油氣線結(jié)焦原因

1、油氣線結(jié)焦原因1.前言近年來(lái)，由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響和投資的限制，各石油化工公司新建、改擴(kuò)建延遲焦化裝置，給企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。為了提高經(jīng)濟(jì)效益，大部分煉油廠的焦化裝置都滿負(fù)荷生產(chǎn)，有的甚至是超負(fù)荷生產(chǎn)，結(jié)果帶來(lái)了一系列的問題，其中之一就是焦炭塔頂大油氣線結(jié)焦，管線壓力降過大，致使裝置不能正常運(yùn)行。另外分餾塔各抽出線夾帶焦粉，設(shè)備、管線磨損、腐蝕嚴(yán)重，影響產(chǎn)品質(zhì)量和操作周期。這在國(guó)內(nèi)大部分煉油廠都發(fā)生過，如上海石化、武漢石化、荊門石化、濟(jì)南石化、錦西五廠等都發(fā)生過油氣管線結(jié)焦嚴(yán)重的現(xiàn)象。因此，仔細(xì)分析一下原因，找出解決處理的措施是十分必要的。2 .油氣線結(jié)焦原因

2、焦炭塔頂大油氣線結(jié)焦的主要原因歸納起來(lái)主要有以下三點(diǎn)：2.1 焦粉（或泡沫）的夾帶焦炭塔焦粉的夾帶主要和塔內(nèi)的油氣線速及安全空高有關(guān)，在確定焦炭塔直徑時(shí)一般按允許線速0.15m/s計(jì)算，當(dāng)裝置處理能力提高時(shí)，油氣線速增大，目前有的焦化裝置的操作線速已超過0.15m/s,導(dǎo)致焦粉和泡沫不能沉降而帶到出口線。在確定焦炭塔高度時(shí)應(yīng)留有一定的安全空高，安全空高一般為塔頂切線離泡沫層頂部的距離，一般安全空高為35米，國(guó)外也有23米的設(shè)計(jì)?？崭咴酱螅固克睦寐试降?，但油氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)減少油氣線和分餾塔內(nèi)結(jié)焦有利。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)一般在5米左右，但在操作中，由于是滿負(fù)荷或超負(fù)荷運(yùn)行，使得焦炭塔的安全

3、空高減少，油氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間縮短，焦粉和大量未完全反應(yīng)的蠟油被夾帶到大油氣線內(nèi)，裂化和縮合反應(yīng)在大油氣線內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行，焦粉慢慢越結(jié)越多，使得DN350DN500的管徑后來(lái)只乘U下洶00100的油氣流通面積了。2.2 焦粉的沉積一般情況下，延遲焦化裝置都設(shè)有焦炭塔頂油氣線注急冷油措施，如果急冷油的溫度、流量選擇的合適，則急冷后的油氣溫度在420左右。如果急冷油的溫度偏高或注入量過小，急冷后的油氣溫度會(huì)高于420，那么油氣在管線內(nèi)就會(huì)有殘余反應(yīng)，若急冷油的注入位置不合適，也會(huì)導(dǎo)致冷卻效果不理想，油氣攜帶的焦粉不能有效洗滌，使被冷卻的油氣中的液體未及時(shí)排除，停留在出口管線中，并且會(huì)有大量的焦粉沉積在

4、管壁上，隨著操作時(shí)間的延長(zhǎng)，焦粉越集越多，最后導(dǎo)致大油氣線堵塞，壓力降升高，操作難以進(jìn)行。2.3 原料性質(zhì)變差隨著世界原油的開采，原油的性質(zhì)越來(lái)越差：比重、粘度增大，雜質(zhì)、重金屬含量升高，水和鹽的含量增加，這就需要在加工前做好預(yù)處理。眾所周知，焦化裝置在煉油廠就象我們城市的一個(gè)“垃圾桶”，這也是焦化裝置的一個(gè)特點(diǎn)：能加所有的其它裝置無(wú)法加工的原料。這樣一來(lái)，從油田開采或者輸送過來(lái)的原料越來(lái)越差，進(jìn)焦化裝置的渣油就更差了。渣油中鹽含量增加，在焦炭塔內(nèi)就容易發(fā)泡，泡沫層升高，攜帶大量的焦粉進(jìn)入油氣管線，焦粉進(jìn)一步的沉積，造成大油氣線結(jié)焦。3 .減少大油氣線結(jié)焦的幾點(diǎn)措施只有正確的分析，才能找到正確

5、的解決方法。從以上的分析基本了解了結(jié)焦的主要原因，針對(duì)油氣線結(jié)焦問題提出如下措施。3.1 控制生產(chǎn)負(fù)荷一般情況，設(shè)計(jì)是嚴(yán)格按著裝置的規(guī)模和原料性質(zhì)及產(chǎn)品要求來(lái)確定設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)的。原料及處理量一定，所確定的焦炭塔的塔徑和高度也就隨之而定。富裕量即操作彈性一般為60%110%。如果超過裝置的最大彈性范圍就會(huì)引發(fā)一系列的問題，大油氣管線結(jié)焦就是其中之一。因此不能盲目的追求大處理量，應(yīng)根據(jù)加工的原料性質(zhì)對(duì)焦炭塔進(jìn)行核算，使焦炭塔內(nèi)的氣速空高在安全范圍之內(nèi)，或采用縮短生焦時(shí)間的辦法來(lái)增加焦炭塔的處理能力。3.2 選擇適宜的急冷油常用的急冷油有三種：柴油、中段油和蠟油。選擇急冷油可以從兩個(gè)方面考慮：一

6、是急冷效果，就是急冷后的油氣溫度。急冷后的油氣溫度穩(wěn)定，油氣線內(nèi)殘余反應(yīng)繼續(xù)的可能性就小，管線結(jié)焦的程度越低。反之則結(jié)焦越嚴(yán)重。用這三種油品作急冷油的急冷效果是柴油>中段油>蠟油。二是經(jīng)濟(jì)效益，用柴油作急冷油，大量的柴油被注入焦炭塔，分離出來(lái)的高品質(zhì)油品又被注入焦炭塔，循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，分餾塔分離出來(lái)的大量柴油攜帶的熱量無(wú)法充分利用，大量的低溫位熱源只能通過空冷器或水冷器將熱量取走。而用蠟油作急冷油，蠟油不易汽化，急冷后油氣易冷凝，造成管線結(jié)焦。綜合考慮，選擇中段油作為急冷油比較適合。3.3 確定最佳的急冷油注入位置在早期的設(shè)計(jì)中，一般在大油氣線出口加三條急冷油注入管線，管徑大多是DN25

7、,斜插入大油氣線中，如圖一所示：由于急冷油注入點(diǎn)距油氣線出口較遠(yuǎn)，不能霧化直接將剛一出塔的油氣溫度將低到420以下，這樣在注急冷油前的一段管線非常容易結(jié)焦。而且管線內(nèi)結(jié)的焦又不能清除，經(jīng)過長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，設(shè)計(jì)了一種新的注入位置。將急冷油的注入位置降低到油氣線剛剛出焦炭塔的根部，而且急冷油管線也增大到DN40,并采用內(nèi)置環(huán)行噴霧管注入，有效的防止了油氣線結(jié)焦3.4 及時(shí)判斷管線結(jié)焦情況和方便結(jié)焦清除的措施過去焦炭塔頂是安裝一支壓力表，并在油氣出口線的后部，當(dāng)壓力表前的管線結(jié)焦后，該壓力表的壓力仍會(huì)是正常值，無(wú)法判斷結(jié)焦情況，經(jīng)常出現(xiàn)安全閥起跳而壓力不高的現(xiàn)象。本文提出了在安全閥入口增加壓力指示，

8、通過該壓力表的指示值和出口管道上壓力表指示值的差值可明顯判斷油氣出口線的結(jié)焦情況，在除焦過程中把管線中的結(jié)焦清除。過去油氣出口采用大彎頭連接，不方便清焦。本文提出改用三通或四通連接，上面用法蘭盲死，一旦油氣線產(chǎn)生少量的結(jié)焦，可以通過打開法蘭蓋將焦粉清除掉，這樣就能大大提高裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了操作周期。如圖二所示：3.5 注入消泡劑根據(jù)中子料位計(jì)檢測(cè)的泡沫層的位置，當(dāng)泡沫層離塔頂切線810米時(shí)，或者換塔前46小時(shí)，應(yīng)及時(shí)向塔內(nèi)注入消泡劑，消泡劑自塔頂注入比塔底注入的消泡效果明顯，塔頂注入應(yīng)采用特殊的噴頭使消泡劑分布均勻。消泡劑的注入量一般為塔進(jìn)料的2050ppm,用柴油稀釋到合適的濃度。注入消泡劑可明顯降低泡沫層高度，減少油氣中的焦粉夾帶，從而減少油出口管線