焦化加热炉结焦原因分析

焦化装置在第51周期生产中三台加热炉多次因严重结焦单炉停工,根据检修时发现的一系列问题,从加工原料组分的变化、炉子用材等方面对焦化炉辐射管结焦的原因进行了分析,并提出了今后生产中的注意事项。     

延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策

通过对乌鲁木齐石化公司不同时期加工的延迟焦化原料的四组分含量及金属含量的变化分析,以及对辐射炉管结焦前后加热炉操作参数的对比分析,得出延迟焦化原料是一种饱和烃、胶质及沥青质含量高、芳烃含量低的易结焦渣油,在操作中宜采用较大循环比来提高芳烃与沥青质的比例,保证辐射炉管内冷油流速,控制好炉管壁温度,减缓加热炉炉管结焦,同时要对原料性质进行监控分析。     

三点注汽量对延迟焦化加热炉结焦影响分析

对国内某炼油厂延迟焦化加热炉三点注汽量建立了模拟优化方法,取得了与现场数据较为吻合的炉管温度分布数据和三点注汽量优化结果,可以解释该炼油厂三点注汽系统优化问题。基于该模型方法,分析了三点注汽量对于炉管温升和炉管结焦的影响。在热负荷不变的情况下,三点注汽量会对炉管温升和结焦系数产生影响,提高注汽量将会降低出口温度,降低结焦系数,因此应在合适的范围内调节。第1,2点注汽主要影响出口温度和结焦系数,第3点注汽对出口温度影响不大,主要影响结焦系数。相较于注汽点1和注汽点3、注汽点2对炉管温升、结焦系数的调节更加敏感,在实际操作中应保证其数值的稳定。     

延迟焦化加热炉运行现状分析及改进措施

文章就焦化装置两台加热炉运行现状进行了分析，并提出了改进措施。     

焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策

140万t/a延迟焦化装置焦化加热炉进行定向辐射改造后,随着原料劣质化严重和设备日趋老化,暴露出运行周期缩短,检修费用大幅增加等问题。结合加热炉的结构特点及运行现状,分析了造成上述问题的原因,并采取了相应的对策。结果表明,焦化原料中的盐及沥青质含量增加,炉管扩径致使介质在炉管内的停留时间延长是造成该问题的主要原因。在同等的运行条件下,通过依据焦化原料中盐及沥青质的含量,及时调整循环比及反应温度等工艺参数,采取平衡各炉管流量分配,对炉火火焰进行标准化操作调整,在线蒸汽清焦等措施,可使运行周期延长1/3。     

基于热负荷自动调节的延迟焦化加热炉三点注汽量智能优化

针对国内某炼油厂延迟焦化加热炉三点注汽问题,采用热负荷自动调节的算法进行了研究。运用该模型方法,分析了三点注汽量对加热炉热负荷和炉管结焦系数的影响,发现三点注汽量的改变均会对热负荷和炉管结焦系数产生影响,主要表现为提高注汽量将会提高热负荷,同时降低结焦系数;第1点注汽量和第2点注汽量对热负荷和结焦系数的影响较强,第3点注汽量对热负荷和结焦系数的影响较弱。在实际操作中,加热炉中的结焦程度既不能太强也不能太弱,合适的结焦系数能够保证正常开工周期里炉管不结焦,也能保证瓦斯、注汽量等参数的合理分配。通过对热负荷、注汽量的智能分配,可得到不同原料油加工负荷条件下更加合理的装置运行方案。     

焦化加热炉炉管片状脱落腐蚀的原因分析

介绍了延迟焦化装置加热炉的主要技术参数，从外观及微观检测方面对炉管脱落的片状物进行分析。指出Na2SO4存在的高温环境、加热炉负荷加大而引起的炉管过热、燃烧气（瓦斯）中硫化物含量偏高、分馏塔顶压力高是炉管片状物脱落腐蚀的主要原因。     

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     

焦化立式加热炉全陶纤衬里

焦化炉原为挂砖结构，改为全陶纤炉衬后，炉墙外壁温度降低，炉体重量减轻，结构简单，造价较低，热效率有所改善，现已稳定运行３年多。     

焦化加热炉炉管的检验及安全分析

通过对焦化加热炉炉管材料的宏观分析、化学分析、力学性能试验和金相检验,确定了炉管表面严重氧化的原因是渗碳使钢管碳的质量分数增加,同时使碳化物数量增加,且碳化物球化并聚集长大成链状,使Cr5Mo炉管力学性能下降,由塑性材料变成了脆性材料,使用安全性能下降。提出了预防炉管表面氧化的建议性措施。     

延迟焦化加热炉管注水改为注干气消除含硫污水污染

将延迟焦化炉管注水改为注干气,可以消除因注水而产生的含硫污水污染。通过计算得知,注水改为注干气,能量消耗降低,投资虽有所增加,但可以由减少的污水汽提及处理设施的费用中得到补偿。因此,注水改为注干气在新建延迟焦化装置中是值得考虑的。     

焦化加热炉在线清焦的应用及影响

介绍了焦化加热炉在线清焦技术在中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化分公司延迟焦化装置的应用过程以及注意事项,通过应用在线清焦技术,在相同工况下加热炉炉管壁温度最高降低约100℃,燃料气消耗量降低约200 m3/h,炉膛温度最高下降了42℃,炉管压力约降低0.15 MPa,有效延长了加热炉运行周期。对多次在线清焦给加热炉、焦炭塔和分馏稳定系统带来的不良影响进行了分析,提出了降低不良影响的相关措施。由于加热炉清焦对设备和生产操作影响大,也存在一定危险因素,提出了应当尽可能减少在线清焦频次,制定在线清焦界面条件也非常有必要。     

延迟焦化加热炉的建模与分析

以国内某石化企业延迟焦化装置加热炉为例,采用减压渣油为原料,在计算机模拟与分析的基础上,探讨焦化加热炉的动力学、物性及反应器模型等的模拟策略,建立加热炉的数学模型,经过现场模型验证和工况分析,可得到沿加热炉炉管轴向的温度、压力、流速及气液组成的分布。结果表明,模拟结果与现场值偏差较小,温度、压力等参数的分布趋势与宏观认识一致。建立的数学模型可用于现场加热炉的工况分析,为延迟焦化加热炉的设计、操作与优化提供理论支持。     

延迟焦化加热炉燃烧系统优化与“扩能”改造

分析研究了燃烧器的技术性能与延迟焦化加热炉的处理能力和热效率的关系 ,指出优化燃烧系统、改善辐射室温度分布、强化低传热区的传热能力、降低燃烧过剩空气系数是扩大焦化炉处理能力和提高热效率的投资少、经济效益高的技术措施。介绍了中国石化股份有限公司安庆分公司炼油厂延迟焦化装置 1号加热炉采用洛阳石油化工工程公司设备研究所开发研制的ERI 1型焦化炉专用燃烧器进行优化燃烧系统的“扩能”技术改造取得的效果 ,焦化炉处理能力提高 2 0 % ,热效率提高 4个百分点 ,直接经济效益达 8.0× 10 6 RMB $/a。     

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。     

延迟焦化加热炉深度裂解技术改造效果分析

良好的加热炉设计和操作是延迟焦化装置的技术关键。2011年9月检修期间,采用中国石油大学(华东)的专有技术对中国石油化工股份有限公司洛阳分公司延迟焦化装置加热炉进行了贴墙燃烧、深度裂解技术改造。系统地阐述了加热炉技术改造概况,并从能耗、石油焦挥发分、炉管结焦情况、液体收率等几个方面对改造后的效果进行评价分析,加热炉改造后每分支炉管总长度增加了95.2 m,430℃以上物料停留时间51 s,较改造前增加18 s,燃料气单耗平均上升1.49 kg/t,石油焦挥发分不大于10%,一个清焦周期内炉管结焦厚度明显加大,装置液体收率增加1.61百分点,基本实现了深度裂解的改造目标。实际应用表明,此次改造消除了原来加热炉火焰过长、发飘和舔烧炉管等现象,使炉管表面受热更加均匀,避免了炉管局部温度过高导致炉管局部结焦加剧。     

新型延迟焦化加热炉设计探讨

随着焦化加热炉加工的原油品质日益劣化及规模的日益扩大,焦化加热炉的设计要求越来越高。近年来国外大型焦化加热炉的引进及国内技术的发展,使焦化加热炉的设计进行了改进。新技术在延迟焦化加热炉的设计被使用。在炉型选择上,宜采用水平管单排管双面辐射炉型;对辐射管架,应特别注意辐射管架的热膨胀问题;对炉管材料,宜采用Cr9Mo材质;对冷油流速,宜设计为2m/s左右较合理;对燃烧器,宜选用低NO的附墙燃烧器;为保证焦化炉的长周期安全运行,宜采用在线烧焦技术;对炉衬,宜采用热容量较低的纤维类材料。与传统的焦化加热炉相比,采用新技术的焦化加热炉在热效率、操作周期及操作费用等方面有着明显的技术和经济优势。     

影响深度裂解焦化加热炉长周期运行的原因分析与应对措施

分析了影响加热炉运行周期的主要因素,得出原料沥青质和盐含量（主要是Na+含量）高是加热炉运行周期缩短的主要原因。当原料中沥青质质量分数大于18 %、盐含量高于10 mgNaCl/L时,加热炉运行周期的急剧缩短,最短约为2个月。通过加强原料监控,建立预警值,及时调整循环比和反应温度,调整注气比例,可将运行周期延长至4个月。当原料中沥青质质量分数不大于18%、盐含量不大于10 mg NaCl/L时,加热炉运行周期可达5~6个月。