某有限公司延迟焦化项目安全验收评价报告

某有限公司延迟焦化项目安全验收评价报告内容摘要：

大陆石油公司于 1979 年开发出了除焦程序控制技术， 1982 年在 Hunber炼油厂实验成功，提高了除焦操作的自动化水平，保证了设备安全运行和人身安全。 ⑹ 除焦控制阀 美国 PACIFC 公司首先使用除焦控制阀，采用该技术可以使除焦过程中高压水回流不上焦炭塔，防止水锤和冲击。 ⑺ 除焦胶管 美国的除焦胶管普遍采用双层或四层钢丝编制成的合成橡胶管，工作压力最高到 34MPa，断裂压力为 68MPa。 ⑻ 除焦器 美国的除焦器为一种联合钻孔切焦器，采用锥形蜂窝状整流器，但切换山东省 **县 ****有限公司年 产 100万吨延迟焦化装置项目（一期工程） 安全 验收 评价报告 档案号 山东 **安全评价中心 地址： 济南市 电话： 0531－ Email： 8 时需提出塔外人工操作。 ⑼ 塔顶盖、底盖自动装卸机 为了降低除焦过程的劳动强度和安全生产，国外已开发了塔顶盖和底盖自动装卸机，大大降低了除焦劳动强度。 ⑽ 焦化加热炉 鲁姆斯设计的加热炉有单燃烧室和双燃烧室两种类型；凯洛格公司采用双加热室的加热炉；福斯特 •惠勒公司有两种类型的焦 化加热炉：标准型和双面辐射大梯台式墙型加热炉。 这些公司的主要技术如下： ● 双面辐射炉型及多室多程设计 辐射炉采用双面辐射形式布置，以提高其平均热强 度，降低峰值热强度，因而可降低最大油膜厚度、管壁温度、物料停留时间。 与单面辐射炉型相比，热强度的分布不均匀度减少 30%以上，加热盘管长度减少 25%左右。 焦化炉设计成多室、多程结构，各室完全隔开，以便分别维修、清焦或在线清焦。 一般情况下焦化炉设计采用四程设计，一程在线清焦，另三程正常操作。 ● 在线清焦 在线清焦就是在不停焦化加热炉的条件下，对多管程加热炉的某一列管程进行蒸汽清焦，通过改变蒸汽量和管壁温度使焦层剥落，达到清焦的目的。 采用在线清焦技术可以延长焦化炉连续运行时间，缩短停炉烧焦次数，从而提高装置的 经济效益。 采用在线清焦技术可使焦化炉炉管表面温度平均降低 70℃，炉管入口压力恢复到正常操作压力，清焦后燃料可节省 1015%。 ● 多点注水（蒸汽） 根据管内介质不同的加热阶段，在管路系统不同部位分别注入不同比例的水或蒸汽。 其作用是：在“裂化反应加热阶段”，用于降低裂化产物的分压，促使介质中的重组分进一步发生裂化反应；在“综合反应加热阶段”，山东省 **县 ****有限公司年 产 100万吨延迟焦化装置项目（一期工程） 安全 验收 评价报告 档案号 山东 **安全评价中心 地址： 济南市 电话： 0531－ Email： 9 用于提高冷油流速，以利于焦垢的脱离。 ● 炉管材质 选用 ASTMT9 或 T91，提高炉管表面允许温度，延长使用寿命。 ● 燃烧器 根据辐射炉膛结构、炉管布置型式等，尽可 能采用小能量和相对扁长形及低 NOX燃烧器，以保证在提供工艺所需热量相匹配的炉膛单位燃烧热容下，炉膛内热强度分布的均匀性和 符合 环保法规的要求。 ⑾ 自动化水平 国外焦化装置自动化水平较高，实现了冷焦过程自动化，用微机控制进料速度、焦炭塔空高和焦炭塔进水速度，用中子料位计代替钴 60 料位计，以及焦炭塔自动卸盖、自动除焦等。 例如：凯洛格采用 KAYRAY INC4610 中子料位计代替钴 60 料位计；福斯特 •惠勒公司已开发出可采用了焦炭塔底盖自动卸栓技术，使卸栓、卸盖、卸物料管升降做到完全程序控制；焦炭塔切换阀装配马 达操作器，对该阀遥控操作；焦炭塔入口和塔顶的切断阀采用电动操作并装有联锁设备；计算机控制焦炭塔切焦系统；采用焦炭塔冷焦自动控制系统；塔顶自动卸盖设备；焦炭塔顶油气管线急冷控制等技术。 ⑿ 环境保护 环境保护水平高，普遍采用密闭的吹汽放空系统。 大部分装置仍然采用除焦池和焦场的卸焦系统。 福斯特 ••• 惠勒公司开发了密闭卸焦和脱水系统，大幅度降低了各种污染物的排放。 福斯特 •惠勒公司开发的密闭卸焦和脱水系统备有脱水罐，从焦炭塔卸出的带水焦炭进入脱水罐，在焦炭塔和脱水罐之间设有破碎机，焦炭所带的水用罐内专门装置除去， 用于下面的工序。 残留的水借助排水装置从罐内焦层中脱除并净化，然后送往切焦罐。 被破碎的焦炭排水后送住密闭的传送系统。 山东省 **县 ****有限公司年 产 100万吨延迟焦化装置项目（一期工程） 安全 验收 评价报告 档案号 山东 **安全评价中心 地址： 济南市 电话： 0531－ Email： 10 全密闭卸焦和脱水系统有两种类型：重力流型和设置泥浆泵型。 重力流型焦炭塔设置在脱水罐的上方，被破碎的带水焦炭在自身重力的作用下流入脱水罐；设置泥浆泵型焦炭塔与脱水罐布置在同一水平线上，切碎的焦炭和水一起卸到带有补充悬浮液的合闭闸中。 开闸时，悬浮液抽到罐顶部，使焦炭塔脱水。 从罐内抽出的悬浮液借助重力循环回闸内。 ⒀ 计算机软件 鲁姆斯公司采用了 ABB Simcon 公司的软件包，它可以保证产品质量，保证最大量生产馏分油。 大陆石油公司开发了用来预测焦化产品分布和产品性质的产率程序软件，把这个结果再用 Simsci 公司的 PRO/Ⅱ模 型来确定不同的生产能力和公用工程消耗。 Bechtel 公司为 PIMS 炼厂线性规划模软件用于建立包括焦化装置的炼厂流程框图的模型，采用 PIMS 的结果可预测焦化装置在不同情况下对炼厂收入的影响。 大陆石油和 PFR Engineering 等公司开发了可计算焦化炉的工艺计算软件，这种软件可用来设计新的加热炉或研究现有加热炉，它能计算出炉内管路系统中任何一点的生焦因子、汽化量、流速、管壁温度和 热负荷等数据。 该软件还可对全炉进行模计算，可固定加热炉热负荷计算所需的出口温度，或固定温度计算加热炉热负荷。 给出炉管不同结焦厚度，可计算出结焦对加热炉的影响。 国内技术概况 国内延迟焦化技术自 60 年代初由洛阳石油化工工程公司设计的我国第一套延迟焦化装置投产至今，已有近 40 年的历史了。 在这期间，在广大科研、设计和生产人员的共同努力下，引进消化国外先进技术，使我国延迟焦化技术得到了较大的发展。 装置运转周期长，操作平稳性提高，能耗大幅度下降，自动化程度提高。 但是，与国外先进水平相比，我国延迟焦化装置还仍然存在 着生焦周期长、焦炭塔处理能力低、加热炉操作周期短等问题。 ⑴ 焦炭塔压力 国内焦炭塔压力普遍偏高，一般为 （ g）之间，焦炭塔压山东省 **县 ****有限公司年 产 100万吨延迟焦化装置项目（一期工程） 安全 验收 评价报告 档案号 山东 **安全评价中心 地址： 济南市 电话： 0531－ Email： 11 力增加将加剧裂化反应，液收下降，气体产量增加。 延迟焦化装置设计一般应选用较低的压力。 ⑵ 循环比 循环比是延迟焦化装置的重要操作参数，循环比高，焦炭产量增加，气体、汽油、柴油收率也增加，蜡油收率下降；循环比低焦炭、气体、汽油、柴油收率降低，蜡油收率增加。 国内焦化装置循环比一般都在 ～ 之间，个别装置为扩大生产规模，循环比有所降低。 ⑶ 生焦周期 国内设计 的焦化装置生焦周期均为 24 小时，对于新建装置一般均采用24 小时的生焦周期，这有利于装置除焦的管理。 有些炼厂为了在原装置扩大处理量，采用缩短生焦时间的方法，降低了生焦周期，提高装置的加工能力。 ⑷ 焦炭塔直径 国内焦炭塔直径多数为 和。 近年来由于设备制造技术的发展以及装置大型化的需要焦炭塔直径已达到。 ⑸ 水力除焦技术和设备 国内焦化装置一般采用有井架水力除焦，少数一些采用无井架水力除焦技术。 无井架水力除焦技术虽然可以节省井架的投资，但由于胶管频繁缠绕在绞车上，容易引起胶管的磨损，需要经 常更换，长期操作费用较高，因此国内大部分焦化装置采用有井架水力除焦技术。 水力除焦程序控制系统是由国内开发的专用于焦化的技术，目前该技术比较成熟。 主要有以下特点： ● 实现程序自动控制，同时也可以采用人工操作； ● 可以模显示钻具在焦炭塔的位置； ● 可以采用工业电视进行监控； ● 除焦控制阀、除焦胶管、除焦器、水涡轮减速器等设备国内可以生产。 山东省 **县 ****有限公司年 产 100万吨延迟焦化装置项目（一期工程） 安全 验收 评价报告 档案号 山东 **安全评价中心 地址： 济南市 电话： 0531－ Email： 12 ⑹ 焦化加热炉 以前国内焦化装置加热炉大多数为单面辐射的卧管炉，流速低，炉管表面热强度不均均，注水（注蒸汽）量大，注点单一。 近几年均采用双面辐射加热炉，其优点：炉管 受热均匀，表面热强度低，不易结焦，使用寿命长，热效率高。 ⑺ 自动化水平 国内延迟焦化自动化水平较低，除少数装置采用中子料位计和除焦程序控制系统外，其它均为常规控制。 ⑻ 环境保护 国内焦化装置已普遍采用了密闭的吹汽放空系统。 ⑼ 计算机软件 国内有关科研院校正在进行焦化装置优化控制模型的研究。 华东理工大学已提出了延迟焦化装置的反应动力学模型，此模型能够预测不同操作工况下产品的分布情况，成功地运用于上海炼油厂 衡优化的开环指导和离线调优实验中。 二、工艺技术选择 采用国内外 先进的焦化加热炉技术 ⑴ 辐射炉管采用双面辐射形式布置，以提高其平均热强度，降低峰值热强度，因而可降低最大油膜厚度、管壁温度、物料停留时间。 与单面辐射炉型相比，热强度的分布不均匀度减少 30%以上。 ⑵ 采用新型低 NOX燃烧器，并采用小能量多台布置形式，在提供工艺所需能量相匹配的炉膛单位燃烧热容下，保证了辐射炉膛内热强度分布的均匀性和环保法规的要求。 ⑶为减少管内结焦，根据介质在管路系统内的各点介质温度、管壁温度、生焦因子、流速等因素，对炉管进行合理布局。 ⑷ 采用多点注汽技术 根据管内介质不同的加热阶段，在管 路系统不同山东省 **县 ****有限公司年 产 100万吨延迟焦化装置项目（一期工程） 安全 验收 评价报告 档案号 山东 **安全评价中心 地址： 济南市 电话： 0531－ Email： 13 部位分别注入不同比例的蒸汽。 减缓减压渣油在炉管中的结焦，延长焦化炉的运行周期。 ⑸ 为提高传热系数，节省合金炉管和减小管内压力降，对流段炉管按扩面管设计。 ⑹ 采用新型的炉衬材料，减少散热损失。 ⑺。