延迟焦化装置开停炉过程优化探讨

常 寅

(中国石化青岛炼油化工有限责任公司，山东 青岛 266500)

某炼化企业延迟焦化装置规模290万t/a，采用两炉四塔大型化工艺技术方案，年开工时数按8400 h计算。装置设计采用国内最先进并接近世界先进水平的延迟焦化工艺技术，加热炉采用多辐射室多火嘴卧管立式炉炉型，并采用先进的双面辐射。随着焦化原料劣质化，加热炉炉管结焦程度逐渐变大，结焦周期变短。机械清焦成为保证加热炉长周期运行的一种很好的方法。某炼化企业延迟焦化两炉四塔工艺，机械清焦时需要停掉一个炉子改为一炉两塔生焦。其中一个炉子机械清焦另一个正常生产，两个炉子交替开停，保证装置运行生产不中断。

延迟焦化装置主要流程是，常减压来减压渣油和罐区来冷渣合并进入焦化装置，经换热器升温后进入D101原料罐，后经P101原料泵提供动力进入分馏塔，再经辐射泵P102提供动力进入加热炉F101/F102快速升温至497℃，迅速转移到焦炭塔中进行深度热裂化反应。焦化反应过程产生的油气从焦炭塔顶部到分馏塔中进行分馏，可获得焦化富气、汽油、柴油、蜡油等产品。富气经过压缩机压至吸收稳定系统产生干气、液化气产品，留在焦炭塔中焦炭经除焦系统处理获得焦炭。

2.1 开停炉对装置影响

每次开停炉都是对加热炉设备、辐射泵、仪表的一次考验。停炉后装置变为一炉两塔生产，生焦周期改为24 h增加了人员操作出错的概率。由于一炉两塔生产加工量减为正常生产的一半，焦化富气量减少压缩机调控难度加大。同时整个系统热量减小使焦化预热新塔速度降低，分馏系统各产品流量波动较大主要机泵容易抽空。焦化循环比加大，各种产品产量发生变化较大。

2.1.1 工艺参数变化

一炉两塔生产后分馏塔顶压降低，各侧线流量改变，分馏塔顶循回流有200 t/h降为136 t/h，中段油回流有160 t/h降为41 t/h，柴油上回流有293 t/h降为162 t/h。分馏塔顶压有0.14 MPa降为0.096 MPa。主要工艺参数如表1。

表1 主要工艺参数

表1 (续)

通过表1可以看出，各回流，分馏塔顶压都相应的降低。

2.2 开停炉主要过程步骤

开停炉过程是一个相反的过程，现以上午8：00开始，举例说明其过程步骤，如表2。

表2 停炉过程步骤

表3 并炉过程

3.1 开停炉过程需要优化的方面

开停炉过程中中管线晃动，在加热炉停炉1.0 MPa蒸汽扫线时，发现加热炉后路去放空塔部分管线晃动剧烈。在加热炉并炉升温投注汽时加热炉出口至焦炭塔此段管线晃动剧烈。并炉后发现F01B路进料阀位开度过大，与其他三路偏离较远。并炉过程中加热炉进料时易引起另一台加热炉进料波动。加热炉并炉后部分火嘴燃烧不好或无法燃烧。

3.2 开停工过程优化的措施

3.2.1 开停炉过程中中管线晃动

在开停炉过程中发现两次管线晃动剧烈，第一次是1.0 MPa蒸汽对加热炉扫线时，管线晃动剧烈。第二次是加热炉出口380℃投注汽时，焦炭塔进料线晃动严重。加热炉扫线时通过对1.0 MPa蒸汽量进行控制，降低扫线蒸汽量使管线晃动达到可控范围内。其次针对加热炉投注汽时焦炭塔进料线晃动 ，通过改变注汽顺序，由以前的三点注汽同时注入改为先投第二、三点注汽，在切换完四通阀后再投第一点注汽，效果非常明显未再发生投注汽时管线晃动的情况。

3.2.2 并炉正常后发现F101B路进料阀位开度过大

加热炉并炉过程中发现F101B路进料阀位明显偏大，阀位开到72%流量却只有42 t/h，其余三路阀位50%流量已达到42 t/h。初期怀疑是流量表有问题，但通过观察发现加热炉四路入口压力基本持平，证明B路流量准确。后经现场实际观察发现B路调节阀实际现场阀杆活动位置与其它三路差别较大。经查证是定位器在停炉期间被调整过。后通过矫正仪表定位器使阀位和流量得以匹配。后期开停炉过程中设立了仪表调校台账，做到专人负责仪表方面问题。从根本上杜绝此类问题的发生。

3.2.3 并炉过程中加热炉进料波动

加热炉并炉过程中，在引渣油阶段导致另一个加热炉进料波动。后经过分析认为是辐射泵出口阀前至单向阀此段管线渣油较凉预热不好，在通过加热炉四路锲式流量计时导致加热炉流量波动。针对此问题后期主要做了两方面改变，首先对辐射泵预热线进行了改造，效果明显。其流程改造是由原先泵预热线加一跨线至机泵单向阀后管线上，使机泵预热油经过机泵单向阀后管线再流至机泵单向阀前。很好地解决了机泵单向阀后管线存油过凉的问题。其次对辐射泵开泵操作规程进行了完善。添加了前期暂不开泵出口阀，通过泵体预热线控制泵出口流量，对泵出口手阀前后进行测温，待温度上升后稍开泵出口阀，密切观察泵出口阀前后温度，待温度达到180℃以上时，确定凉油已置换干净后正常开出口手阀。通过改造辐射泵预热线以及完善开泵操作规程很好的解决了凉油导致加热炉进料波动的问题。

3.2.4 加热炉并炉后部分火嘴燃烧不好或无法点燃

加热炉并炉后部分火嘴燃烧不好或无法点燃。经过查找原因发现是部分火嘴和长明灯堵塞。由于停炉过程中只对长明灯软管前面管线以及主火嘴软管前面管线进行了蒸汽吹扫。长明灯主火嘴的最末端未进行吹扫。导致长明灯主火嘴最末端由铁锈或油泥堵塞，导致无法点燃。通过现场用胶皮带引蒸汽，人工对长明灯主火嘴最末端进行逐个吹扫，很好地解决了并炉后部分火嘴燃烧不好或无法点燃的情况。

通过一些措施使开停炉过程得到优化，解决了开停炉过程中管线晃动、并炉后F01B路进料阀位开度过大、并炉过程中加热炉进料时易引起另一台加热炉进料波动、并炉后部分长明灯主火嘴燃烧不好。为同类型加热炉开停工提供了参考。