大循环比条件下,对延迟焦化装置的物料平衡和操作参数的影响作了说明。为了改进延迟焦化生产操作,延长焦炭塔使用寿命,作者对新设计的焦化装置和老焦化装置的技术改造提出建议。     

延迟焦化动态机理模型的开发

根据渣油热裂解反应的规律及工业延迟焦化过程的特点 ,建立了延迟焦化十一集总反应动力学动态机理模型 ,编制了可以动态模拟工业延迟焦化过程的模拟优化软件DCLK ,该软件可以体现工业延迟焦化装置的非稳态性等特点 ,能够预测焦炭塔一个操作周期内任意时刻的产品产率和焦炭塔内各物料的即时组成 ,模型的计算结果与装置的实际生产数据非常接近 ,基本反映了延迟焦化过程的规律 ,可用于对焦化工艺过程进行模拟与优化。     

延迟焦化技术的发展前景

延迟焦化是渣油转化的首选工艺。目前,延迟焦化装置和焦炭塔的发展趋势是装置规模大型化。延迟焦化工艺和设备的发展大大改进了延迟焦化技术,循环时间已由24h缩短到18h;提高了液体收率,减少了焦炭产出率;延长了装置的运行时间。文中介绍了焦炭塔消泡剂、加热炉阻焦剂及先进控制系统的应用情况和效果。     

焦炭塔运行过程热应力有限元分析

焦炭塔作为延迟焦化装置的关键设备,在其运行过程中承受着巨大的周期交变温度和循环载荷。研究焦炭塔不同部位应力及同一部位不同时刻应力对焦炭塔安全运行具有重要意义。本研究运用热-结构耦合有限元计算方法,以热分析结果、焦炭塔自重、操作内压、水压等作为载荷对焦炭塔进行了结构场数值计算。研究结果表明:温度梯度所产生的热应力远大于介质重量、自重所产生应力对焦炭塔安全的影响;过渡段热应力变化最复杂,热应力最大;除油气预热阶段外,都有焦炭塔应力最值超过塔体材料的屈服极限从而导致塑性应变的情况;蒸汽冷焦阶段塔体应力变化量最小,给水冷焦阶段对塔体安全运行影响最大。     

国产焦炭塔顺序控制技术在延迟焦化装置的应用

延迟焦化装置控制复杂,操作人员劳动强度大、时间长、环境较差,为避免人为误操作事故的发生,保障人员和设备的安全,中石化沧州分公司延迟焦化装置在国内首先投用了国产焦炭塔顺序控制系统。介绍了焦炭塔顺控系统的组成与特点及调试方法,分析了顺控系统测试与运行中出现的主要问题,实施了整改方案。2年半的运行表明,沧州分公司延迟焦化装置焦炭塔顺控方案运行良好,为焦炭塔的安全长周期生产提供了保障。     

1.4Mt/a延迟焦化装置处理浮渣技术总结

胜利炼油厂1.4 M t/a延迟焦化装置,借鉴国内炼油浮渣处理的成功经验,将污水处理过程中产生的浮渣进延迟焦化焦炭塔并利用焦炭塔余热处理,装置运行结果表明,该处理工艺运行费用低,具有良好的社会效益和经济效益。     

浅谈延迟焦化装置露天栈桥的设计

根据延迟焦化装置露天栈桥的工程设计实践,围绕一炉两塔(一个加热炉两个焦炭塔)的焦化装置,分析了露天栈桥设计中的要点及难点,对其在平面布置、基础安排和吊车梁选型等设计方面做一些介绍和论述。     

我国首套1.0Mt/a“一炉二塔”流程大型化延迟焦化装置一次投产成功

由中国石化集团北京设计院承担设计的上海石油化工股份有限公司 1 .0Ｍｔ/ａ延迟焦化装置 ,于 2 0 0 0年 1月2 1日生产出合格的汽油、柴油、蜡油和ＶＣＭ(挥发性可燃物质 )为 7的焦炭。这是我国首次投产的采用“一炉二塔”工艺的大型化新型延迟焦化装置。设计中 ,一改以往国内 8套 1 .0Ｍｔ/ａ延迟焦化装置的“二炉四塔”工艺流程 ,创新地采用了“一炉二塔”的工艺流程设计 ,使焦炭塔单塔处理能力达到了国外同类装置 0 .5Ｍｔ/ａ的先进水平。在延迟焦化装置关键的加热炉设计中 ,引进了具有在线清焦、多点注汽和安全联锁控制系统的双面辐射型…     

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.     

焦化分馏塔重蜡油系统运行分析

介绍了齐鲁石油化工公司胜利炼油厂延迟焦化装置分馏塔因结焦严重使重蜡油不能正常抽出的情况,通过(1)在集油箱底板上开孔;(2)取消重蜡油集油箱上方分馏塔板降液管的液封盘,并延伸该塔板的降液管,由动改前的距离重蜡油集油箱底板1 080 mm改为400 mm;(3)降低油气线速,降低泡沫层高度,控制焦炭塔塔顶温度、压力,控制生焦高度,在焦炭塔顶注入急冷油等措施后,使重蜡油集油箱结焦影响操作的问题得到了彻底解决.     

延迟焦化无硅消泡剂的研制与工业应用

研制了一种用于延迟焦化焦炭塔的无硅消泡剂,该消泡剂由纯有机化合物组成.实验室评价表明,该无硅消泡剂具有良好的消泡和抑泡性能.2002年起该消泡剂在0.6 Mt/a延迟焦化装置上工业应用,在焦炭塔生焦14 h后由塔顶注入,注入时间平均为6 h,相对于进料量其注人量为75μg/g.结果表明:无硅消泡剂可使焦炭塔料位上涨率保持在40%以下,生焦时间延长4 h以上,同时焦炭塔进料量提高后,雾沫夹带并未同步增长.     

缩短生焦周期对延迟焦化装置的影响

介绍了中国石油化工股份有限公司广州分公司延迟焦化装置2005年进行的20 h生焦周期试生产情况,阐述了生焦周期的改变对延迟焦化装置的影响以及需要解决的问题.缩短生焦周期后,装置处理量超过设计能力13%左右,单位能耗有所下降,但装置面临加热炉超负荷、焦炭塔应力变化加剧、进入分馏塔的焦粉增加等问题,设备安全保障、冷焦水系统、污油回炼等也存在隐患,需采取措施.     

焦化分馏塔下游过滤器中焦炭形态的分析及改进措施

中国石油独山子石化公司1.2 Mt?a延迟焦化装置分馏塔塔底过滤器内的焦炭形态有片状焦和粉末状焦两种形态。通过对这两种焦炭形态进行分析,发现片状焦是由焦炭塔换塔后小吹气造成的大油气线内焦层剥落而产生的焦片,粉末状焦是在焦炭塔生焦后期及换塔后被焦炭塔内泡沫层携带到分馏塔的焦粉。应将粉末状焦留在焦炭塔内,避免进入分馏塔。换塔后,随着大油气线管壁温度的降低,大油气线内壁产生的焦炭会自动剥落。通过调整焦炭塔换塔后的操作,进一步实现了焦炭塔大油气线内片状焦的剥落;通过将分馏塔塔底过滤器换大、换型和操作调整,分馏塔塔底循环油过滤器SR-109B的运行周期最少可以达到32天,SR-109A则可以达到4年;通过调整不同生焦阶段消泡剂的注入量,可以减少焦炭塔焦粉携带量,进一步延长分馏塔塔底循环系统运行周期。     

降低焦炭塔操作压力对焦化过程的影响

考察了降低焦炭塔操作压力对延迟焦化过程的影响。中试结果表明：在炉出口温度、注汽量、循环比等操作条件基本一致的情况下,当焦炭塔的操作压力由0.195MPa降低到0.115MPa时,气体和焦炭的产率降低,液体产品收率提高且表现在焦化蜡油收率的提高上,二者分别提高了2.03百分点和4.64百分点;随着操作压力的降低,焦化汽油和焦化柴油的性质基本一致,但焦化蜡油性质变差,主要表现在密度、残炭、沥青质、氮含量及金属等均有所升高,95%馏出温度提高14℃;石油焦的挥发分呈降低趋势。     

延迟焦化装置低温热回收技术应用

针对延迟焦化装置大量的低温热未综合利用,造成能量浪费大的问题,提出并实施了两种低温热回收利用的技术方案：即用分馏顶部循环油、焦炭塔冷焦后的油气和冷焦热水等低温热加热热媒水来维持罐区原油温度;装置产品：汽油、柴油和蜡油以热输出方式实现装置之间的热联合。应用效果表明：该技术节电、节水和节汽效果十分显著,可有效降低延迟焦化装置和企业能耗,年经济效益可达1700×10^8RMB￥以上。     

延迟焦化装置安全联锁的探讨

介绍并分析了延迟焦化装置现有的加热炉系统、水力除焦系统、压缩机系统、高温泵与液化气泵系统和四通阀与隔断阀系统安全联锁的现状和存在的问题。提出了增加焦炭塔操作的顺控联锁、加热炉开工点火的顺控联锁、焦炭塔安全闯出口切断阀和呼吸阀的联锁以及塔器或容器低低液位联锁的设计思路,同时提出了完善延迟焦化装置整体安全仪表系统的建议。     

比大循环比操作更有效的降低蜡油收率的延迟焦化技术

提出了有别于大循环比操作方式且更有效的降低蜡油收率的延迟焦化技术：在现有延迟焦化装置的基础上，增加焦化蜡油补人原料系统的设施，改变普通延迟焦化操作方式，在一个焦炭塔操作周期的后期一段时间内，通过切换焦化蜡油为装置进料，提高加热炉出口温度10～20℃，实现焦化蜡油深度热裂化，提高其单程转化率。该方法与循环比为0．8的普通延迟焦化操作相比，焦化蜡油收率下降到2．89％，焦化汽油收率增加了2．8个百分点，焦化柴油收率增加了4．7个百分点，焦炭加富气收率下降了2．46个百分点，焦炭的挥发分下降了1．49个百分点，综合能耗降低了82MJ／t。     

焦炭塔过渡段的热应力分析

应用Ansys有限元软件,以中国石油化工股份有限公司茂名分公司提供的焦炭塔原始数据为条件,建立焦炭塔有限元模型并结合在线测试结果,分析焦炭塔各个操作阶段的变形情况和应力分布情况。结果表明：焦炭塔的简体与裙座连接部位是应力集中的区域。X方向、Y方向和Mises等效最大应力和应变发生在简体与裙座连接焊缝附近。根据分析结果提出了减少应力的措施。