延遲焦化裝置結焦原因分析及對策

趙永珍 許海濱 丁瑩

摘要：本文通過對加熱爐爐管、焦炭塔大油氣線、焦炭塔悶頭結焦現狀、分餾塔塔盤結焦、吸收穩定再吸收塔塔盤、換熱器結焦情況、柴油空冷管箱焦粉沉積情況、冷焦水罐焦粉沉積情況的了解，從原料劣質化、操作周期性波動、消泡劑注入、焦炭塔頂大油氣線及加熱爐出口溫度熱偶套管結焦、分餾塔底油流動性差、側線回流不均、焦炭塔壓環閥操作、三頂瓦斯波動影響八個方面分析結焦的原因，并提出了緩解裝置結焦的措施，以達到裝置長周期運行。

關鍵詞：結焦;分析;長周期;對策

1 前言

延遲焦化裝置結焦的位置通常在加熱爐的爐管、焦炭塔的揮發線、加熱爐輻射進料泵的入口和分餾塔底循環泵的入口等重油高溫長時間停留的地方。但某煉廠延遲焦化裝置在檢修期間從分餾塔清理出焦粉7噸，換熱器結焦嚴重，在下游裝置也發現有焦粉攜帶。本文對該裝置系統結焦和焦粉攜帶情況做了詳細介紹，并從各方面入手，對結焦原因進行分析，并提出相對應的措施，為裝置的長周期平穩運行提供保障。

2 焦化裝置具體結焦情況

2.1加熱爐爐管結焦情況

在對加熱爐爐管進行機械清焦時，發現加熱爐出口管線結焦嚴重，且存在偏流現象，平均厚度20mm，最厚的位置達到55mm。

因此在今后的工作中應該監護運行，監控四通閥前兩分支的壓力、溫度，嚴防加熱爐超溫超壓運行，提高管線的使用壽命。

2.2 分餾塔結焦情況

本次檢修分餾塔、換熱器、空冷、罐、管線打開后，發現結焦較為嚴重，并且粉焦攜帶分布較廣。具體情況：

（1）分餾塔重蠟油集油箱以上有大量粉焦，上面有黃色附著物，高出人孔下緣近1/4，塔盤浮閥多數卡死，很明顯是焦炭塔帶過來的;

（2）分餾塔重蠟油集油箱以下至塔底部分，特別是塔底結下的硬焦，特別硬特別厚，上面有浮油，焦子達人孔下緣。產高標號柴油時，要獲得高終餾點時要提高柴油抽出的溫度，就需要提高蒸發段溫度到390℃左右，蒸發段溫度太高，易結焦;

（3）分餾塔底攪拌管線2/3堵死。（分餾塔底塔底攪拌已在檢修時疏通，開廠后可起到很大的作用。）上下部回流分布管堵塞;

（4）V101原料緩沖罐底部結硬焦;

（5）大油氣線至分餾塔沿線后半段結焦嚴重。

2.3 吸收穩定再吸收塔焦粉攜帶情況

從檢修清理情況來看，吸收穩定系統再吸收塔內有焦粉攜帶，集油箱、受液盤、塔底焦粉沉積較多。

2.4 換熱器結焦情況

原料-柴油及回流換熱器E-101AB、原料-循環油及回流換熱器E-105AB、原料——重蠟及回流換熱器E-104由于管束結焦抽芯困難，管束積聚粉焦多，腐蝕泄漏嚴重，換熱器三臺抽芯難，難清洗，E105管線結硬焦。

3 結焦原因分析

3.1 原料結構變化，摻煉污油

我們大部分時間用的是蠟油作為焦炭塔急冷油，為配合總廠安排，我裝置從污水裝置引污油，最開始直接通過輻射泵進口進加熱爐輻射進料段，這樣輻射流量波動時，易導致加熱爐爐管結焦。后面先引污油至污油罐，再進行沉淀脫水。V504的油一部分是從放空塔底轉過來的，放空塔底油是改放空時焦炭塔過來的，改放空時我們回煉三泥作小給水，也就是說三泥一部分成份落入放空塔底，再轉到V504，就這么和污油一起再作急冷油，又帶到分餾塔底了，導致分餾塔底結焦。

3.2 操作周期性波動

操作周期24小時周期性變化，切換后進行小吹汽、大吹汽操作時氣量過大或者是蒸汽帶水，系統壓力升高，焦炭塔頂油氣線速過高，造成焦炭塔頂油氣攜帶焦粉至分餾塔底。改放空時壓力降低，易導致沖塔，將焦粉攜帶至分餾塔、換熱器，直至全系統。還有就是預熱甩油，步驟是甩油罐的凝縮油過來先進分餾塔底，再去二中，這個步驟就是要讓焦粉到塔底，考慮多甩一會塔底，讓焦粉少攜帶到二中及分餾塔上部。

3.3 消泡劑注入點和注入量、注入時間

裝置低負荷運行下，焦層不高，空塔余量還比較多，很長一段時間未注消泡劑，不能及時有效的抑制泡沫層的產生，降低泡沫層的高度，造成泡沫攜帶焦粉至分餾塔底。每個焦炭塔急冷油注入管線分三路，目前堵了兩路，只有一路急冷油管線是通的，受管線材質、位置影響。

3.4 熱偶結焦，溫度指示不準

焦炭塔頂大油氣線及加熱爐出口溫度熱偶套管處結焦，導致溫度指示不真實，實際溫度高于測量溫度。分餾塔底溫度計指示不準，無法正確判斷分餾塔底溫度。如果溫度過高而滿足渣油的生焦條件時，就會造成渣油在分餾塔底結焦。

4 優化措施

4.1 優化規程、平穩操作

針對裝置結焦因素的分析，積極組織車間技術人員，技師學習、討論、了解裝置生產現狀，從思想上引起高度重視，汲取系統結焦教訓，檢修后調整操作。在實際操作上要求，嚴格按照操作規程、工藝卡片進行操作，控制好加熱爐輻射分支壓力0.25-0.55Mpa。并根據波動情況，及時調節注氣量。控制好焦炭塔小吹汽量不要過大，避免油氣線速過高造成焦粉攜帶。當前塔底循環油一分為四，一路進上部進料，一路進下部進料，一路回原料緩沖罐V102，一路經水箱到渣油罐（平時不用），三路均正常進料，上部進料量小，失去二次洗滌的效果，綜合考慮在塔底溫度不超標的情況下提高上部進料量。嚴格控制焦炭塔頂溫度≯420℃，分餾塔底溫度控制360℃左右，比檢修前375℃下降15℃，分餾塔底蒸發段溫度比檢修前下降5-10℃，氣相溫度下降3-5℃。

4.2 細化消泡劑注入管理規定

在消泡劑注入前期通過現有流程將蒸汽注入塔內，保證消泡劑在未啟用前管線暢通。最后在焦層達到一定高度開始注入消泡劑時，停止蒸汽注入，改為消泡劑注入。這一舉措不僅防止了消泡劑管線注入口的結焦，也能將焦層控制在安全范圍內，從而確保了焦炭塔的安全平穩運行，另外在生焦前期，改注蒸汽，節省了消泡劑消耗。

4.3 蠟油下回流采用噴淋洗滌并控制循環比

蠟油下回流采用噴淋洗滌并控制循環比，渣油和高溫油氣不接觸，可有效避免分餾塔底結焦情況的發生。蠟油與高溫油氣換熱，大大提高了蠟油和循環油的分離精度，改善了蠟油質量?，F在循環比在0.1-0.15之間可調，建議提高循環比，降低焦粉攜帶，摸索操作參數，逐步作調整。

4.4 定期清理過濾器

定期清理過濾器，除油器、除焦粉器、V503等反沖洗操作要用上，熱偶結焦要及時聯系儀表清理。

4.5 慎重選擇急冷油

急冷油有兩個作用：降溫和洗滌。三泥作為急冷油降溫效果是達到了，但是洗滌效果卻很差，所以急冷油在組分選擇上很重要的。從長遠考慮，污油能否分類，或者過濾一下，處理一下再打過來，裝置能夠更好的回收利用。

5 結論

根據結焦分析和生產實踐，必須實施以下措施：

（1） 對原料性質要及時跟蹤，摻煉了污油要求性質變差要進行相應的操作調整，必要時要求水處理將污油過濾后再轉到焦化車間;

（2） 控制好控制好焦炭塔小吹汽量不要過大;

（3） 控制焦炭塔頂溫度≯420℃，控制好焦炭塔大吹汽量≮5t/h;

（4） 改急冷油介質為柴油，控制大油氣線溫度不超過420℃。

實際生產中，發現若只采用第1、2、3條措施，僅僅是減緩大油氣線的結焦速度，第4條幾乎從根本上解決了大油氣線結焦的問題。

檢修期間制定的部分技改受限于施工力量仍未實施。主要是熱蠟油回煉（解決循環比瓶頸）、柴油稀釋消泡劑（防結焦優化措施），后續還將實施柴油作沖洗油方案，徹底解決換熱器粘油結焦抽不出芯子的問題。為下一周期長周期運行提供保障。