延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽節(jié)能研究及應(yīng)用

劉艷 靳松 李金

(玉門(mén)油田煉油化工總廠，甘肅 酒泉 735019)

0 引言

在延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽節(jié)能應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該明確具體的工作流程，遵循節(jié)能性的工作原則，設(shè)計(jì)工作系統(tǒng)，以滿足當(dāng)前的裝置節(jié)能發(fā)展需求，達(dá)到預(yù)期的節(jié)能設(shè)計(jì)工作目的。

1 延遲焦化裝置分析

對(duì)于延遲焦化裝置而言，主要是利用裂解方式、聚合方式對(duì)重質(zhì)油餾分進(jìn)行處理，之后會(huì)生成油氣成分、輕質(zhì)油成分、中間餾分油成分、焦炭成分。具體的運(yùn)行原理，就是利用管式爐設(shè)備加熱處置重質(zhì)油，加快流速，提升熱強(qiáng)度，管式爐出口的溫度在500℃以上，可以使得油品在很短的時(shí)間之內(nèi)達(dá)到焦化反應(yīng)的具體溫度標(biāo)準(zhǔn)，之后快速進(jìn)入到焦炭塔設(shè)備之內(nèi)，使得焦化反應(yīng)的位置發(fā)生改變，不再局限于加熱爐，而是延遲到焦炭塔之內(nèi)，這個(gè)流程被稱(chēng)作是延遲焦化。而延遲焦化裝置的焦炭塔大吹汽，就是在實(shí)際操作的過(guò)程中，將加熱爐和焦炭塔當(dāng)作主要的機(jī)械設(shè)備，利用一個(gè)加熱爐兩個(gè)焦炭塔的形式處置，兩個(gè)焦炭塔之間冷熱交替循環(huán)性運(yùn)行，也就是在其中一個(gè)焦炭塔完成生焦工作以后，高溫?zé)嵊蜁?huì)進(jìn)入到另外一個(gè)焦炭塔之內(nèi)，原本的焦炭塔會(huì)通過(guò)蒸汽的形式將焦炭加熱，實(shí)現(xiàn)大吹汽的目的[1]。

2 延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽節(jié)能改造的重要意義

目前我國(guó)在煉油生產(chǎn)過(guò)程中，焦炭塔大吹汽系統(tǒng)的蒸汽資源應(yīng)用數(shù)量較高，消耗問(wèn)題十分嚴(yán)重。主要因?yàn)樵谌粘５墓ぷ髦校瑸榱擞行?shí)現(xiàn)塔內(nèi)的降溫工作目的，會(huì)從焦化裝置之內(nèi)的汽包部分直接將高溫除氧水引出到大吹汽的管線，受到此類(lèi)工藝技術(shù)的影響，焦炭塔中的冷熱交替期間，焦炭的溫度較高，采用蒸汽降溫之后，焦炭塔的降溫速度很快，長(zhǎng)時(shí)間這樣反復(fù)性高溫、低溫交替，不僅會(huì)浪費(fèi)蒸汽資源，還會(huì)引發(fā)焦炭塔設(shè)備的疲勞損傷問(wèn)題，縮短了設(shè)備的應(yīng)用壽命。而在節(jié)能改造以后，將霧化器設(shè)備、凝結(jié)水調(diào)節(jié)設(shè)備等應(yīng)用其中，可提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，減少能源的消耗量，操作的流程也十分簡(jiǎn)單，能夠從根本上預(yù)防出現(xiàn)焦炭塔設(shè)備的疲勞損傷問(wèn)題與其他有關(guān)的問(wèn)題。可見(jiàn)在延遲焦化裝置的焦炭塔大吹汽節(jié)能改造過(guò)程中，采用節(jié)能改造技術(shù)措施具有重要意義[2]。

3 延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽節(jié)能應(yīng)用

目前在延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽的過(guò)程中，由于蒸汽溫度很高，大吹汽的過(guò)程中與高溫焦炭傳熱溫差很小，并且蒸汽的密度很小，很容易出現(xiàn)擴(kuò)散的現(xiàn)象，所以多數(shù)設(shè)計(jì)工作中都采用蒸汽的形式實(shí)現(xiàn)焦炭塔的大吹汽設(shè)計(jì)。為減少能源消耗，應(yīng)該積極開(kāi)展各方面的節(jié)能設(shè)計(jì)工作，遵循環(huán)保性的原則，確保各方面節(jié)能設(shè)計(jì)效果。具體措施為：

3.1 設(shè)計(jì)節(jié)能系統(tǒng)

延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽節(jié)能處理的過(guò)程中，應(yīng)該積極設(shè)計(jì)相關(guān)的節(jié)能系統(tǒng)。首先，可以將專(zhuān)業(yè)化的霧化器設(shè)備當(dāng)作主要部分，當(dāng)蒸汽與水進(jìn)入到設(shè)備以后，在噴嘴部件、導(dǎo)流器部件的影響下，可以將凝結(jié)水霧化成為微米級(jí)別的霧滴，凝結(jié)水成分、蒸汽成分在設(shè)備之內(nèi)混合之后霧化，水體積開(kāi)始膨脹，可以預(yù)防凝結(jié)水與焦炭塔之內(nèi)的高溫焦炭層之間直接接觸，避免發(fā)生汽化反應(yīng)之后出現(xiàn)急劇膨脹的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，從根本上預(yù)防出現(xiàn)震動(dòng)事故與炸焦的事故。其次，經(jīng)過(guò)霧化以后的水汽，很快就會(huì)進(jìn)入到焦炭?jī)?nèi)部，沿著空隙快速上升，形成汽化成分，可以預(yù)防低溫液相水和相關(guān)的焦炭塔壁部相互接觸出現(xiàn)溫度迅速下降的現(xiàn)象，有效規(guī)避了坍塌的損傷問(wèn)題。最后，在節(jié)能系統(tǒng)中，也應(yīng)該積極采用先進(jìn)的PLC 技術(shù)，確保在大吹汽的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目的。具體的大吹汽節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，可以按照焦炭塔的頂部壓力情況、壁部降溫速度情況，針對(duì)蒸汽流量進(jìn)行全面調(diào)整，保證可以將焦炭塔的壁部溫度降低速度控制在合理范圍，預(yù)防出現(xiàn)損壞的問(wèn)題。需要注意的是，在大吹汽的最初階段，焦炭的溫度很高，凝結(jié)水的數(shù)量很少，應(yīng)該嚴(yán)格調(diào)整塔壁部的降溫速度，在焦炭溫度逐漸減小之后，凝結(jié)水的數(shù)量會(huì)有所提高，此時(shí)可以減少蒸汽的數(shù)量，最大程度上降低蒸汽的使用量，節(jié)約能源[3]。

3.2 節(jié)能改造工作

為確保延遲焦化裝置焦炭塔在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，可以從根本上實(shí)現(xiàn)大吹汽的節(jié)能目的，應(yīng)該積極開(kāi)展技術(shù)改造工作，有效降低蒸汽資源的使用數(shù)量。首先，建議在原本的大吹汽調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)的后部，設(shè)置霧化器與切斷閥，安裝蒸汽流量計(jì)設(shè)備、調(diào)節(jié)閥設(shè)備，可有效調(diào)節(jié)蒸汽的流量。其次，應(yīng)設(shè)置凝結(jié)水罐設(shè)備，用來(lái)進(jìn)行硫磺裝置凝結(jié)水的收集處理，這樣可以預(yù)防出現(xiàn)凝結(jié)水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。最后，在霧化器的入口前部分，安裝凝結(jié)水流量計(jì)設(shè)備、過(guò)濾器設(shè)備與切斷閥設(shè)備，這樣在一定程度上可以有效收集與處理凝結(jié)水。為確保節(jié)能工作效果，還需要設(shè)置PLC 控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)化顯示相關(guān)的大吹汽工作進(jìn)程，明確是否存在節(jié)能方面的問(wèn)題，便于有效操作處置，提升節(jié)能改造的效果[4]。

3.3 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)

對(duì)于延遲焦化裝置焦炭塔節(jié)能控制系統(tǒng)而言，主要用來(lái)控制水資源、蒸汽資源的使用量，實(shí)時(shí)化針對(duì)焦炭塔設(shè)備的溫度、壓力進(jìn)行監(jiān)控，預(yù)防焦炭塔設(shè)備受到不利影響。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的過(guò)程中，首先，可以采用PLC 技術(shù)處理，按照大吹汽工作等情況，在其中設(shè)置智能?chē)婌F器，確保在大吹汽的過(guò)程中，按照焦炭塔之內(nèi)的溫度參數(shù)、壓力參數(shù)等，自動(dòng)化調(diào)整和控制蒸汽流量與水流量，有效調(diào)整蒸汽與水的比例，從根本上節(jié)約資源。在出現(xiàn)緊急狀況的時(shí)候，自動(dòng)化控制系統(tǒng)就可以發(fā)出警報(bào)，便于工作人員開(kāi)展處置工作，確保設(shè)備運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。其次，在使用控制系統(tǒng)的過(guò)程中，可以按照工藝技術(shù)的要求，設(shè)計(jì)自動(dòng)化的智能?chē)婌F器系統(tǒng)，完善其中的程序控制內(nèi)容，有效開(kāi)展參數(shù)管理工作、壓力控制工作、溫度控制工作與流量控制工作，在確保設(shè)備安全運(yùn)行的情況下，降低資源的消耗量，增強(qiáng)節(jié)能管理的工作效果，改善當(dāng)前的節(jié)能處理現(xiàn)狀，保證可以滿足當(dāng)前的延遲焦化裝置焦炭塔的大吹汽節(jié)能處理要求[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，在延遲焦化裝置焦炭塔大吹汽系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)蒸汽資源與水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，能耗十分嚴(yán)重。這就需要在實(shí)際工作中遵循節(jié)能性的原則，有效開(kāi)展各方面的節(jié)能改造工作，樹(shù)立正確的觀念意識(shí)，全面提升節(jié)能改造處理效果，通過(guò)對(duì)水資源、蒸汽資源的調(diào)節(jié)控制，節(jié)約能源提升經(jīng)濟(jì)效益，確保有效開(kāi)展各方面的節(jié)能改造與處理工作，促使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。