延迟焦化加热炉过剩空气量对其运行周期的影响

延迟焦化装置加热炉过剩空气量不仅影响其热效率,还影响加热炉的运行周期。介绍了加热炉炉管结焦机理,分析了影响加热炉炉管结焦的影响因素,利用专业的焦化加热炉工程设计软件,考察过剩空气量对焦化加热炉对流段和辐射段热负荷、炉管表面热强度、炉管管壁温度及火焰燃烧温度的影响,同时分析了对焦化加热炉炉管运行周期的影响。通过考察,某石化公司延迟焦化加热炉过剩空气量从5%(y)提高到13%(y),炉膛温度由715.8℃降至709.4℃,炉管管壁温度由510.3℃降至505.8℃。结果表明:过剩空气量稍高可适当降低辐射炉炉管的表面热强度,从而降低辐射炉炉管的表面温度及辐射炉炉管内的结焦倾向,延长运行周期。     

在线机械清焦技术在延迟焦化加热炉上的应用

介绍了延迟焦化装置加热炉在线机械清焦技术的原理、流程及操作步骤,该技术成功地应用于延迟焦化加热炉,避免了装置需停工烧焦的问题,有效地清除了炉管内壁的焦垢,保证了焦化装置长周期运行。清焦完成后,在相同条件下,使炉管表面温度平均降低129℃以上,炉膛温度下降42℃,加热炉燃料气消耗大幅度降低,装置总能耗降低0.8 kg（标油）/t原油。这是一种安全、快捷、环保的清焦技术。     

塔河常压渣油焦化辐射段进料性质及结焦倾向的研究

以塔河常压渣油为原料,分别在延迟焦化中试装置及重油结焦评价装置上,考察了循环比对循环油性质、加热炉辐射段进料性质及其结焦趋势的影响。结果表明:当循环比由0.92降低到0.39时,循环油和加热炉辐射段进料的密度增加,性质趋于劣化,结焦趋势加重; 与国内同类装置对比可知,当塔河延迟焦化装置的循环比降至约0.5时,不会造成炉管严重结焦,加热炉运行是安全的。     

增加炉管对延迟焦化装置加热炉运行的影响

对陕西东鑫垣化工有限责任公司50万t/a延迟焦化装置的加热炉进行了改造,将辐射段单根炉管延长至20.893 m,并在炉底新增2根炉管,考察了增加炉管对加热炉运行的影响。结果表明:改造后加热炉炉管延长139.572 m,外表面积增加55.7 m~2,辐射换热面积增大至366.7 m~2;与改造前相比,在加热炉加工负荷及炉出口温度基本相近的条件下,液体收率稳定在74%~77%,辐射室顶部、底部的温度最高可分别降低62,30℃,炉管未发生严重结焦。     

延迟焦化焦炭塔冲塔处理措施的探讨

延迟焦化焦炭塔的大规模冲塔往往会导致分馏塔底循环中断、辐射泵入口过滤器流通量大幅下降、炉管结焦堵塞等问题,并有可能造成装置较长时间停工.结合X炼油厂2 Mt/a延迟焦化装置一起成功处理的焦炭塔冲塔事件,分析了冲塔后的应对措施.分析认为,在确保人员安全条件下,优先保护加热炉、辐射泵、压缩机等关键设备;加热炉紧急停运后,保持炉膛温度350 ℃左右,炉出口温度250 ℃左右,以免管内介质冷凝堵塞炉管;发现辐射炉管结焦堵塞后,不要轻易更换炉管,可采用外部缓慢加热和蒸汽吹扫就有可能解决问题.采取一系列处理措施后,X炼油厂延迟焦化装置在低负荷运行约110 h后恢复了二炉四塔高负荷运行,并在随后的两年多时间里一直保持了约110％的负荷运行.     

焦化装置单面辐射炉注水改注汽的应用

介绍了扬子石油化工股份有限公司延迟焦化装置两套加热炉辐射入口由采用单点注水改造为两点注汽的情况,改造后装置运行平稳,辐射入口压力、加热炉炉膛温度等指标得到大幅改善,提升了流体在炉管内流速,减缓了结焦,取得了显著的效益.     

焦化加热炉扩能改造

介绍了对延迟焦化装置焦化加热炉进行扩能改造的情况 ,分析了辐射炉炉管结焦的原因以及在改造中针对炉管结焦所采取的措施。通过对焦化加热炉的改进 ,提高了焦化装置的处理能力 ,延长了运行周期     

延迟焦化装置加热炉管内结劁模型的开发和应用

延迟焦化装置加热炉管的结焦是影响装置开工周期的重要原因。在建立辐射进料组成的数学关系的基础上，综合考虑油品线速、循环比和管壁温度等操作参数的影响，建立了延迟焦化炉管的结焦模型。经过历史事故工况和日常正常工况的验证后，该模型已经成功地应用于高桥石化公司炼油厂延迟焦化装置防止炉管结焦的开环指导和物料平衡的离线调优中。     

在线清焦技术的应用

分别采用单路变温清焦技术,双路异步变温清焦技术,双路同步变温清焦技术对延迟焦化装置加热炉进行了在线清焦。工业应用表明,采用后者进行在线清焦效果最佳,清焦后加热炉炉管表面温度较清焦前最大降幅为70℃,最小为4℃,辐射段下部炉管表面温度下降幅度在35℃以上。     

延迟焦化装置加热炉炉管在线烧焦技术的应用

介绍了加热炉炉管在线烧焦技术在扬子石油化工股份有限公司炼油厂新建1.6 Mt/a延迟焦化装置一炉三室加热炉上的应用情况:在线烧焦的工艺流程、操作过程、操作要点以及效果等.该项专有技术的成功实施,提高了加热炉的能力,有效地解决了因炉管结焦需整体停车处理所造成的损失,消除了制约加热炉长周期运行的瓶颈,取得了良好的经济效益和社会效益.     

延迟焦化加热炉应用在线机械清焦技术探讨

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司对延迟焦化装置双面辐射加热炉采用的在线机械清焦方法为国内首创。与传统的烧焦方法相比,机械清焦操作简单、安全高效,还可以减少环境污染。通过工艺操作配合,机械清焦能够彻底清除炉管内的所有结焦及盐垢,进一步提高装置经济效益,延长运行周期。     

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.     

掺炼FCC油浆对延迟焦化装置的影响

分析了延迟焦化装置掺炼FCC油浆对装置工艺操作条件、焦化产品分布及质量的影响,对延迟焦化装置掺炼FCC油浆存在的问题进行了分析。结果表明:掺炼FCC油浆后,产品液体收率降低了1.8%,焦炭产率增加了2.0%,而且产品质量变差,炉管结焦趋势增加,分馏塔底过滤器焦粉沉积严重,装置能耗增加。为减小影响,应该做到以下几点:经延迟焦化加工之前,FCC油浆应过滤处理和有足够的沉降时间,使其催化剂粉末含量降到最低;为保证装置长周期运行,掺炼FCC油浆的比例应尽可能低;加强巡检,定期清洗和检测设备。     

延迟焦化装置掺炼FCC油浆的工业实践

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司延迟焦化装置掺炼FCC油浆的比例稳定维持在10%以上,最高达到13.6%。掺炼FCC油浆后,延迟焦化装置的操作苛刻度降低,经济效益可观,每月可创效864万元;但石油焦和蜡油产品质量变差,石油焦挥发分质量分数下降1.25百分点,灰分质量分数上升0.15百分点,蜡油残炭质量分数上升1.19百分点,密度上升67 kg/m~3,装置燃料气、3.5 MPa蒸汽、电的单耗均上升;加热炉炉管和炉出口转油线结焦加剧,炉出口压力上升速率较掺炼油浆前增大0.015 MPa/月;出现了加热炉进料泵出口弯头、跨线阀、进料调节阀阀芯严重磨蚀等问题,装置安全运行风险急剧上升。针对存在问题提出了开展预知性维修、控制油浆固含量、进行设备材质升级、缩短检修周期、优化工艺流程等应对措施和建议。     

延迟焦化深度裂解技术研究与工业应用

基于延迟焦化工艺本质与炉管结焦机理,采用焦化加热炉管内外过程模拟技术,以控制炉出口介质裂解深度为目标,对1.6 Mt/a延迟焦化装置焦化加热炉进行改造。在加热炉总体结构不变的条件下,采用多项创新专利措施对在役设备进行改造与操作参数优化,提高生焦反应焦化加热炉给热量,结合深度裂解技术,改善产品分布。设备改造后的工况过程模拟结果表明,介质炉出口裂解深度得到提高,生焦反应焦化加热炉给热也明显增加。工业应用结果表明,焦化加热炉采用深度裂解技术后,加热炉的处理能力提高了,达到1.85～1.90 Mt/a;改造后的炉管表面温度比改造前低约80 ℃;烧焦后运行周期从改造前的9个月延长到15个月以上;在原料残炭上升的情况下,石油焦收率和焦炭产率系数均下降,增加了液体产品收率,经济效益明显。改造后该装置可以适应因原料重质化,对扩大焦化装置处理能力和改善产品结构的要求。     

延迟焦化装置提高负荷率的瓶颈分析及对策

针对中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司Ⅱ套2 Mt/a延迟焦化装置扩能改造后负荷率逐年降低的问题,从原料劣质化后加热炉炉管结焦趋势上升、原料换热终温降低后加热炉辐射强度增加、内表面粗糙度大的炉管更容易结焦等方面着手分析了影响装置负荷提升的主要瓶颈,提出了优化原料组合、适当控制劣质原料掺炼比例、优化分馏塔侧线换热流程、提高原料换热终温和优化加热炉运行方式等措施,装置负荷率提高了10%,缓解了公司原油加工量提高和原油劣质化后重油平衡困难的矛盾。     

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.     

延迟焦化装置含硫污水治理措施与建议

主要针对焦化装置含硫污水乳化严重及焦粉含量高的特点,从污水来源、乳化原因及焦粉携带等方面进行了深入的分析,通过降低炉管注汽和球阀密封汽量、使用阳离子破乳剂及增设含硫污水反冲洗过滤器等措施,将含硫污水总量降低30%,除油率达到99.6%,焦粉脱除率40%左右,有效地提高了污水质量,降低了含硫污水中污油和焦粉的含量,保证了焦化汽油产品收率,解决了污水汽提塔塔盘积焦积油的问题,实现了污水汽提装置长周期连续平稳运行,减少了环境污染。     

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。     

提高延迟焦化装置运行周期的技术措施

分析了影响延迟焦化装置运行周期的主要因素,介绍了近年来装置采用的提高运行周期的技术措施,包括停止掺炼乙烯裂解重油、降低脱油沥青掺炼比例,以优化装置原料;控制好分馏塔塔底温度、小吹汽量,切塔后继续加注消泡剂和急冷油,以优化装置操作条件;阻焦剂的注入位置由加热炉入口改变至分馏塔塔底,以减缓分馏塔塔底及加热炉管结焦;焦炭塔塔顶急冷油注入方式由直接三点式注入改为环形分配器注入,以减缓大油气线及分馏塔塔底结焦。实施上述措施后,分馏塔塔底循环量由5t/h提高到20t/h,加热炉炉管压降由0.21~0.25MPa降至0.11~0.13MPa,焦炭塔塔顶压降由0.008~0.011MPa降至0.005~0.009MPa,有效地缓解了分馏塔塔底、加热炉管及大油气线的结焦,装置运行周期由开工初期的10个月提高至15个月以上,实现了长周期运行的目的。