长岭焦炭塔18小时生焦及其运行总结

1、焦炭塔18小时生焦及其运行总结长岭炼化公司生产处 潘先灿1 前言 长岭炼化公司焦化装置原设计大庆减压渣油加工能力60万吨/年，设计循环比0.4。自投产以来，分步对部分设备进行了扩能改造，加热炉和分馏塔的负荷能力都达到了80万吨以上，但焦炭塔的生产规模却一直没有改动。近年来，随着公司原油加工量的不断上升和原油性质变重以及重油市场的萎缩，重油轻质化的问题越来越突出，在催化掺渣难以继续提高的情况下，通过焦化途径增加重油转化也就势在必行。 在焦化装置改单程以后，针对炉301负荷能力过剩的状况，缩短炉301系统的生焦周期成为必然的选择。1995年，该装置就曾缩短生焦周期进行过充分的论证，并进行了长达1个

2、来月的18小时生焦周期试运行，积累了一定的操作数据和经验，只是由于当时某些尚未解决的问题而终止。2 不同生焦周期的选择从加热炉与焦炭塔的负荷能力、占用冷除焦系统和除焦时间的安排上统筹考虑，仍然选择18小时的生焦周期，炉302系统维持24小时的生焦周期。3 18小时生焦周期时间安排及操作要点18小时生焦时间安排见表1，辅助生产时间见表2。表1：双炉不同生焦时间安排炉 号生焦周期 塔 号第1天第2天第3天第4天炉-30118小时生焦塔2015:00 除 焦8:30 预 热14:00 生 产8:00 处 理17:00除 焦21:30预 热2:00生 产20:00处理5:00 除 焦8:30 预 热1

3、4:00 生 产塔20214:00 处 理23:00 除 焦3:30 预 热8:00 生 产2:00 处理11:00除焦15:30预热20:00生产14:00 处 理23:00 除 焦炉-30224小时生焦塔2030:00 处理14:30 除焦19:00 预热0：00 生产0:00 处理14:30除焦19:00预热0：00 生产塔2040：00 生产0:00 处理14:30除焦19:00预热0:00 生产0:00 处理14:30除焦19:00预热缩短生焦时间的关键在于是否有充足的、合理的辅助生产时间，也就是冷焦、除焦、预热等工序能压缩在合理的时间范围内。辅助生产时间见表2：表2 不同生焦时间辅

4、助生产时间表 单位：小时生焦周期小量吹汽大量吹汽冷焦放水除焦预热泡焦或其它18小时1.51.5512.54.5224小时1.51.5512.557.5 操作要点：由于装置焦炭塔没有配备料位计，因此严格控制焦炭塔生焦高度不大于17.5m；由生焦时间安排表可看出，在3天1个循环的周期内，有1次两塔处理时间相隔只有2个小时，由于只有一套冷焦系统，因此，在冷焦时给水应保持在工艺最大许可范围内，两塔同时冷焦时，优先18小时生焦周期冷焦塔的冷焦。4 18小时生焦周期的装置负荷情况：8月底，装置在单程基础上炉301系统实施了18小时生焦，标定物料数据如下： 单位渣油干气汽油柴油蜡油焦炭吨/天28861424

5、5176208877596966745产率49461130763358231841 塔内油气线速 根据焦炭产量计算的双炉不同生焦时间焦炭塔油气线速如下：表3：18、24小时生焦焦炭塔油气线速：生焦时间分子流量油气重度允许线速实际线速小 时kmol/hkg/m3m/sm/s184418.490.0880.100243847.360.0980.090焦炭塔的安全生产因素除了生焦高度以外，还受到塔内油气线速的制约。线速过大，易产生泡沫携带，有资料介绍，塔内线速最大不得超过0.15m/s。据了解，目前国内尚无“国产化”的焦炭塔允许线速的权威论证，因而一直沿用前苏联的计算方法。从表3数据可看出，改18小

6、时生焦后，塔内实际油气线速虽然没有超过0.15m/s的极限值，但也超过了允许线速的11，与原循环焦化0.12m/s的线速相比，虽然加工量大幅增加，塔内油气线速反而还有所下降。其原因主要是改单程后，减少了原循环油的再次裂解，加之注水减少，塔内组份变重，油气重度较循环焦化上升了2.5kg/m3以上。分馏塔底过滤器清焦没有增加、重蜡油泵无抽空现象、整个装置操作平稳，说明焦炭塔油气携焦不多，塔内油气线速还在许可范围内。52 加热炉负荷(以标定数据为准)表4：加热炉热负荷 单位：流量:kg/h 热负荷:gj/h炉 别参 数过热汽注水对流辐 射冷油流速表面热强度炉-301流 量32001600605456

7、8012212722.06 kw/m2热负荷04849015273312炉-302流 量280019205970552238163324.84 kw/m2热负荷03958818932544表4数据反映出炉301热负荷为53.77gj/h，是设计负荷的64.21；炉302热负荷为50.64gj/h，为设计值的74.33。两炉炉管表面热强度仍然偏低，均不到焦化炉设计推荐值32.56kw/m2的下限，因此负荷能力还有较大的余地，加热炉的操作只需重点注意避免炉管的局部过热。从以上计算数据看，炉301系统改18小时生焦后，炉302通过对流承担了相当一部分热负荷，总热负荷比炉301低3.13gj/h，而且

8、注水还多消耗了近1gj/h，它的实际有效热负荷仅比炉301少2.15gj/h。由此看来，两炉的操作还有调整的必要，实际标定时，炉302的对流出口温度要高出炉301 20以上。炉302的冷油流速刚好是炼油厂设备加热炉设计手册规定的焦化加热炉冷油流速1.31.9m/s的中值，而炉301的冷油流速则达到了“尤利卡”和凯洛格公司设计的规定大于2.12.2m/s的标准。5 效益根据18小时生焦标定数据，炉301进料量为68.01t/h，比炉302多出15.77t/h，日加工量多出378吨；按生产统计数据，改18小时生焦前装置日均处理量2450t/d，改后日均处理量2770t/d以上，相当于装置年增加10万吨的处理能力。6 结论缩短生焦周期，能够有效地提高装置的处理能力。目前，世界上焦化装置向设备大型化、装置高处理量、低循环比和低的生焦周期发展。据了解，我国还没有其它装置有低于24小时生焦周期的报道。缩短生焦周期，意味着辅助生产时间的缩短，因而对设备的完好率有更高的要求，它对于提高装置的开工技术水平和管理水平有着积极的意义。对长岭炼化公司来说，在焦化装置全面完成扩