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焦化焦爐設(shè)備工藝改進法同控制合適爐管溫度(一)、焦化設(shè)備配件工藝改進法
近年來，隨著原油開采量的日益提高，原油質(zhì)量變的重劣質(zhì)化。在此背景下，石油煉制設(shè)備設(shè)施結(jié)焦結(jié)垢，已成為制約裝置運行效率的一項瓶頸問題。隨著減壓深拔技術(shù)在煉廠的廣泛應(yīng)用，減壓渣油性質(zhì)日趨惡劣，致使加熱爐管極易結(jié)焦結(jié)垢，造成熱效率降低。嚴重時還會堵塞管道，這樣不僅影響了裝置的長周期生產(chǎn)，還會給裝置的平穩(wěn)運行帶來隱患，不能充分地發(fā)揮延遲焦化裝置的經(jīng)濟效益。加熱爐作為延遲焦化裝置的核心設(shè)備，其結(jié)焦積垢問題一直影響著裝置的正常運轉(zhuǎn)。目前，工藝改進法和添加化學(xué)助劑是解決延遲焦化裝置加熱爐結(jié)焦的較手段。焦化焦爐設(shè)備工藝改進法是通過增加輔助設(shè)備和控制減壓渣油的質(zhì)量來結(jié)焦問題的；添加化學(xué)助劑的方法是利用其清凈、分散及鈍化金屬等特性，來延緩原料油在爐管表面形成焦垢。從實際應(yīng)用的角度來看，添加阻焦劑的方法具有投資少、操作簡單、阻焦等優(yōu)點，已成為解決加熱爐爐管結(jié)焦結(jié)垢的方法。
從上世紀五十年代初，世界其它國家就對煉油工業(yè)中換熱器結(jié)焦結(jié)垢原因進行了分析，多采用控制工藝條件、增加輔助設(shè)備等方法來結(jié)焦問題。美國于上世紀七十年代利用添加化學(xué)助劑的方法來解決常減壓蒸餾、加氫及焦化等裝置的換熱器結(jié)焦問題，取得了較好的效果。阻垢劑一般可分成兩類，一類用于減粘裂化、延遲焦化等高溫裝置，這類產(chǎn)品可地減少烴類熱裂解反應(yīng)引起的生焦，故被稱為阻焦劑或防焦劑。
二類阻垢劑經(jīng)常用于催化裂化油漿單元和減壓塔底渣油系統(tǒng)，使用溫度相對較低。
我國大部分延遲焦化加熱爐爐管內(nèi)物料流速較低，物流在管壁的停留時間較長，爐管內(nèi)存在著嚴重的結(jié)焦積垢傾向。針對結(jié)焦積垢實際情況，大部分煉化企業(yè)采用注水、注汽等工藝操作調(diào)整手段來和阻止加熱爐的結(jié)焦，但應(yīng)用效果較差。目前，盡管國內(nèi)外已有阻焦劑產(chǎn)品，但隨著原料油性質(zhì)的口趨惡劣和加工條件的變化，其阻焦劑的質(zhì)量和效果不能盡如人意。根據(jù)我國石油加工的實際情況，通過對原料油性質(zhì)和加熱爐結(jié)焦機理分析，開發(fā)出新型的阻焦劑產(chǎn)品對改變加熱爐熱效率、實現(xiàn)裝置長周期運轉(zhuǎn)及提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義。
目前某煉油廠延遲焦化裝置的加工能力為120萬t/a，先后使用過幾種阻焦劑產(chǎn)品。
但由于裝置摻煉部分油漿，原料性質(zhì)加惡劣，這種劑的作用受到限制，因此有必要針對原料，研制出專門的延遲焦化加熱爐阻焦劑，適應(yīng)這種原料的變化及市場的需求，為企業(yè)降低生產(chǎn)成本、創(chuàng)造經(jīng)濟效益。
(二)、焦爐配件控制合適的爐管溫度
焦化加熱爐爐管溫度控制指標是焦爐配件裝置關(guān)鍵工藝指標，焦化配件在正常生產(chǎn)操作過程中，加強加熱爐爐火調(diào)節(jié)，控制加熱爐燃燒情況，同時做好監(jiān)控工作，使爐膛溫度變化控制在合理范圍，避免出現(xiàn)偏燒情況，在出現(xiàn)爐管局部超溫等緊急情況時，要及時加大加熱爐管注汽量，及時調(diào)整加熱爐火嘴燃燒情況，確保加熱爐爐管溫度不超工藝指標。
與此同時，還應(yīng)加強計量儀表和控制儀表的維護保養(yǎng)，確保各儀表準確，自控儀表能夠按照設(shè)置指令進行調(diào)節(jié)，使加熱爐爐管溫度能夠準確監(jiān)測和控制。
為了保證加熱爐中部爐管不結(jié)焦，要嚴格控制爐管各部位溫度，同時調(diào)節(jié)好加熱爐爐管注氣量調(diào)節(jié)，為減緩加熱爐爐管結(jié)焦，一般要求加熱爐爐管內(nèi)的油品在大于426℃時，油品在爐管停留時間嚴格控制不大于30秒，這就要求加熱爐爐管內(nèi)渣油在適合的注汽量下提高流速，保證油品在強烈湍流狀態(tài)快速通過臨界分解段所在的那部分加熱爐爐管。要使油品以湍流狀態(tài)存在，并使油品高速度通過處于臨界分解溫度范圍內(nèi)的加熱爐爐管，控制好爐管的溫度和壓力。爐管注入過多的蒸汽，會相應(yīng)降低爐管內(nèi)油分壓，同時氣化率會隨著注汽量增加而增加，造成液相和氣相的高溫介質(zhì)密度增加，反而造成爐管內(nèi)油品介質(zhì)出現(xiàn)不穩(wěn)定而結(jié)焦的狀況，且注汽量的增加，也相應(yīng)增加加熱爐的熱負荷。因此延遲焦化加熱爐設(shè)計采用“三點注汽”技術(shù)，注汽量為油品介質(zhì)的1~3%為宜。
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