延迟焦化装置焦炭塔系统长周期运行分析

中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司1.4 Mt/a延迟焦化装置在日常生产过程中,多次遇到焦炭塔系统相关设备故障,如焦炭塔塔底进料阀、油气隔断阀故障造成装置切断进料;自动顶底盖机在运行中出现开关异常等导致装置非计划停工。对关键设备故障原因进行深入分析,总结经验并提出相应整改措施,如增大关键球阀防焦蒸汽量、调整执行机构力矩、改进底盖机闸板屏蔽罩等,有效降低了此类故障的发生率。同时通过更换新型垫圈,减少了高温法兰的泄漏。     

延迟焦化焦炭塔系统长周期运行分析

焦炭塔是延迟焦化装置的核心设备,日常生产中,经常遇到焦炭塔系统设备故障,如焦炭塔特阀故障,顶阀、底阀在运行中出现开关异常,XV阀铜套磨损等,导致装置非计划停工。对设备故障原因进行了分析并提出了整改措施,如增大关键球阀防焦蒸汽量、定期检查特阀执行机构力矩、XV阀门预知维修、改进底阀排污阀门形式等,有效降低了此类故障的发生率。     

延迟焦化装置焦炭塔选材

介绍了延迟焦化装置焦炭塔设备材料性能对焦炭塔安全平稳运行的影响。指出焦炭塔制造材料的选择应从材料的高温性能和耐腐蚀性能两方面考虑,对于大型焦炭塔,其材质选用Cr-Mo钢及其复合板是合理的,既可以提高材料的高温强度,又可以提高其抗腐蚀性能。     

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。     

延迟焦化装置焦炭塔适宜设计气速探讨

结合延迟焦化装置实际,利用工程中的物料输送模型计算了延迟焦化装置焦炭塔设计的最大允许气速并分析了影响设计气速的因素。同时提出:模型中修正系数最终确定应根据不同的原料并有大量的实验数据作为支撑,如果知道进行焦化反应的焦炭塔中焦粉和中间相液滴的粒度分布,就可应用微分方法计算出焦炭塔气速和焦粉夹带量的关系。运用该模型分析和计算焦炭塔最大允许气速对焦炭塔的工艺设计具有一定的现实意义。     

延迟焦化装置焦炭塔焦化炉的平面布置及配管设计

介绍了中国石化扬子石油化工股份有限公司 1.6Mt/a延迟焦化装置焦炭塔、焦化炉的平面布置和配管设计的特点 ,如 :焦化炉与焦炭塔之间的副管桥取消 ,缩短焦化炉转油管道的长度 ,减小压力降 ;甩油罐布置在焦炭塔底部 ;焦化炉转油管道的设计 ,管系布置与应力分析交替进行 ,在焦化炉各路出口汇合处采用顺介质流向 45°斜接的方式 ;四通阀管道设计时 ,综合各种因素 ,使塔嘴子处的应力值在安全范围内 ;在“在线烧焦”管道设计中 ,采用了弯头转角度连接的方法等     

延迟焦化焦炭塔操作安全控制系统

焦炭塔操作包括多个步骤,涉及的设备、机械、阀门、仪表数量众多,容易发生误操作、造成严重的人员伤害和设备损坏。中石化洛阳工程有限公司成功开发了一套焦炭塔操作安全控制系统(Co-PCIS),涵盖焦炭塔操作的全部过程及相关的机械设备、阀门和仪表,通过程序引导、判断和操作员确认的运行方式,对焦炭塔操作实现安全可靠的控制,可以有效防止误操作、禁止未经授权的操作,提高焦化装置的安全性。目前Co-PCIS已在洛阳、天津、青岛、塔河、荆门、胜利等石化企业的延迟焦化装置上成功应用,未发生任何故障或紧急切除。     

延迟焦化装置焦炭塔锥体裂纹产生原因与修复

某炼油厂延迟焦化装置焦炭塔T301C下部锥体部位出现穿透性裂纹.从锥体外部观察,裂纹长约16 cm,宽约2 mm;从锥体内部观察,裂纹长约8 cm,宽约1 mm.针对该裂纹产生的原因进行分析,结果表明:热影响区内局部晶粒劣化产生微裂纹,在热疲劳应力的作用下,裂纹加速扩展并穿透.通过开设止裂孔、打磨、补焊、消氢和焊后热处...     

延迟焦化装置焦炭塔典型损伤机理分析及修复

焦炭塔是延迟焦化装置的核心设备,对焦炭塔进行科学有效的定期检验,保障其长期安全稳定的运行是炼油厂取得高收益的前提。由于工作条件复杂恶劣,焦炭塔普遍存在着焊缝裂纹、开裂、鼓凸,甚至塔体变形等问题。采用内外部表面检查、壁厚和硬度测定、金相检验、无损检测及三维激光扫描等方式对焦炭塔进行全面内检,发现焦炭塔存在筒体环焊缝开裂、鼓凸和接管焊缝裂纹等损伤。通过对焦炭塔设备结构和工艺特点、生焦周期及定期检验等研究分析,认为操作温度的剧烈变化、生焦周期缩短及未有效定期内检是产生内部缺陷的主要原因。通过补焊、消氢和焊后热处理等工序,缺陷得到有效修补,返修后装置运行良好,为焦炭塔长周期运行打下了良好基础。     

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.     

延迟焦化焦炭塔顺序控制系统的开发与应用

由于延迟焦化焦炭塔切换的工艺特点,在改动相关流程时,受操作人员技术水平、熟练程度等影响,易出现流程改错导致事故发生。为此,燕山焦化装置与其它单位合作开发了焦炭塔顺序控制系统,对焦炭塔各步骤的流程改动设置顺序联锁控制,避免了因误操作产生的安全事故。同时,该系统对各操作步骤过程进行全程监控,实现内外双重确认。焦炭塔顺序控制系统的应用从根本上杜绝了因误操作引发的生产事故,实现了装置的本质安全。     

延迟焦化装置焦炭塔安全评估与剩余寿命预测方法

延迟焦化装置中的焦炭塔长期受到温差和机械载荷的共同作用,在这些交变载荷的作用下,焦炭塔体中部易产生鼓胀变形,裙座角焊缝也容易萌生裂纹。因此,如何评估焦炭塔的安全性,并对其疲劳寿命进行预测一直是工程界和学术界的研究难点。运用有限元技术,针对焦炭塔容易产生失效的两个部位,分别位于塔体中部鼓胀位置和塔体下部裙座焊接接头位置进行风险评估,得到整个周期内焦炭塔出现最大应力的危险时间点,再运用ASME VIII-2中相关技术校核危险部位的安定性,最后运用Manson-Coffin公式和S-N曲线方法分别预测焦炭塔的剩余寿命。方法的建立为炼油装置中类似设备的风险评估和寿命预测工作提供了技术支撑。     

延迟焦化装置焦炭塔大吹汽节能技术改造

对中国石油兰州石化公司120万t/a延迟焦化装置焦炭塔大吹汽进行了节能改造,并对改造效果进行了分析.结果表明:通过采取增设智能雾化系统并配备可编程逻辑控制(PLC)技术,使用104℃除氧水代替部分1.0 MPa蒸汽,控制除氧水/蒸汽(质量比)为3:5的改造措施后,焦炭塔冷焦操作平稳,冷焦效果好,焦炭挥发分质量分数均值为...     

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。     

延迟焦化装置平面布置要点

根据装置平面布置的原则,结合延迟焦化的工艺流程特点和防火规范的要求,综合考虑列举了影响延迟焦化装置平面布置的各相关专业制约因素：工艺流程特点、全场总平面信息、影响平面占地的专业沟通、焦炭塔和加热炉的位置、几个重要设备的间距、机柜室配电间的位置、空冷器的布置、设备施工和检修空间、主管廊的层高、重要设备防火间距区域图、大口径合金钢管道的规划、焦池性质、甩油罐的布置和重要管道布置等,系统阐述了原油延迟焦化装置设备平面布置步骤和注意事项。为今后的设计提供参考。     

2.5Mt/a延迟焦化装置的设计与运行探析

介绍了青岛炼化2.5Mt/a延迟焦化装置的概况,从原料、产品收率、操作条件、主要设备、能耗、环境保护和高温管道的布置等方面探析了装置的设计特点、新技术应用和操作运行优化,分析了生产过程中遇到的主要问题,提出了装置改进的几点建议。     

延迟焦化装置的技术改进

上海石油化工股份有限公司新近投产的1．0Mt/a延迟焦化装置在焦化加热炉、焦炭塔、主要换热流程、焦炭塔的预热等方面均进行了改进，各项技术经济指标均高于国内同类装置。     

延迟焦化装置的设计考虑(2)

4 焦炭塔大型化的设计考虑4.1 水力除焦设备 世界上延迟焦化装置规模越来越大,例如20世纪90年代初美国雪佛龙公司的帕斯卡戈拉炼油厂焦化装置加工能力为3.10Mt/a,采用“三炉六塔”流程,平均焦炭塔单塔能力为1.0Mt/a;20世纪90年代后期,美国Premcor公司在德克萨斯