延迟焦化加热炉炉管结焦分析
影响延迟焦化开工周期的因素及对策
影响延迟焦化开工周期的因素及对策在原油逐渐重质化劣质化，轻质油品需求量不断上升，重油深度加工任务日益繁重的今天，延迟焦化装置在炼油生产中的地位显得日益重要，装置是否能长周期安全平稳运行，决定着炼油厂重油平衡任务和原油加工量的顺利完成。
在实际生产过程中，影响延迟焦化装置开工周期的主要因素关键部位的结焦、关键部位渗漏、关键设备发生故障、关键岗位发生事故，这些都会导致装置出现非计划停工，因而影响长周期运行。
全面分析影响因素，针对关键部位、制定专业措施，实施重点防护，将风险降低到最低，是实现装置长期运行的重要方面。
一、防止关键部位结焦1.防止加热炉炉管结焦影响加热炉炉管结焦的因素主要有原料性质、炉管壁温度、渣油在炉管内的流动状态等，减缓炉管结焦就要从这几方面考虑。
1.1适当调整循环比在渣油密度较大的情况下，增加循环比不仅可以降低辐射进料的沥青质含量，提高辐射进料的芳烃与沥青质比，改善原料性质，而且还可以提高辐射进料的临界分解温度，抑制沥青质和甲苯不溶物的生成，缩短辐射进料分解后在低温高压炉管范围内的流动距离和停留时间，有利于进一步减轻焦化炉管的结焦。
1.2保持合理的炉膛温度在装置正常生产过程中，要严格监控，保持合理的炉膛温度，出现紧急情况时要及时提高注水量，保证炉管温度不超标，同时还要严格控制火焰高度，保持火焰高度在炉膛高度的1/3左右，严禁火焰直接燃烧炉管，防止炉管壁温度太高。
2.减缓大油气线结焦焦炭塔大油气管线结焦是延迟焦化装置普遍存在的一个问题，解决大油气管线结焦是延长焦化装置开工周期，确保高负荷加工渣油的关键之一。
大油气管线结焦会导致管线压降过大，焦炭塔顶操作压力增大，甚至接近安全阀的定压值，严重影响了装置的正常运行，有时还会被迫停工清焦。
因此，解决大油气管线结焦是延长延迟焦化装置生产周期的一个关键问题。
大油气线结焦的影响因素主要有急冷油注入点位置、加热炉出口温度、冷焦吹汽量、泡沫层高度、生焦高度、焦炭塔塔顶温度、切塔时的平稳操作等。
分析延迟焦化加热炉炉管结焦原因及对策
65加热炉是延迟焦化装置系统当中的重要构成，原材料加油具有高密度、高粘稠度以及临界反应温度较低等特性。
在生产工作中，延迟焦化加热炉的炉管必然会出现不同程度的结焦，影响延迟焦化装置的正常运行。
一、延迟焦化加热炉炉管结焦原因1.结焦机理延迟焦化加工过程中所使用的原材料主要是以重油和渣油为主，这种类型的油产品在粘稠度上相对较大，并且材料的构成比较复杂，其中含有大量的无机盐、金属离子以及沥青大分子等物质。
重油和渣油在高温环境下会产生各种自由基，自由基在延迟焦化反应过程中会出现氯化反应，大分子会直接分化成小分子，同时原材料分子缩合成体积更大的大分子。
在此过程中，在渣油炉当中的焦化原材料会不断加热和升温，由于渣油当中含有大量的胶质物质，同时沥青材料的含量相对较大，在反应过程中会随着加油的气化和内化反应，出现不同程度的缩合反应，反应完成之后的物质会直接在金属的表面出现大面积沉积，同时会在加热炉的炉内表面形成污垢堆积，逐渐脱氢缩合成焦炭。
加热炉炉管内部的结焦是逐步扩大和生长的，并且随着时间的延长，会向炉管的内壁进行扩散。
反应原材料当中含有硫、氮等杂质含量相对较高，在高温条件下杂质当中的原子化合物很容易产生自由基，进而发生不同的裂解反应，逐渐形成高分子聚合物。
除此之外，原材料当中的金属离子和设备金属表面不平整，会加快聚合反应的速率，进而造成了结焦问题更加严重。
2.炉管结焦原因分析加热炉是加油热转化反应过程中的重要能量来源，是运用重质油在热转化深度较低的情况下不容易结焦的特点，让渣油在延迟焦化反应过程中获取了更多所需要的能量，因此会加快加热炉炉管的结焦问题产生，使得生焦反应慢慢扩散到焦炭塔内部。
在反应过程中渣油在加热炉管的内部会被快速升温，温度可以达到490℃～505℃，在这一温度反应条件下渣油当中的各种组分，会在高温和蒸汽的作用下产生气化现象，而渣油当中的部分重组份还会出现热裂缩合反应。
炉管当中的结焦生长与油品自身的性质以及反应温度有着直接的关联，而结焦的沉积速率和油品的流动速率以及含有杂质总量、大小等有着密切的关联，含盐量越高则加热炉越容易产生结焦问题。
延迟焦化装置加热炉炉管结焦问题
延迟焦化装置加热炉炉管结焦问题延迟焦化是渣油轻质化，并生产冶金、国防、化工等工业所需石油焦的一种热加工过程。
近几年来随原油市场的变化和重质油价格的调整及对柴油需求量的大幅增加，各炼油厂均对现有焦化装置进行扩能改造。
随着装置处理能力的提高，如何有效地延长装置开工周期，提高装置运行经济性能就成为炼油厂的工作重点，而加热炉炉管内结焦是影响生产周期、导致装置运行经济性能下降和停工检修的主要因素之一。
1 炉管结焦的判断与操作判断炉管结焦可从肉眼观测和仪表指示记录两方面入手。
炉管结焦类型一般有局部结焦和多数结焦两类：局部结焦可以从炉管表面颜色不一样来判断。
结焦的地方，由于焦炭、盐垢的传热系数小而使炉管表面温度高，颜色呈暗红色，或者有一些灰暗的斑痕，而其它地方炉管则呈黑色。
发现这种局部结焦时，要注意观察，多检查，把局部结焦的炉管周围火嘴的火焰适当调小，防止结焦继续发展。
多数结焦在炉辐射进料量和其它指标不变时，炉膛各点温度逐渐升高，使炉管颜色发暗红，阻力降增加，注水压力升高。
或者炉膛温度升高，炉辐射出口温度难以提高，焦炭塔顶温度下降，焦炭挥发分增加，焦炭质量不合格。
如果温度指示不灵，则证明温度控制热电偶套管结焦严重。
出现这种严重结焦时，应该停工烧焦。
若必须坚持生产，则应降量，增加循环比，认真参考并依据15~25根炉管温度，焦炭塔顶和底的温度，以及焦炭质量来确定加热炉出口温度。
2 结焦机理分析炉管结焦的问题归根结底是焦炭的生成和沉积问题，结焦速度实际上就是焦炭在管壁上被吸附的速度。
影响结焦速度的因素有以下两个方面：（1）介质中焦炭（粉）的浓度介质中焦炭（粉）的浓度大时结焦速度就高，而焦炭（粉）的浓度随其裂解、缩合反应的速度和深度的增加而增加；裂解、缩合反应的速度随介质输送压力的增加而加快，并随介质温度的增加呈突变式加快。
（2）炉管内表面的吸附力炉管内表面愈粗糙，其吸附能力就越高。
当介质中含有盐类杂质时，由于盐的沉降使炉管内表面吸附能力增加。
延迟焦化装置大油气管线结焦原因分析及改进措施
延迟焦化装置大油气管线结焦原因分析及改进措施颜峰;谢崇亮;范海玲【摘要】The 90 degrees bend was originally designed for the overhead oil vapor lines of a 1.0 MM TPY delayed coking unit,and traditional three point oblique insertion was adopted for the injection of quench oil.The rapid coking was found in the oil vapor line,Within three months,severe coking was found on the surface of overhead vapor lines,and the pressure of the coke drum overhead was increased from 0.17 MPa to 0.27 MPa,and economic benefit and safe operation of the unit were affected.To solve these problems,the form of overhead vapor lines was modified and injection of quench oil was revamped:the form of overhead vapor lines was revamped from 90 degrees bend to four way structure and the injection of quench oil was modified from three point oblique to nozzle structure.In addition,the injection point of quench oil,injection mode of foam removal agent and process parameters were also optimized.After revamping,the coke cleaning cycle of overhead vapor lines was extended to 6 months and online coke cleaning was realized.Safe operation and good economic benefits have been achieved.%某1.0 Mt/a延迟焦化装置焦炭塔顶大油气管线原设计为90°弯头形式,急冷油注入采用传统三点斜插式,在装置运行过程中发现大油气管线结焦速度较快,在3个月内,焦炭塔顶压力由0.17 MPa增加至0.28 MPa,影响装置的安全生产及经济效益.为解决上述问题,对大油气管线形式及急冷油注入方式进行改造:将焦炭塔顶大油气管线形式由90°弯头改为可在线清焦的四通结构,同时将急冷油注入方式由三点斜插式改为喷嘴结构,并对急冷油的注入位置、消泡剂的注入方式及工艺操作参数进行了优化.装置改造后大油气管线的清焦周期延长至6个月,且能够实现在线清焦,实现了安全生产及提高经济效益的综合效果.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2017(047)011【总页数】4页(P31-34)【关键词】延迟焦化;大油气管线;急冷油注入;消泡剂【作者】颜峰;谢崇亮;范海玲【作者单位】中国石油工程建设有限公司华东设计分公司,山东省青岛市266071;中国石油工程建设有限公司华东设计分公司,山东省青岛市266071;中国石油工程建设有限公司华东设计分公司,山东省青岛市266071【正文语种】中文延迟焦化是渣油深度热裂化转化工艺，其特点是对原料的适应性强、工艺成熟、投资低、操作费用少。
延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策
延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策摘要：焦化装置经常出现结焦的现象是很难避免的，因为在管内存有高粘度、高残炭的流动介质油渣，焦化装置也是因为焦化加热炉辐射室炉管结焦而不能安稳生产。
现在有一种方法可以满足生产需求，就是安置一些热电偶温度监控在焦化加热炉的炉膛、炉管出入口及部分炉管外表面等地方，但这仍不能准确了解炉管内的结焦状况。
现在我们不能满足于对新设计的焦化加热炉在线烧焦技术的小成就，而应把注意力转移到怎样延缓加热炉炉管结焦，怎样延长装置的运行周期等问题上。
关键词：延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策前言：新型混配陶瓷纤维烧嘴砖的使用性能与传统的重质高铝烧嘴砖相比较，具有体积密度小、安装方便、热稳定性好、使用寿命长等显著特点，是一种具有实际推广价值的新型轻质耐火材料。
它解决了一段转化炉因顶部烧嘴砖脱落而引起炉子损坏、被迫停车抢修的设备隐患，为甲醇装置生产达标和实现安、稳、长、满、优运行提供了保障。
一、炉管结焦机理渣油是胶体分散体系，其中沥青质构成分散相胶束的核心，胶质、芳烃以及饱和分构成分散介质。
胶质、沥青质分子的基本结构是以多个芳香环组成的稠合芳香环系为核心，周围连接若干个环烷环，芳香环和环烷环上都有若干个长度不一的烷基侧链，分子中还杂有各种含硫、氮、氧基团及络合的镍、钒、铁等金属，而胶质、沥青质是由若干个单元薄片重叠组成。
薄片间依靠分子间作用力形成一个半有序的类石墨晶胞结构，这一胶体体系具有的稳定性是依靠构成胶体体系的各个组分的相互作用力而达到的。
这种作用力有构成这个体系各个组分的偶极矩力、电荷转移和氢键的作用，一旦这些作用力由于外界条件改变而发生变化，肢体体系的稳定性就会被打破，相态发生分离，出现“第二液相”。
在渣油合生焦反应中，沥青质是主要的生焦前身物。
渣油具有良好的安定性，体系温度低、芳烃和胶质浓度越高，则体系越稳定；而体系温度高、沥青质和饱和烃含量越高，体系就越不稳定。
当体系的温度达到某一值后，胶质的溶解能力降低，使渣油的胶体体系受到破坏。
延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策高帅李锦斌
延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策高帅李锦斌发布时间：2023-07-04T07:25:03.334Z 来源：《科技新时代》2023年8期作者：高帅李锦斌[导读] 延迟焦化加热炉是一种常见的热处理设备，用于将原料加热至高温以实现特定的热处理过程。
炉管结焦是该设备运行中常见的问题之一，会导致加热效率下降、能源浪费以及设备寿命缩短。
因此，本文旨在对延迟焦化加热炉炉管结焦的原因进行深入分析，并提出相应的对策以减轻或解决该问题。
陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司陕西省神木县 719319摘要：延迟焦化加热炉是一种常见的热处理设备，用于将原料加热至高温以实现特定的热处理过程。
炉管结焦是该设备运行中常见的问题之一，会导致加热效率下降、能源浪费以及设备寿命缩短。
因此，本文旨在对延迟焦化加热炉炉管结焦的原因进行深入分析，并提出相应的对策以减轻或解决该问题。
关键词：延迟焦化；加热炉；原因；对策引言：在现代工业生产中，延迟焦化加热炉作为一种重要的热处理设备，广泛应用于石化、化工、冶金等行业。
延迟焦化加热炉在长期运行过程中常常面临炉管结焦的问题，给生产效率和设备稳定性带来了一系列挑战。
因此，深入研究延迟焦化加热炉炉管结焦问题的原因和对策，对于提高生产效率、降低能源消耗以及保障设备稳定运行具有重要意义。
一、延迟焦化加热炉工作原理（一）延迟焦化加热炉概述延迟焦化加热炉是一种广泛应用于工业生产领域的热处理设备，其主要功能是将原料加热至高温，以实现特定的热处理过程。
该炉型通常由加热炉本体、炉管和控制系统组成。
其工作原理基于延迟焦化现象，即将高温热源与原料进行间接接触，通过传导、辐射和对流等方式将热能传递给原料，从而实现加热的目的。
（二）炉管结构和材料炉管是延迟焦化加热炉的重要组成部分，其结构和材料选择对于炉管的热传导、耐高温性能以及防止结焦具有重要影响。
炉管通常采用高温合金材料制成，如镍基合金、铬镍钼合金等，以保证在高温环境下的稳定性和耐腐蚀性能。
延迟焦化装置炉管结焦原因分析及延缓措施讨论
延迟焦化装置炉管结焦原因分析及延缓措施讨论作者：王雪娇来源：《中国科技博览》2013年第30期摘要：影响延长焦化装置长周期生产运行的关键是延缓炉管结焦，从结焦的机理和影响因素出发，对炉管结焦原因进行分析，提出抑制或延缓结焦的有效措施。
关键词：延迟焦化加热炉结焦延缓措施中图分类号：TE966 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）30-0007-011、前言近几年来，随着我国乙烯工业的快速发展，作为能将渣油部分转化为乙烯原料的延迟焦化装置处理能力呈现明显的上升趋势，成为渣油深加工的主要选择。
由于其主要原料减压渣油在高温下容易结焦，致使延迟焦化装置操作周期短，停工检修频繁。
尤其是加热炉的炉管结焦问题已成为制约延迟焦化装置长周期运行的最重要因素。
因此，分析延迟焦化加热炉成焦原因并找出最佳的减缓或抑制结焦的对策，对于装置的长周期运行是十分必要的。
2、加热炉结焦的机理炉管结焦是由于油品在炉管中裂解后又缩合而形成高分子焦炭的反应。
介质在炉管内流动时与炉管内表面之间存在一个过渡区，即边界层。
（如图1所示）边界层的平均温度比介质主体温度要高，而平均速度比介质主体速度慢，流动状态呈层流。
因此，边界层总是比介质主体先进入临界温度区，焦炭的浓度也比介质主体中焦炭的浓度高。
当边界层的温度进入介质裂解的临界温度范围时，焦炭量增加且随温度的上升而增多，此时认为炉管开始结焦。
因此，结焦的速度与边界层的温度、压力、平均流速、边界层焦炭的浓度等都有关系，而边界层的厚度愈厚，结焦速度也越大。
由于焦化自身的工艺特点，加工原料主要为胶质、沥青质含量较高的减压渣油，且需要被迅速加热至500℃左右，使其延迟到焦炭塔里进行生焦反应。
高温介质在加热炉中、后部炉管内会产生一定的裂解缩合反应，这些都加剧了炉管的结焦速度。
虽采用多点注汽、控制介质在炉管内停留时间等技术，但与其他设有加热炉的炼油装置不同，焦化炉管结焦问题仍然是制约其长周期运转的最主要因素。
延迟焦化运行常见问题
2.3确定最佳的急冷油注入位置
在早期的设计中，一 般在大油气线出口加 三条急冷油注入线， 管径大多是DN25，斜 插入大油气线中，如 图所示：
• 经过各炼厂焦化装置长 期的经验总结，提出了 一系列行之有效的方法。 如在油气管线上加法兰， 当油气管线结焦时可以 拆掉清焦。有的在油气 出口管线上加过滤器。 还有一种比较好的注入 方法，将急冷油注入油 气刚出焦炭塔的根部， 而且急冷油管线也增大 到DN40，有的采用斜插 式注入，有的采用内置 环行喷雾管注入，均可 有效的防止了油气线结 焦。见图
1.3 加热炉出口温度
加热炉出口温度是焦化反应最关键的操作参数，它 直接影响到焦炭塔内泡沫层的高度。炉出口温度越高，焦 化反应越剧烈，深度越深，泡沫层的高度越低。反之，泡 沫层的高度就越高，易雾沫夹带，使泡沫状焦粉带入油气 管线而引起结焦。图－3表示三种减压渣油炉出口温度与 泡沫层高度的关系。
1.4 加热炉炉管注汽（注水）量
2、掺炼催化油浆使分馏塔底循环过滤器堵塞
• 催化油浆中的催化剂固体粉末除在原料换热器内沉积外， 另一重要沉积点为焦化分馏塔底，由于底循环运转的作用， 该固体粉末最终沉积在底循环过滤器内。自从2003年10 月份掺炼油浆以来，焦化分馏塔底循环过滤器经常堵塞， 导致底循环泵提不起量，常常用蒸汽反吹扫，仍难以奏效， 只好拆开清理，仅11月份就拆开清理3次，拆开后发现过 滤器内含较多焦粉与催化剂粉末混合后的粉状、块状物， 堵塞严重。而在第一开工周期期间（该期间基本未掺炼催 化油浆）该过滤器未曾因堵塞拆开清理过，这进一步验证 了大比例掺炼油浆是导致底循环过滤器堵塞的主要原因。
1.6 焦粉(或泡沫)的夹带
焦炭塔焦粉(或泡沫)的夹带量大小主要与塔内的油 气线速及安全空高有关，在确定焦炭塔直径时一般按 小于允许线速度计算，当装置处理能力提高时，油气 线速增大，容易导致焦粉和泡沫不能沉降而带到油气 线内，导致管线内结焦。
延迟焦化装置炉管结焦分析及改进措施
延迟焦化装置炉管结焦分析及改进措施摘要：因为延迟焦化装置属于高温、高硫化氢、高风险的装置。
通过隐患的分析和排查，提出解决对策。
对装置生产由较强的指导作用。
本文主要分析延迟焦化装置炉管结焦分析及改进措施关键词：延迟焦化;安全隐患;对策引言随着原油资源的劣质化，加工高含硫、高金属劣质油已成为炼厂的常态。
由于焦化装置工艺的灵活性，其已成为炼油工业加工渣油的重要工艺。
延迟焦化装置的安全生产成为重中之重。
1、延迟焦化装置安全隐患1.1人的因素人的误操作，延迟焦化装置由于周期性生产，每天操作工面临开关许多阀门。
由于操作较频繁很容易出现误操作。
误操作导致的阀门开关错误，会导致物料的流出，造成火灾等事故。
其次由于延迟焦化装置24小时生产，操作工面临着上夜班，由于人的生物特性会导致上夜班时人员精神不好，也极易导致误操作。
技术水平，人员由于学习能力，工作经验不同，导致技术水平不一样。
对待突发情况的处理水平也不一样，造成的后果也不同。
人的技术水平不够，不能及时处理突发事故。
人的情绪波动，由于延迟焦化装置操作属于高风险作业，导致操做人员压力较大。
夜班工作导致人员精神状态不好，长期处于疲惫状态。
情绪会不稳定。
1.2设备因素机泵，机泵作为焦化装置的动力，担负着运送物料的作用。
由于其运行环境较恶劣，操作条件变化较大，会导致机泵密封损坏发生泄漏。
机泵运行时间过长保养不到位，会导致一些配件损坏，发生机泵振动，温度超指标。
腐蚀，延迟焦化装置内平台，包括各塔器、罐、空冷等平台。
由于平台有些地方存水，导致平台腐蚀较严重。
平台腐蚀由于较隐蔽发现困难，另外由于平台腐蚀是一个缓慢的过程，通常不能引起足够重视。
设备的腐蚀，各管线、塔器由于腐蚀都会发生减薄。
1.3职业危害延迟焦化装置高噪声，焦炭粉尘，各种油品。
接触时间较长会导致听力下降、导致肺部疾病。
各种油品通过呼吸、皮肤等接触吸收会对身体造成不同程度的伤害。
硫化氢等恶臭气体也会对人身体造成伤害，在生产操作中会发生物体打击、坠落等不确定因素导致的身体伤害。
管式加热炉炉管结焦分析及处理
沥青管式加热炉由于炉管介质中沥青质含量较高，若无针对性措施，在生产过程中要比其他管式加热炉更易产生结焦，严重时甚至堵塞炉管造成停工。
因此，本文结合实际情况对抑制炉管结焦（设计、操作方面）及清焦技术做了深入研究，提出了针对性的措施，为装置长周期稳定运行提供了保障。
1 管式加热炉简介管式加热炉是石油炼制、化工等行业中使用最多的炉形，也是装置的核心设备之一，炉管内介质一般为混相流介质，下进上出。
管式炉的组成部分主要包括：加热炉炉体、燃烧器、炉管、余热回收系统、烟囱等。
2 结焦机理及危害加热炉炉管结焦是化工行业中普遍存在的重大安全隐患。
结焦机理为炉管内介质温度超过了结焦的临界温度，沥青质在高温作用下发生碳化甚至是热裂解，形成焦炭状沥青质，沉积在炉管内壁上，继续受热后进一步缩合脱氢，导致加热炉炉管结焦[1]。
沥青加热炉炉管内介质成分复杂，但都含有不同浓度的沥青质。
沥青结焦的临界温度在400℃左右[2]，而炉管出口温度控制在350~380℃，炉管边界层温度接近甚至超过结焦的临界温度，再加上运行过程中设备故障、生产波动等因素的影响，加热炉炉管易发生裂解、缩合反应生成焦炭。
焦层会使炉管热阻增大、传热效率降低、燃料消耗增加。
管外壁的热辐射无法正常传导至管内介质，从而造成管壁温度超温，当温度达到一定程度炉管还有出现爆管的可能。
同时因炉管内径变小，介质流动阻力增大，介质在管内的压降会激增，会严重影响加热炉及上下游设备的正常操作。
炉管结焦主要集中在炉管上半部分，焦块坚硬，根据其他炼化装置的经验，焦层可达50mm，从焦层分布看，上部炉管（即出口部分炉管）结焦程度较下半部分（即入口部分炉管）严重。
因此加热炉日常操作维护的核心，是在满足工艺生产的前提下，如何有效的控制管内介质边界层温度，以减少管内结焦，从而保证装置长周期稳定运行。
3 影响结焦因素的分析3.1 焦层的结焦速度和脱落速度结焦以后，最直观的表现就是炉管外壁温度急剧升高，出现局部红管。