延迟焦化装置炉管结焦机理及控制措施
3延迟焦化装置长周期生产的优化措施及讨论
2.4.3 添加结盐控制剂
结盐控制剂是一种不挥发的添加剂，它 会往重组份的方向走，即向塔的下方走。 在这个过程中，塔中的氯化铵沉积物就
会逐渐为结盐控制剂所浸润。结盐控制
剂可以和金属的表面形成强有力的结合， 并逐渐将氯化铵和金属表面分离。氯化 铵会被液流冲散带走，并随产品带出。 通过添加结盐控制剂可以有效减缓分馏 塔顶塔盘结盐速度，平稳分馏塔的操作。
2.4 分馏塔顶结盐所采取的措施
由于焦化原料中含有较多的氮化物和氯盐，以及采油过程中添加的 采油助剂，再加上常减压装置脱盐效果不稳定等原因，易在分馏塔
上部出现结盐现象，致使塔顶循环回流经常抽空、柴油集油箱液位
大幅度波动、粗汽油干点失控乃至分馏塔冲塔、塔顶空冷堵塞等情
况。给分馏塔安全平稳操作及装置长周期运行带来较大的困难。针 对此问题，主要采取了以下措施：
的措施
2.1 针对加热炉对流出口、分馏塔底超温情 况采用灵活调节循环比工艺流程
焦化装置原采用的是焦炭塔反应油气和减压 渣油在分馏塔进料段直接换热的流程（见图 1），利用换热深度来控制进料油气中重组份
的冷凝量，从而调节循环比。但是，由于加
热炉对流出口温度较高（接近380℃），造成 分馏塔塔底温度经常超过385℃而容易结焦，
图2 灵活可调循环比延迟焦化流程
分馏塔
焦炭塔
出装置
循环油泵
缓冲罐
减压渣油
加热炉进料缓冲罐
加热炉
原料油泵 辐射进料泵
图2 灵活调节循环比延迟焦化流程图
2.2 针对延长加热炉生产周期所采用的措施
装置加热炉辐射管材质原设计为 Gr5Mo，其设备允许长期使用温度 为不大于650℃，在装置运行中后 期，炉管先后出现炉管结焦、管
延迟焦化装置长周期生产中存在的问题及解决措施
延迟焦化装置长周期生产中存在的问题及解决措施摘要：延迟焦化是工业领域十分常用的加工渣油、重油的技术。
近年来，随着行业的迅猛发展，延迟焦化装置发挥的作用越发凸显，但随着装置运行周期的加长，这些装置不一而同地出现了性能、质量问题。
本文研究延迟焦化装置长周期生产中存在的问题，列举相应的解决措施，共研究了加热炉、焦炭塔大油气管线及分馏塔存在的问题，提出相应的技术手段。
期望本文能够为相关工作者带来一定的参考作用。
关键词：延迟焦化装置；长周期生产；问题；解决措施引言：在工业领域中，延迟焦化装置有着极高的应用率，有着技术简单、投资费用少等一系列的特点，应用效益显著，帮助石化企业显著提升了生产效益。
近年来，随着石化行业的逐步发展，市场中，轻质油品的需求量有所上升，重油/渣油加工任务正在变得日益繁重，使延迟焦化装置不得不保持长周期生产状态，因此相关工作者应仔细研究延迟焦化装置现存问题，提升其运行质量。
一、加热炉问题及对策（一）问题加热炉是石化厂生产必然会用到的一类设备，长周期生产状态下，此种设备常会出现炉管结焦问题，最终影响化工厂的生产质量。
为提升加热炉的生产水平，工作人员应加强对此类现象的控制，尽可能延长此类设备的运行寿命[1]。
实践证明，出现炉管结焦问题后，管壁的温度会有所上升，进而导致管内出现压力膨胀问题，最终引发腐蚀、氧化等一系列现象的出现，此时只能对装置实施停炉进行机械清焦，但经多次机械清焦后，炉管内壁表面光滑度逐渐降低，渣油结焦倾向越发明显，结焦周期有所缩短，同时原材料性质、加工负荷为加热炉运转造成的影响也在变得越发突出。
（二）对策（1）优化原材料质量，开发重油组合工艺：原油性质深刻影响着加热炉的正常运行，如，含硫渣油的组分，与沥青十分相似，长期使用这一材料进行加工，会提升加热炉炉管表面温度，一般会超过650摄氏度。
经机械清焦处理后，炉管在运行半个月后，仍会出现结焦，因此工作人员应当加强对此类材料质量的控制；溶剂脱沥青装置在高金属原油生产中有着较高的应用率，渣油材料本身质量不佳，因此工作人员可使用组合工艺降低装置脱沥青油含量，解决结焦问题。
延迟焦化装置主要设备及操作管理
第四章延迟焦化装置主要设备及操作管理延迟焦化装置主要设备有分馏塔、焦炭塔、加热炉、气压机、汽轮机等。
由于其功能作用不同，因此在结构及使用方面有着自身的特点。
4.1 加热炉4.1.1加热炉的作用、构造(1)加热炉的作用加热炉是延迟焦化装置的重要设备，它在在整个装置的总投资中占着很大的比例。
它的作用是将油品加热，使油品在焦炭塔里进行反应有足够的热量。
为满足生产的需要，由于延迟焦化工艺条件的特殊，对加热炉有苛刻的要求：热传递速度快；高的原料油流速或者油品在炉管内停留时间短；压力降小；炉膛的热分配合理，表面热强度均匀等。
(2)热量的传递加热炉的热量来源是燃料的燃烧，燃料一般用燃料气(瓦斯)或重质油(焦化原料渣油)。
当燃料在炉膛里燃烧时，产生1100℃以上的高温烟气。
高温烟气用辐射传热方式将大量的热量传递给辐射室的炉管，被油品带走。
炉墙吸收的热量，除少数被散热损失外，由于温度高也以辐射方式传递给炉管。
炉膛里的传热方式，90﹪以上为辐射传热，所以叫辐射室。
烟气在辐射室内给出热量以后，温度降到约700～950℃,借助烟囱的抽力，继续上升到对流室。
在对流室里，炉管是采用紧密的交叉排列，管内物料与管外烟气换热，烟气是以强制对流方式将热量传递给对流炉管内的油品的。
烟气经过辐射、对流、过热蒸汽及注水预热炉管，然后约在200～250℃通过烟道烟囱排入空中。
这么高温度的烟气排空，要带走大量的热量，烟气的温度越高，带走的热量就越多，加热炉的热效率就越低。
所以，如何减少热损失，提高加热炉的效率，对于炉型选用和设计、生产操作与管理都应该引起重视。
(3)加热炉的构造炼油厂的加热炉型式很多，结构也不一样。
但是，一个完整的加热炉，不管形式如何，大致都由以下部分组成。
①辐射室辐射室也称为炉膛，这是燃料燃烧和辐射放热(或油品吸热)的地方，辐射室排列着供油品加热用的炉管，炉管的编号顺序一般都是人下向上编排，即最下面的一根为第一根。
炉管两端由管板和固定吊挂支撑，管板、吊挂因炉型结构不同而不同。
研究延迟焦化装置长周期运行的制约因素与措施
研究延迟焦化装置长周期运行的制约因素与措施通过对我国某化工产业当中，延迟焦化设备长期运行工作当中的制约因素进行分析和探索，根据延迟焦化设备的实际工作特性，分析炼油厂当中延迟焦化设备长期运行工作当中产生的制约性因素，有效总结和优化了整个生产工艺流程，减缓了内部一些关键性部位的结焦、结盐等问题，制定出了有效的预防措施来进行保障，以此来达到延迟焦化设备长期稳定工作的目标。
标签：延迟焦化设备;长期运行;结焦;结盐当前世界上有85%以上的焦化处理设备基本上都采用的是延迟焦化生产工艺，并且取得了良好的工作效果。
本文针对延迟焦化设备，在长期工作运行过程当中产生的不良影响因素进行了分析和探索，同时提出了有效的解决措施。
1 延迟焦化装置长周期运行的制约因素1.1 原油性质变化大在延迟焦化设备的设计原理上，主要使用的是鲁宁管减压渣油，而在实际的生产过程当中，通过使用鲁宁管减压渣油和进口渣油之间进行混合提炼，有的时候通过进口渣油单独提炼，其中产生了进口原油和渣油之间的相互变换非常频繁，进而造成了原油的性质变化比较明显。
在整个工作过程当中的操作难度较大，对整个延迟焦化设备的安全稳定运行形成了不良的影响。
1.2 加热炉管结焦问题加热炉是延迟焦化设备当中非常重要的构成环节，渣油在炉管内部进行有效的加热，超过一定的温度界限之后会产生裂解缩合反应。
该反应完成之后原油当中会产生大量的游离碳元素，这些碳元素会在设备的内壁上进行聚集成焦，结焦之后的管道内壁温度会不断上升，压力上也会不断上涨，严重的情况下甚至会造成整个设备的工作停止，直接影响到了加热炉的长期稳定工作和运行。
1.3 挥发线内结焦问题在高温的工作环境下，原油当中的成分会产生一定的挥发现象，在挥发出来的气体和内壁管道上进行结焦。
当原油当中含有大量的硫元素，那么焦炭塔的顶层上直接会直接形成结焦问题，此时会发现结焦会形成焦炭，塔内部的压力不断上涨，最高压力可以达到0.25MPa以上，直接威胁到了焦炭塔的安全稳定生产。
延迟焦化
延迟焦化delayed coking石油裂化的一种方法。
其主要目的是将高残碳的残油转化为轻质油。
所用装置可进行循环操作，即将重油的焦化馏出油中较重的馏分作为循环油，且在装置中停留时间较长。
可提高轻质油的收率和脱碳效率。
有操作连续化、处理量大、灵活性强、脱碳效率高的优点。
延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温(约500℃)进行深度的热裂化和缩合反应，生产气体、汽油、柴油、蜡油、和焦炭的技术。
所谓延迟是指将焦化油(原料油和循环油)经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用，称为延迟焦化技术。
渣油先经加热进入焦炭塔后再进行焦化反应的过程。
是一种半连续工艺过程。
一般都是一炉(加热炉)二塔(焦化塔)或二炉四塔，加热炉连续进料，焦化塔轮换操作。
它是目前世界渣油深度加工的主要方法之一。
原料油(减压渣油或其他重质油如脱油沥青、澄清油甚至污油)经加热到495～505℃进入焦炭塔，待陆续装满(留一定的空间)后，改进入另一焦炭塔。
热原料油在焦炭塔内进行焦化反应，生成的轻质产物从顶部出来进入分馏塔，分馏出石油气、汽油、柴油和重馏分油。
重馏分油可以送去进一步加工(如作裂化原料)也可以全部或部分循环回原料油系统。
残留在焦炭塔中的焦炭以钻头或水力除焦卸出。
焦炭塔恢复空塔后再进热原料。
该过程焦炭的收率随原料油残炭而变，石油气产量一般10％(质量)左右，其余因循环比不同而异，但柴/汽比大于1。
编辑本段延迟焦化工艺延迟焦化与热裂化相似，只是在短时间内加热到焦化反应所需温度，控制原料在炉管中基本上不发生裂化反应，而延缓到专设的焦炭塔中进行裂化反应，“延迟焦化”也正是因此得名。
延迟焦化装置主要由8个部分组成：（1）焦化部分，主要设备是加热炉和焦炭塔。
有一炉两塔、两炉四塔，也有与其它装置直接联合的。
（2）分馏部分，主要设备是分馏塔。
（3）焦化气体回收和脱硫，主要设备是吸收解吸塔，稳定塔，再吸收塔等。
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。
延迟焦化措施包括哪些
延迟焦化措施包括哪些延迟焦化是指在高温条件下，将焦油和焦炭分离开来的过程。
在工业生产中，延迟焦化是一项重要的工艺，可以有效地提高焦炭的质量和减少对环境的影响。
为了实现延迟焦化，需要采取一系列措施来确保焦化过程的顺利进行。
本文将介绍延迟焦化措施包括哪些，并探讨它们的作用和实施方法。
1. 控制焦炉温度。
控制焦炉温度是延迟焦化的关键措施之一。
通过控制焦炉温度，可以有效地减少焦炭中的杂质含量，提高焦炭的质量。
此外，适当的温度控制还可以减少焦炉的能耗，降低生产成本。
2. 优化焦炉结构。
优化焦炉结构是另一个重要的延迟焦化措施。
通过对焦炉结构进行优化，可以提高焦炭的产量和质量，减少焦炭的损耗和浪费。
同时，优化焦炉结构还可以减少对环境的污染，降低对自然资源的消耗。
3. 使用高效的燃料。
使用高效的燃料是延迟焦化的关键措施之一。
高效的燃料可以提高焦炉的燃烧效率，减少能源消耗，降低生产成本。
同时，高效的燃料还可以减少对环境的影响，降低大气污染物的排放。
4. 加强设备维护。
加强设备维护是延迟焦化的重要措施之一。
定期对焦炉设备进行检查和维护，可以确保设备的正常运行，提高生产效率，减少故障和事故的发生。
同时，加强设备维护还可以延长设备的使用寿命，降低维护成本。
5. 优化操作流程。
优化操作流程是延迟焦化的关键措施之一。
通过优化操作流程，可以提高生产效率，减少能源消耗和原材料的浪费。
同时，优化操作流程还可以减少对环境的影响，降低废水和废气的排放。
6. 强化员工培训。
强化员工培训是延迟焦化的重要措施之一。
通过对员工进行培训，可以提高他们的操作技能和安全意识，减少事故的发生，提高生产效率。
同时，强化员工培训还可以提高员工的责任感和使命感，促进企业的可持续发展。
在实施延迟焦化措施时，需要注意以下几点：1. 制定详细的实施计划，明确责任人和实施时间表，确保措施的顺利实施。
2. 加强对措施的监督和检查，及时发现和解决问题，确保措施的有效性。
炉管机械清焦技术在延迟焦化装置加热炉上的应用
炉管机械清焦技术在延迟焦化装置加热炉上的应用摘要：加热炉炉管机械清焦技术的主要清洁工具是清焦小球，与落后的清焦技术相比较，创新的清焦技术不仅可以将加热炉炉管内的焦层和污垢处理干净，而且对其加热炉管内伤害少、安全性高、清洁时间短等较多优点。
本文介绍加热炉炉管使用机械清焦技术的原因、焦化装置存在的意义以及清理的步骤。
关键词：延迟焦化;机械清焦;加热炉应用一、使用炉管机械清焦技术原因及判断加热炉管内的污垢沉积以焦层是工业发展一个最为关注的重要问题，由于炉管清理不及时而造成的堵塞以及爆管等现象直接导致企业无法正常运作，不仅对环境造成了污染，还影响了产品的质量。
因此，管内清洁技术不但可以减少企业的损失让其正常生产，而且对于降低消耗有着明显的作用。
加热炉内装置较多，结构较为复杂，因此，有些炉管会出现比其它管内的温度高，从而在这个管内会有较硬的焦层，形成的焦层非常多不及时清理的话，不仅会导致管内流通不畅，而且还会使加热炉的加热能力下降，导致管壁温度异常上升，因此加热炉会处于危险之中。
在现实中也有管壁温度过高破裂而发生的事故。
依据管壁温度的提高，管内压力加大，加热炉管表层的变化等迹象来确定此时的焦化状态。
依据一下几点可以了解加热炉炉管的结焦状态：（1）加热炉里的加热管或者是多管路的管道在接触火焰时产生偏流时，导致局部过热产生大量的焦层。
（2）加热管内的液体流动的速度不同而随之改变，到了传热面上会使其变成气体而排出，导致液体表面的膜破裂，膜破裂使管壁的温度加速升高。
（3）加热炉炉管机械清焦的过程中，可以依据前后流出水的颜色以及压力，还有水的流量变化来断定加热炉炉管内焦层的情况。
在清洁之前，水的颜色是黑色的，可以通过水流动的压力还有水流量的变化范围大从而表示炉内有焦层堵塞；焦层清理之后，水流出的颜色是铁锈色，流动的压力和水流量的变化慢慢趋近于稳定，从而表明加热炉炉管内的焦层被清理干净。
（4）可以依据清焦球的颜色和附着在清焦球上的物质从而断定管内焦层的厚度。
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延迟焦化装置炉管结焦机理及控制措施
李思;史会兵
【摘要】本文根据山东京博石油化工有限公司80万吨/年延迟焦化装置的实际情况出发,分析了影响焦化加热炉结焦机理,并根据装置情况,介绍了现行的改进或控制措施.
【期刊名称】《化工管理》
【年(卷),期】2017(000)029
【总页数】1页(P76)
【关键词】延迟焦化;炉出口温度;高温分散阻焦剂;石油焦挥发分
【作者】李思;史会兵
【作者单位】山东京博石油化工有限公司,山东博兴 256500;山东京博石油化工有限公司,山东博兴 256500
【正文语种】中文
山东京博石化80万吨/年延迟焦化装置建于2005年，经过十余年的生产运行，积累了一定的经验在保证延迟焦化装置长周期运行方面。
通过分析影响焦化加热炉结焦机理，并根据装置实际情况，介绍了现行的改进或控制措施。
延迟焦化装置主要存在的结焦与结垢机理如下[2]：
（1）自由基聚合：
焦化混合原料中含有的不饱和烃类在热和金属的催化作用下，分解为自由基，自由基进一步引发聚合反应，最终生成分子量很大的聚合物沉积在炉管表面，再进一步
脱氢后形成焦[2]。
（2）热分解和热缩合：
在热的作用下，低分子量的烃类会不断缩合成为大分子量的烃类，当分子量达到一定程度，导致溶解度降低，析出并沉积在设备表面，进一步脱氢后最终形成了焦[3]。
（3）无机杂质沉积：
焦化原料中通常会含有如下无机杂质：固体杂质、金属杂质，这些杂质会粘附在沥青质表面并沉积下来，特别是在工艺物料流速较低的位置。
不同装置由于原料、操作条件等的差异，可能主导结焦的机理稍有差异，但无论如何变化，上述四种导致结焦的机理是同时存在的[4]。
加热炉管结焦的主要危害在于：能耗增加、换热温度降低，压差增加、负荷下降、装置原料选择的灵活性下降、操作费用增加、装置频繁停车、对安全环保的影响。
在正常生产过程中，必须严格监控，保持合理的炉膛温度，在出现紧急情况时要及时加大注汽量，保证炉管温度不超标。
于此同时，还应加强仪表的维护保养，确保各仪器的正常投用，保证炉管温度的准确检测和控制，并且要加强现场加热炉的检查，确定炉子燃烧正常，炉管的燃烧在正常的指标内[7]。
高温分散阻焦剂在高温时稳定，能够有效稳定沥青质，对所有的有机垢物、无机垢物起到分散作用，使这些垢物保持在较小的颗粒不聚集在一起形成沉积，从而降低结焦的趋势。
同时该剂还能够改变已经形成的焦和垢物的形状，使其易于清理和减少设备清洗的时间[8]。
2.2.1 加热炉管壁温升变化
加热炉出口温度控制在500℃的状态下，在未加高温分散阻焦剂的情况下，5日内炉管管壁日温升在0.20℃/t；提高炉出口温度至502℃，加注高温分散阻焦剂
150ppm维持3天，炉管管壁日温升为-0.95℃/t；继续提高炉出口温度至505℃，
高温分散阻焦剂的量不变维持3天，炉管管壁日温升为-0.6℃/t；炉出口温度控制在505℃的状态下，在未加高温分散阻焦剂的情况下维持3天，炉管管壁日温升至0.54℃/天，管壁温升明显加快。
通过14天的标定，可以看出加入高温分散阻焦剂能够有效降低炉管管壁温度，也能从侧面反映出减缓了炉管结焦趋势。
2.2.2 石油焦挥发分降低
通过对焦炭挥发分对比发现，在加热炉出口温度由496℃提至502℃后，焦炭挥发分由9.37降至8.34，但随着加热炉出口温度提至505℃，焦炭挥发分未见明显变化。
焦化加热炉运行的好坏直接影响着装置长周期运行和炼厂的经济效益，加热炉炉管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，因此为了使延迟焦化装置延长运行周期，实现企业效益最大化，就必须延缓与控制炉管内结焦。
本文从控制合适的炉管温度、加注高温分散阻焦剂措施，从而大大延长了焦化加热炉的运行周期[9]。
【相关文献】
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