焦化加热炉在线清焦的设计与实践
编订：__________________审核：__________________单位：__________________焦化加热炉在线清焦的设计与实践Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2367-20 焦化加热炉在线清焦的设计与实践使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
一、概述随着全世界范围内原油重质化、劣质化趋势的日益加剧，延迟焦化装置作为一种适应性强、投资少的渣油加工工艺，越来越得到炼油行业决策者的青睐。
为了尽量降低装置设备投资或利用现有设备提高装置处理量，国外延迟焦化炉操作的苛刻度要大大高于目前国内的操作水平，据资料介绍焦化加热炉出口温度甚至高达505~515℃，焦化炉的烟气出辐射室温度可高达近900℃，以充分利用焦化设备提高液体收率减少焦炭产率，这样焦化炉操作周期达到约3个月左右就必须停炉烧焦，大大影响了装置的开工周期和经济效益。
因此在高操作苛刻度条件下如何延长焦化炉的操作周期便成为了人们首要关心的问题，延迟焦化炉在线清焦技术就是在这种背景及要求下应运而生的。
在线清焦技术最早起源于乙烯裂解炉的设计和操作，该技术可以实现在不停炉情况下对炉管内结焦进行有效的清除。
经过不断的实践与研究，人们成功地把在线清焦技术应用到延迟焦化炉的设计与操作中，从而使得延迟焦化炉的操作周期得到大幅度延长。
二、在线清焦的工作原理采用在线清焦技术的焦化炉一般应采用4管程或6管程，以避免在线清焦时对后续设备操作造成太大的影响。
操作时对其中一管程通入蒸汽，其余三管程或五管程正常操作，在线清焦用的蒸汽及清除的焦炭与其它管程的油品一同进入焦炭塔。
在线清焦方法有两种，一种是恒温法，其原理是利用高速流动的水蒸汽对焦垢层的冲刷作用及水蒸汽在高温下与焦炭发生化学反应生成一氧化碳和氢气。
该种方法仅可用于结焦时间较短的焦化炉，采用此种方法可有效的去除管内生成的软焦层。
当管壁温度达到630℃约3个月之后时，管内焦层已经变硬，采用恒温法进行在线清焦的效果就不是很理想了，此时应当采用变温法。
变温法的原理是利用炉管金属与管内焦垢层热膨胀系数的不同，通过快速升高及降低炉管温度，使得焦炭层与炉管剥离。
无论采用何种方法，都必须严格控制管壁温度不超过炉管的最高使用温度，并保证清焦管程的蒸汽压力大于或等于其它正常操作的几管程的管内压力，以免热油泄漏到清焦的管程中。
在线清焦所需蒸汽量、管壁温度的升降范围及速度应按照焦化炉实际炉管规格、根数、材质进行计算后确定，其操作必须严格按照规定的步骤进行实施，否则有可能造成清焦效果差、炉管堵塞、炉管变形，甚至炉管爆裂等严重的事故。
三、在线清焦技术的工程设计1、对装置工艺设计的要求1）在线清焦蒸汽系统的设计在线清焦时蒸汽的压力应大于走油管程的油品进口压力，开工初期加热炉进口压力一般为1.5~1.8MPa(g),当开工3`6个月，加热炉炉管内已有结焦时，此时加热炉进口压力将提高到2.5~2.8MPa(g), 在线清焦蒸汽的压力应大于3.3MPa(g),通常采用 3.5MPa(g)的中压蒸汽。
为有效的控制在线清焦炉管的升温和降温速度，清焦蒸汽的温度也有一定的要求，通常采用注入脱氧水来控制蒸汽温度。
据国外资料介绍，焦化炉管在线清焦也可以直接用脱氧水作在线清焦介质。
在线清焦所用蒸汽量一般为4~8吨/时，不能全部利用多点注汽的管道和仪表，应单独设计在线清焦管道和仪表，在加热炉每路入口设置切断阀和止回阀，每台加热炉可设置一个蒸汽流量调节阀和蒸汽温度调节阀。
在线清焦蒸汽管道正常操作时不被使用，在北方地区应充分考虑防冻放凝问题，可以和炉管注汽的第一点相结合。
如果加热炉设计有安全联锁系统，在线清焦蒸汽管路设计还应和炉管事故吹扫蒸汽管路设计相结合。
2）炉出口转油线的设计加热炉出口转油线的设计是焦化装置配管设计的一个重点和难点，设计不好会出现管线振动或晃动，影响安全生产。
采用在线清焦技术时，炉出口转油线的设计不但应考虑正常操作工况，还应考虑在线清焦工况。
在线清焦时一路蒸汽出口流量的变化会直接影响加热炉总出口转油线的流量的变化。
在线清焦蒸汽的体积流量一般大于该路油品的体积流量，炉出口转油线管径的设计应根据在线清焦和正常操作两种工况来核算，保证两种工况下加热炉出口转油线的两相流流型均满足要求。
通常转油线管径的选择应首先考虑正常操作状态下的流型处于最佳，在线清焦时虽然气体流速提高，但对转油线的流型不会有太大的影响。
在线清焦管路的蒸汽出口温度变化范围约为400~600℃，为减少在线清焦对炉总管出口温度的影响，在线清焦操作时可适当调整其它管程的处理量和出口温度。
炉出口转油线的设计要考虑管道的热应力及振动，每路出口管应对称布置，两支管油品的混合不应对冲，减少混合时的冲击防止管路振动。
3）对焦炭塔、分馏塔及后续设备设计的要求采用线清焦技术，应按在线清焦技术要求确定在线清焦用蒸汽的流量及变化范围，根据在线清焦时焦炭塔内的油气和蒸汽的总流量核算焦炭塔的空塔气体速度，通常采用在线清焦时降低装置处理量15~25%，即加热炉一路走蒸汽另外几路走的油品量不变或适当增加，此时焦炭塔内的油气和蒸汽的总体积流量增加约5~15%，因此在线清焦时焦炭塔内气速不会超标，焦炭塔的设计基本可不考虑在线清焦的影响，但是在线清焦时焦炭塔内的气相的密度会降低，易发生泡沫冒顶和焦粉携带，应及时注入消泡剂。
针对分馏塔塔径的确定及塔盘的水力学计算也应按照在线清焦时的气相及液相负荷进行核算，一般情况下对分馏塔的设计不造成大的影响，但是蒸汽量的变化和油气量的减少会引起操作的微量波动，因此设计分馏塔应选择高操作弹性的塔板，以便减少在线清焦时分馏塔的波动，影响产品质量。
由于在线清焦用蒸汽全部从分馏塔顶馏出，分馏塔顶的冷却设备应考虑在线清焦用蒸汽的冷凝冷却负荷，同时酸性水泵应能够把线清焦用蒸汽及其他注汽冷凝的含硫污水送出装置。
4）双向蒸汽－空气烧焦系统的设计采用在线清焦技术的焦化炉设置双向蒸汽空气烧焦系统是非常必要的。
双向烧焦是在加热炉进出口管线分别设置烧焦蒸汽及空气进口接管，实际操作中可由入口至出口进行正常烧焦。
当加热炉靠近炉入口部位管内结焦严重、采用正常方向烧焦不能有效清除时，还可由出口至入口进行反向烧焦。
当在线清焦操作不当时，脱落的大块焦碳有可能堵塞炉管，此时必须停炉，然后用蒸汽由加热炉盘管进出口反复交替吹扫，以清除堵塞。
2、对焦化加热炉设计的要求1）盘管系统设计对于采用变温法进行在线清焦的焦化炉，其辐射盘管必须能够承受快速升温降温的操作，并且升降温梯度还必须满足一定的要求，因此炉管的最高使用温度应能达到700℃，炉管材质应选用Cr9Mo或以上级别的材料。
由于快速升温及降温过程中炉管各点温度变化的不一致性，辐射盘管一般会出现较为剧烈的热震现象，尤其是升降温梯度较大的情况下，辐射盘管进出口法兰及辐射管架的设计应考虑这部分冲击荷载的影响，否则可能会造成法兰泄漏或管架损坏的事故。
2）燃烧器设计燃烧器应能满足炉膛快速升温和降温操作的要求，每个燃烧器均应设置长明灯。
应保证在主火嘴燃料全部切断时长明灯不熄灭，并且在快速打开主火嘴燃料时，燃烧器主火嘴应能迅速点燃，火焰形状稳定不飘散，并且能达到正常发热量的要求。
3）炉衬设计为满足炉膛快速升温和降温操作的要求，辐射室应选用热容量较低的耐火材料，如陶瓷纤维结构的炉衬，尽量不要采用砖结构或轻质浇注料衬里结构的炉衬。
由于热容量高的耐火材料的蓄热量较大，会使得炉膛升温和降温速度达不到要求，这样会对在线清焦的效果产生不利的影响。
4）测量仪表对于指导在线清焦操作最为重要的测量仪表是管壁热电偶。
为保证测出的管壁温度的准确性，宜选用刀刃式管壁热电偶，并且测点端部应设置防辐射屏蔽罩，其内部应填充松散的高铝纤维。
管壁热电偶应布置在炉管的向火面，并且应正对燃烧器，以测得最高管壁温度。
另外每管程辐射盘管应设置有足够数量的管壁热电偶，并尽量在炉管长度方向上均匀布置。
另外工艺介质每管程进出口均应设置压力表和热电偶，并且应引至操作室，以正确指示清焦过程中各管程的进出口温度和压力。
5) 烟囱及余热回收系统设计为保证快速升降温过程中燃烧器操作的稳定性及可靠性，在线清焦操作时加热炉应处于自然通风操作状态，这就要求余热回收系统能在加热炉正常操作时处于停运状态，因此空气预热器应放置在地面，并应在去往空气预热器的热烟道上设置隔断挡板，此时热烟气由炉顶烟囱直接排入大气，烟囱高度应满足自然通风操作时抽力的要求。
三、在线清焦技术的实践及工程应用20xx年2月，上海石化股份有限公司100万吨／年延迟焦化装置首次成功地实施了加热炉在线清焦。
本次在线清焦是在美国PETRO-CHEM公司的专家现场指导下完成的，采用了变温法工艺对焦化炉四管程中的一组盘管进行了实际操作，整个过程共进行了3次变温操作，共耗时约20小时。
操作完毕后加热炉管壁温度得到了有效的改善，其中管壁温度下降最大值为101℃，管壁温度在630℃以上各点平均下降69.45℃, 管壁温度在570℃~629℃范围内各点平均下降23.3℃, 管壁温度在529℃以下各点平均下降14.5℃，另外加热炉入口压力也明显降低。
20xx年2月，高桥石化公司140万吨／年延迟焦化装置也对加热炉进行了变温法在线清焦，但没有达到预期的效果，其主要原因如下：＊燃烧器燃烧状况不稳定，无法实现快速升降温操作＊升温降温梯度不够大＊中间恒温时间过短，未能有效地去处管内软焦层＊由于结焦时间较短，可能采用恒温法更合适本次在线清焦是国内首次独立实施的一次操作，尽管没有取得预期的效果，但积累了相当多的经验和教训，为今后的进一步研究和实践打下了深厚的基础。
四、结束语虽然在线清焦技术在国内的部分焦化装置设计中被采用，但由于国内焦化加热炉的反应苛刻度较低，炉管内的结焦较少，该技术未被广泛使用。
在线清焦设计技术已经成熟，但使用经验不足，使该技术未得到进一步的发展。
随着原油价格的提高及油品和焦炭价差的增大，提高焦化加热炉的反应苛刻度，减少焦炭产率将会逐步得到重视，在线清焦技术对延长加热炉的连续运行周期将发挥重要作用。
请在这里输入公司或组织的名字Enter The Name Of The Company Or Organization Here。
机械清焦技术在焦化加热炉炉管及炉出口转油线中的应用
2018年10月机械清焦技术在焦化加热炉炉管及炉出口转油线中的应用石军计(玉门油田分公司炼油化工总厂焦化车间，甘肃酒泉735200)摘要：延迟焦化装置作为重质油加工的主要生产装置，焦化加热炉作为装置的核心设备，加热炉炉管结焦速率直接决定了延迟焦化装置的开工周期，是延迟焦化装置能否长周期运行的关键所在。
焦化加热炉机械清焦与传统烧焦具有较大优势。
玉门炼厂50万吨/年延迟焦化装置加热炉炉管及炉出口转油线于2016年首次实施了机械清焦作业。
机械清焦技术是利用清焦球作为清焦工具，利用高压水，将附着在炉管内壁及管线内壁上的焦层及盐垢刮除干净。
关键词：延迟焦化；加热炉炉管；炉出口转油线；机械清焦1装置简介玉门炼厂延迟焦化装置设计加工能力为50万吨/年，2014年12月建成投产。
延迟焦化装置包括焦化部分、分馏部分、吸收稳定部分、吹汽放空部分、水力除焦部分、切焦水闭路循环部分、冷焦水密闭处理部分组成。
装置的主要产品包括：干气、液化气、焦化汽油、焦化柴油、焦化蜡油和石油焦。
设计循环比为0.15，在0.1～0.2之间可调，设计加工原料为减压渣油，目前装置原料减压渣油经过减压深拔处理，原料性质偏重。
2焦化加热炉炉管结焦机理由于延迟焦化装置加工原料主要是重质油和，它们具有粘度大、组成复杂的特点，其中含有大量的无机盐、金属离子、沥青质和大分子的非烃化合物。
重质油分子在高温条件下发生裂解和缩合反应。
焦化加热炉炉管所沉积的焦炭来自重油中沥青质的缩合反应。
在加热炉中重质油不断升温，重质油中的胶质、沥青质含量较高，伴随着油品的汽化和裂解反应的发生，同时发生部分缩合反应，它们容易在热金属表面沉积，生成的焦核沉积在炉管的内表面形成垢层，并逐渐脱氢缩合形成焦炭，而原料中的S 、N 等杂质原子含量较高，在高温条件下易分解产生自由基，从而引发链反应，逐渐形成高分子聚合物，另外，原料中的金属离子和不光洁金属表面对聚合反应起到一定的催化作用。
3焦化加热炉炉管及炉出口转油线结焦危害2014年底，50万吨/年延迟焦化装置投产，装置加热炉采用两管程水平管双面辐射立式炉炉型，辐射管选用Cr9Mo ，辐射段和对流段连为一体，炉管采用“上进下出”流程。
在线烧焦
在线烧焦摘要 针对胜利炼油厂1.4 Mt/a 延迟焦化装置加热炉在线清焦过程中出现的问题，提出了在线烧焦技术的改进措施。
从烧焦效果看，炉管表面温度较理想，满足了延迟焦化装置长周期安稳运行的要求，并对烧焦后出现的问题提出了改进建议。
关键词 延迟焦化 在线烧焦 温度 炉管焦化加热炉是延迟焦化装置的核心设备，它的运行状况如何，直接影响着整个装置的长周期运行。
新建延迟焦化装置一般都采用一炉两塔工艺流程，该工艺流程有很多优点，但也有不足之处，即当在线清焦不成功时，无法进行在线烧焦，装置只能停工。
针对这种情况和生产实际要求对加热炉的设计提出了更改建议，增加了加热炉在线烧焦流程。
2004年6月初，胜利炼油厂1.4 Mt/a 延迟焦化加热炉在A 、B 两路炉管实施了在线烧焦技术，并获得成功。
1 在线烧焦技术所谓在线烧焦就是焦化装置在正常生产情况下，加热炉一半维持正常生产，而另一半停炉烧焦，这种技术称为在线烧焦技术。
其流程示意图见图1。
在线烧焦要注意如下技术要点：a.停炉时要保证焦化加热炉的A 、B 两路出入口阀门关严，使加热炉A 、B 两路从生产流程切换到烧焦流程；b.停炉、并炉时要确保石油焦质量合格；c.停炉、并炉时要尽可能将已反应的组分回收，以免浪费及减轻对周围环境的影响；d.在线烧焦时要掌握好配风、配汽量，防止炉管温度超高。
2 在线烧焦过程2.1 停炉按设计方案改好退油流程，确保加热炉出口退油线及退油冷却器后路畅通无阻。
将加热炉A 、B 两路的加工量以5 t/h 向26 t/h 降量，加热炉A 、B 两路炉管的注汽量提到设计的上限值0.75 t/h ，控制炉出口温度在495℃，严禁降量过程中炉管超温；然后将加热炉A 、B 路出口温度以60℃/h 向460℃降温；同时加热炉C 、D 两路出口温度提升到500℃，以保证炉管总出口温度不低于490℃；缓慢打开加热炉A 、B 两路出口退油阀，待退油正常后关闭加热炉A 、B 路出口总阀，加热炉A 、B 两路继续以50℃/h 向350℃降温；当加热炉A 、B 两路出口温度降至350℃时，切断加热炉A 、B 两路进料，给汽吹扫炉管；加热炉A 、B 两路扫线干净后停汽撤压，将汽改至烧焦流程。
在线清焦技术
在线清焦技术随着全世界范围内原油重质化、劣质化趋势的日益加剧，延迟焦化装置作为一种适应性强、投资少的渣油加工工艺，越来越得到炼油行业决策者的青睐。
为了尽量降低装置设备投资或利用现有设备提高装置处理量，国外延迟焦化炉操作的苛刻度要大大高于目前国内的操作水平，据资料介绍焦化加热炉出口温度甚至高达505~515℃，焦化炉的烟气出辐射室温度可高达近900℃，以充分利用焦化设备提高液体收率减少焦炭产率，这样焦化炉操作周期达到约3个月左右就必须停炉烧焦，大大影响了装置的开工周期和经济效益。
因此在高操作苛刻度条件下如何延长焦化炉的操作周期便成为了人们首要关心的问题，延迟焦化炉在线清焦技术就是在这种背景及要求下应运而生的。
在线清焦技术最早起源于乙烯裂解炉的设计和操作，该技术可以实现在不停炉情况下对炉管内结焦进行有效的清除。
经过不断的实践与研究，人们成功地把在线清焦技术应用到延迟焦化炉的设计与操作中，从而使得延迟焦化炉的操作周期得到大幅度延长。
二、在线清焦的工作原理采用在线清焦技术的焦化炉一般应采用4管程或6管程，以避免在线清焦时对后续设备操作造成太大的影响。
操作时对其中一管程通入蒸汽，其余三管程或五管程正常操作，在线清焦用的蒸汽及清除的焦炭与其它管程的油品一同进入焦炭塔。
在线清焦方法有两种，一种是恒温法，其原理是利用高速流动的水蒸汽对焦垢层的冲刷作用及水蒸汽在高温下与焦炭发生化学反应生成一氧化碳和氢气。
该种方法仅可用于结焦时间较短的焦化炉，采用此种方法可有效的去除管内生成的软焦层。
当管壁温度达到630℃约3个月之后时，管内焦层已经变硬，采用恒温法进行在线清焦的效果就不是很理想了，此时应当采用变温法。
变温法的原理是利用炉管金属与管内焦垢层热膨胀系数的不同，通过快速升高及降低炉管温度，使得焦炭层与炉管剥离。
无论采用何种方法，都必须严格控制管壁温度不超过炉管的最高使用温度，并保证清焦管程的蒸汽压力大于或等于其它正常操作的几管程的管内压力，以免热油泄漏到清焦的管程中。
加热炉燃烧模糊控制系统的设计与应用
模糊 变量 的集 合 范 围为 ｛ Ｂ Ｎ Ｎ ， Ｏ Ｎ ， Ｍ， Ｓ Ｚ ， Ｐ ，Ｍ， Ｂ｝ Ｅ Ｓ Ｐ Ｐ ； Ｃ模 糊 变 量 的集 合 范 围 为
｛ Ｂ Ｎ ，Ｏ Ｐ ，Ｂ 。 Ｎ ，Ｓ Ｚ ，Ｓ Ｐ ｝ 据现场所采集 的数据， 发现三段的温度 变化 曲线不完全相 同， 以分别定义 Ｅ Ｅ 所 ，Ｃ
其它两段平稳 ， 采样 控制 周期 暂定 为 １ｓ ０。 根 据 温度 的控 制精 度 目标 为 ±１ｏ 均 热 段 ０Ｃ， Ｅ模糊变量 各变量的取值为 ： ≤ 一 ． ￣ Ｅ ７５ Ｃ∈
ＮＢ； 一７ ５Ｃ ＜Ｅ≤ 一５Ｃ ∈ ＮＭ ；一５ ．ｏ ｏ ℃ ＜Ｅ≤
一
炉膛压力控制结构框图见图 １ 。为了使炉压
稳 定在 ０—１ｐ ， 则 上 只调 节 烟 道 闸 板 和 ０ａ原 引风机 开度 ， 调节 引风 机开度 时 ， 但 要兼顾 考
虑 引风 机 输 出 电流 在 额 定 电 流 ３ ０ 范 围 ６Ａ
２ ｏ ∈ ＮＳ；一 ２ ５ ５ Ｃ ． ℃ ＜ Ｅ ≤ ２． ℃ ∈ Ｚ ； ５ Ｏ
２ ５ Ｃ ＜Ｅ≤５ Ｃ Ｅ Ｐ ．ｏ ｏ Ｓ：５ Ｃ ＜Ｅ≤７． ℃ ∈Ｐ ； ｏ ５ Ｍ
的两个 蓄 热室 成组 工 作 ， ： 即 一侧 送 空气 （ 同
段分别 是 １３ ２ ０±１。 、１０±１℃ 、１０± ０【 ｌ９ ＝ ０ １５ １℃ ， ０ 预热段暂不作特定要求 ， 档位的选择由 毛轧主电机实际电流作为主要依据 ， 电流 若 在额定 电流范 围 内 ， 则尽 可 能 选 择 较低 温 度 档位 ， 因炉膛压力过高而引起炉尾冒火 ， 若 则
一
现较 困难 的缺点 ； 在上述 基础 上将 误差 、 误差
变化率 的模糊量经合成算法 ， 推得模糊规则 表； 模糊控制规则 自适应修正 。 加热温度设三档来控制 ， 均热段分别是
焦化加热炉在线清焦的设计与实践示范文本
文件编号：RHD-QB-K9851 （安全管理范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX焦化加热炉在线清焦的设计与实践示范文本焦化加热炉在线清焦的设计与实践示范文本操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。
一、概述随着全世界范围内原油重质化、劣质化趋势的日益加剧，延迟焦化装置作为一种适应性强、投资少的渣油加工工艺，越来越得到炼油行业决策者的青睐。
为了尽量降低装置设备投资或利用现有设备提高装置处理量，国外延迟焦化炉操作的苛刻度要大大高于目前国内的操作水平，据资料介绍焦化加热炉出口温度甚至高达505~515℃，焦化炉的烟气出辐射室温度可高达近900℃，以充分利用焦化设备提高液体收率减少焦炭产率，这样焦化炉操作周期达到约3个月左右就必须停炉烧焦，大大影响了装置的开工周期和经济效益。
因此在高操作苛刻度条件下如何延长焦化炉的操作周期便成为了人们首要关心的问题，延迟焦化炉在线清焦技术就是在这种背景及要求下应运而生的。
在线清焦技术最早起源于乙烯裂解炉的设计和操作，该技术可以实现在不停炉情况下对炉管内结焦进行有效的清除。
经过不断的实践与研究，人们成功地把在线清焦技术应用到延迟焦化炉的设计与操作中，从而使得延迟焦化炉的操作周期得到大幅度延长。
二、在线清焦的工作原理采用在线清焦技术的焦化炉一般应采用4管程或6管程，以避免在线清焦时对后续设备操作造成太大的影响。
操作时对其中一管程通入蒸汽，其余三管程或五管程正常操作，在线清焦用的蒸汽及清除的焦炭与其它管程的油品一同进入焦炭塔。
在线清焦方法有两种，一种是恒温法，其原理是利用高速流动的水蒸汽对焦垢层的冲刷作用及水蒸汽在高温下与焦炭发生化学反应生成一氧化碳和氢气。
该种方法仅可用于结焦时间较短的焦化炉，采用此种方法可有效的去除管内生成的软焦层。
焦化加热炉除焦实践与在线除焦流程的设计优化
第一 天下 午 ２时 ，焦 化 炉结焦 的一 路炉 管所在 炉膛 开始点火 升温，将 同一辐射室 内的另一路 炉管也
一
出，仍是一种传统有效 的炉管除焦手段 ，但对一炉两
塔配置 的焦化装置 ，停工特别是非计划停工会影响全 厂正常生产 ，而单管程轮流在线烧焦具有基本不影响 装置正常生产 的显著特点 ［ ￣ － ２ １ 。
１ ． ２ 烧焦方案
关键 ，国内外 的焦化炉技术进展都是 围绕着如何 防止
炉管严 重结焦 、延长焦化 炉运行周期这个关键 点进行 的 ，但受加工原料 的劣质化趋势影 响和由于装 置在全
厂加 工总流程 中的突 出地位及经济方面的要求 ，延迟
焦化 装置生产不平稳 ，焦化炉炉管结焦不可避免 。 延 迟焦化 装置 焦化 炉通 常在连 续运 行半 年 以上
显偏高而报警 ，被迫紧急停 炉，打开该路炉管辐射出 口弯 头 ，发 现炉 管 内结 焦层厚 ９ ｍｍ （ 见图 ｌ ａ ） ，辐
迟焦化装置 的核心设备 ，它为焦化料热裂解提供所需
要 的热量 ，其技术水平 的高低对装置加工 能力 、操作
周期及经济 效益具 有举 足轻重的影响 。确保焦化炉管
非 净化风 ｌ ０ＭＰ ａ 蒸汽
３ 在线烧 焦设计和操作上 的解决方案
（ １ ）为 了保证将 单个 炉膛 切 出，每个 炉膛 出 口
总线 （ 一路或两路炉管汇合 ）应设置性能可靠 的切断
阀，为保证其可靠性 ，一般建议采用一道引进 的威兰
新 鲜水
图５ 在 线 烧 焦 工 艺 流 程
１ ． ３ 烧 焦 过 程
重油平衡 的关 键 。目前常用 的炉管 除焦手段主要有 ：
在线清焦 、 水力机械 除焦 和蒸 汽 ． 空气烧焦 ３种方式 。
PIG清焦技术在炼厂加热炉的实践
项目 炉管寿命的影响
清焦过程中的风险
对环境的影响
适应性 操作难度 清洗时间
费用 最终效果
表 2 各种清焦方法的比较 Tab.2 A variety of clear focus method
PIG 机械清焦
烧焦
无影响
有 可 能 局 部 超 温 ，造 成 炉 管 使 用 寿 命 降低
控制系统能随时监控清焦情况， 基本无风险
结焦情况严重时易堵
所有清除的焦块都被收集起来集 中处理，水为循环用水
排出大量含有坚硬固体的热水、蒸 汽、烟气，环保压力一般
多 种 加 热 炉 ， 需 要 有 预 留 的 法 兰 立 管 加 热 炉 、卧 管 炉 低 温 段 (对 流 )不
接口
适用
工作量小
操 作 难 度 大 ，需 要 经 验 丰 富 人 员 操 作
清焦后炉管内fig6clearfocuswithinfurnacetube端部特殊设计的堵头结构fig5specialdesignendplugstructure25清焦后的效果检查辐射管清焦前后温度的变化radianttubeclearfocusbeforeafterchangestemperaturetab3项目第一点第二点第三点第四点第五点第六点清焦前清焦后温差554545538530564547175825602258754641610565451分支清焦前清焦后温差532520125215265591545466135407361056941613550632分支清焦前清焦后温差5525381454553510580554265915652660856642617561563分支清焦前清焦后温差5345201452651214576548285795463360155546611561504分支清焦前清焦后温差53051812566560619565546145555960455351606544625分支清焦前清焦后温差5435311261956356519507125845572760556540587560276分支其他有关参数的变化tab4changesotherrelevantparameters结束语对于焦化加热炉辐射段结焦可以用定期在线清焦的方式解决但对流段和对流入口的结焦与辐射段比较坚硬的硬焦用在线清焦方式无法清除管内结垢与结焦需要采用化学或pig清焦而pig清焦可以完全的清除堆积物甚至是极端的永久性的堆积物清洗后提高装置的处理量减少停车次数延长运行时间降低了燃烧器的燃料消耗并且对于延长炉管寿命减少污染环境的排放也具有比较大的意义因此该种清焦方法在管式加热炉以及管道清焦上具有较大的推广价值
焦化加热炉在线清焦的设计与实践
焦化加热炉在线清焦的设计与实践焦化加热炉在线清焦的设计与实践随着工业的发展，炼钢企业不断吸收资本，不断提升自身的竞争力，焦化加热炉的使用也越来越广泛。
为了保证焦炉正常工作，降低生产成本，延长设备寿命，现代焦炉必须具备在线清焦的功能。
在线清焦就是采用清焦机器人或智能控制技术对焦炉进行清洁。
本文将对焦化加热炉在线清焦的设计与实践进行探讨。
一、清焦机器人的设计在实现在线清焦的过程中，清焦机器人是必不可少的。
清焦机器人的设计应当考虑以下几个方面：1. 清洁能力清洁能力是考验清焦机器人的核心指标，机器人可以完成焦炉内所有清理工作，如刮板、水尺、排风口等，能够达到工业品质清洁标准，减少人工操作，提高工作效率。
2. 操作性能操作性能包括移动，导航，定位，停靠等操作功能，区别于普通的清洁设备，焦炉内的采样管道、炉底巨大不同，机器人需要具备自主导航能力，进行智能化判断与控制。
3. 安全性焦炉内温度高达800°C以上，机器人需要具备高温耐受性能，在保证清洁效果的同时，避免对设备造成损坏。
在对接物料时，应建立对接检测系统，避免对焦炉内垃圾或物料形成二次污染。
4. 控制系统控制系统应当实现智能化，可以根据焦炉内的情况进行智能调整。
可以将焦炉内的测量数据输入机器人的操作系统，实现自主决策与控制。
二、智能控制技术的应用随着信息技术的发展，智能控制技术的应用也越来越广泛。
在焦化加热炉在线清焦中，智能控制技术可以实现焦炉内的智能化监测与控制，减少工人的劳动强度，提高了清洁的效果和工作效率，保证了操作的安全性。
智能控制技术应用于焦化加热炉在线清焦有以下几个方面：1. 检测系统通过安装各种传感器，如温度、湿度、压力、气体浓度等传感器，监测焦炉内的情况，实现全面的数据传输和分析，有助于炉内情况的判断和调控。
2. 控制系统在清洁机器人的控制中，智能系统可以实现自主导航、自动停靠等功能，实现焦炉内清理工作的自动化，减少人工干预，降低工作难度，提高工作效率。
延迟焦化装置加热炉在线机械清焦应用与探讨
加热炉进料量：
循环比 加热炉第二点注汽量：
100～105 t/h
0.32～0.36 450 kg/h(350 kg/h）
清焦后
初次投用时 清焦前
539
519 581 536 528
520
517 580 548 530
516
511 597 560 563
502
503 516 511 487
508
549 536 499 512
456
454 475 462 468
第四路
清焦后 初次投用时
从表中可以看出，实施机械清焦以后，加热炉炉膛温度和炉管表
沥青质
金属含 量 mg/kg 铁 镍 钒
16.88
6.3 55.7 333.4
28.37
11.1 98.8 591.2
16
可以看出：塔河常渣、 减渣的收率高，重金属含 量高、饱和烃含量较低， 胶质+沥青质含量高，残 炭值高，氢碳原子比为 1.25。不宜作为重油催化 裂化装置的原料。河油的 减压渣油中沥青质含量远 远高于其他原油的减渣， 即使其常渣的沥青质和重 金属含量也比其他原油的 减压渣油高很多。
加热炉选型 加热炉工艺操作优化
阻焦剂
现场火焰形状控制
2014年8月5日 9时45分
20
20
五、机械清焦效果
表7-1 焦化加热炉机械清焦前后效果对比表
项目 分支 时间 清焦前 第二路 1#炉管壁温 (℃) 592 2#炉管壁温 (℃) 584 3#炉管壁温 (℃) 579 4#炉管壁温 (℃) 522 5#炉管壁温 (℃) 544 6#炉管壁 温(℃) 474
PIG清焦技术在炼厂加热炉的实践
广东化工
· 17 ·
PIG 清焦技术在炼厂加热炉的实践
段从妙 1，梁文彬 2
(1．中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司，广东 惠州 516086；2．中海炼化有限公司惠州分公司，广东 惠州 516086)
[摘 要]某厂焦化装置加热炉对流段结焦严重需要清焦，通过比较各种清焦技术的利弊，采用了清焦效果好、对炉管损伤小、工期短、安全
Duan Congmiao1, Liang Wenbin 2 (1. Huizhou Petrochemical Company of CNOOC Energy Development Co., Ltd., Huizhou 516086；
2. Huizhou Petrochemical Company of CNOOC Energy Technology &Services Co., Ltd., Huizhou 516086, China)
为困扰焦化装置长周期生产的关键。某厂焦化加热炉为双面辐射 斜面阶梯炉，每台加热炉由 6 个辐射室、1 个对流室组成。每个 辐射管程设置单独的一个炉膛，1 个对流室安装在辐射室上，用 于原料预热和蒸汽过热。加热炉的主要设计参数见表 1。
加热炉正常开工 18 个月后，炉管分支压力开始缓慢增长，由 2.1 MPa 升高到最高 3.2 MPa，对流室排烟温度升高，由 390 ℃逐 渐升高达到 460 ℃，超过了空气预热器的设计温度(425 ℃)，加热 炉的排烟温度达到 220 ℃。一方面烟气温度高超过了碳钢的最高 使用温度，容易造成空气预热器损坏，另一方面造成加热炉热效
环保的 PIG 清焦技术，清焦后加热炉运行效果良好，延长了装置的开工周期，具有很大的推广价值。