其一、焦化設備配件工藝改進法
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,石油煉制設備設施結(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。焦化焦爐設備工藝改進法是通過增加輔助設備和控制減壓渣油的質(zhì)量來結(jié)焦問題的;添加化學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,但應用效果較差。目前,盡管已有阻焦劑產(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,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,因此有針對原料,研制出專門的延遲焦化加熱爐阻焦劑,適應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。
其二、焦爐配件要運行良好
焦爐配件爐門煉焦爐主要部位由硅磚砌成,為使密封性好,要采用異形焦爐機械裝置焦爐機械裝置磚砌筑。通常一座大型煉焦爐要使用400種以上的磚,甚至超過1000種。一座36孔容積為35立方米,炭化室高度為4米3的煉焦爐需用耐火材料約8400噸。要按照嚴格質(zhì)量標準施工,并應在烘爐時充分考慮硅磚的性質(zhì),以運行良好并延長壽命。焦爐烘爐后,炭化室區(qū)域的膨脹近200毫米。烘爐的日膨脹率一般采取不大于0.035%,烘爐天數(shù)為50~60天。因煉焦爐烘爐時有較大的膨脹,某些與爐體相聯(lián)接的設備和結(jié)構(gòu),要在烘爐末期爐體膨脹基本結(jié)束后,才進行聯(lián)接、固定和密封。煉焦爐烘爐階段由于硅磚的膨脹是非線性的,上下部位膨脹速度不焦爐焦爐一,有被拉成階梯裂紋的可能。
焦化設備配件的基礎頂板埋管要施工圖允許偏差:即左、右、前、后允許偏差±3㎜,要求頂板上管的偏差一致,即埋管垂直。埋管的垂直度允許偏差φ1㎜,埋管高出基礎頂板長度允許偏差0~5㎜。
焦爐配件頂裝焦爐配件改側(cè)裝搗固焦爐的改造設計方案,按煤塔布置分有內(nèi)置式煤塔和外置式煤塔兩種。內(nèi)置式煤塔方案與外置式煤塔方案相比,具有改造工程投資省,施工難度小,改造施工期間對焦爐生產(chǎn)基本不影響。
搗固煉焦技術(shù)是一種可根據(jù)焦炭的不同用途,配入較多的高揮發(fā)分煤及弱粘結(jié)性煤,在裝煤推焦車的煤箱內(nèi)用搗固機將已配合好的煤搗實后,從焦爐機側(cè)推入炭化室內(nèi)進行高溫干餾的煉焦技術(shù)。
搗固煉焦工藝是在煉焦爐外采用搗固設備,將煉焦配合煤按炭化室的大小,搗打成略小于炭化室的煤餅,將煤餅從炭化室的側(cè)面推入炭化室進行高溫干餾。成熟的焦炭由搗固推焦機從炭化室內(nèi)推出,經(jīng)攔焦車、熄焦車將其送至熄焦塔,以水熄滅后再放到?jīng)鼋古_,由膠帶運輸經(jīng)篩焦分成不同粒級的商品焦炭。