延迟焦化装置高负荷生产措施与优化

叶尔夏提 杨志伟 赵艳霞

（中国石油独山子石化公司炼油一部，新疆独山子，833699）

摘 要 ：延迟焦化装置作为重油加工的重要装置之一，具有投入成本低，经济收益高的特点，延迟焦化装置提高装置负荷率，对于降低装置单耗 ，提高装置运行效益，具有着积极的意义。但是装置在高负荷运行的过程中，随着装置处理量的提高，越来越多的问题就暴露出来了，比如加热炉炉管结焦造成炉膛温度偏高，炉管壁温度偏高，吸收塔顶油等生产问题，给装置长周期运行带来困难等。本文以独山子石化延迟焦化装置为例，通过对装置运行现状进行观察，结合现在的运行状况，同时还对焦化装置高负荷生产条件下其他可能出现的问题，应对措施，及运行过程中的优化措施进行了详细的说明，为装置灵活调整加工负荷提供参考依据。

关键词 ：延迟焦化 高负荷 措施

1.高负荷率下的生产问题分析

1.1大处理量对加热炉平稳运行的影响

随着装置处理量的提高，加热炉每分支流量由原来的40-43t/h提高到现在的50-55t/h.加热炉负荷增大，炉膛，炉管壁温度提高，尤其在下午新塔预热后，加热炉负荷为最大，有时炉管壁温度，炉膛温度出现温度高报警.炉管表面热强度增加。在焦化加热炉中沥青质容易从原料中析出，附着在加热炉辐射段炉管内壁上，进一步造成加热炉辐射炉管结焦。导致炉总出口温度烧不上去，瓦斯耗量增加，加热炉岗位操作工频繁去现场调解，频繁开关观火孔观察火嘴燃烧情况也会导致炉膛负压波动，增加了岗位人员的劳动强度，加热炉炉管壁长期温度高对加热炉的长周期运行有影响.

1.2大处理量对焦炭塔的影响

随着装置处理量的提高，由于油气线速增加，焦粉携带量提高 ，换塔改放空时容易将焦粉带入放空冷却系统，造成放空塔底回流泵过滤器焦粉聚集.

因为处理量大，焦炭塔塔顶温度相计较以前较高，换塔后为了压低老塔温度，使用的急冷油量较大，导致放水时VOC比较高.限制了放水速度，放水太快回导致新除臭系统VOC报警，对除臭系统运行带来安全隐患.

焦炭塔生焦高度高，在冷焦给水时容易造成冷焦压力高，放空冷却塔塔顶温度也跟着提高，造成放空塔底回流泵高负荷运行。而且冷焦时间加长，冷焦不易冷透，放水后容易温度回升，焦炭塔压力上升。除焦开塔顶盖，塔底盖时会冒气.

同时焦炭塔生焦高度高，焦比较硬，除焦时间加长，除焦大泵时间运行加长，对除焦系统运行带来安全隐患.

1.3大处理量对分馏系统的影响

装置处理量高以后，由于油气线速增加，焦粉携带量提高焦化分馏塔塔底积焦后，塔底储液能力降低，一方面不利于装置长周期运行，导致大油气线结焦、塔底循环泵经常不上量、洗涤段焦粉堵塞沉积。需要频繁的切换和清理分馏塔底过滤器，增加岗位劳动负荷，另一方面 ，焦炭塔焦粉携带严重 、焦化分馏塔底温度过高 、介质在分馏塔底停留时间太长，都都会导致分馏塔塔底积焦。

装置加工量大，焦炭塔换塔时蜡油产出量较多，外放量大会造成轻重蜡油出装置流量增大，随着流量的增大，轻重蜡油外放温度也会随着提高，同时柴油产出量也会较多，造成柴油集油箱液位高，柴油外放流量增大，外放温度也会随着提高，对罐区等下游装置带来安全隐患.

在大负荷下，分馏塔顶产品比正常生产较多，加上本装置回炼塔石化污油。塔石化污油轻组分较多，从而造成分馏塔顶油水分离罐液面长期高液面，不易控制.

1.4大处理量对吸收稳定系统的影响

随着加工量的增大，干气产出量也会较多，吸收塔汽液相负荷较大，为了保证干气质量合格，增加补充吸收剂（粗汽油）后造成一中集油箱液面高，造成顶油.

2.优化运行分析与措施

2.1加热炉安排机械清焦

加热炉作为延迟焦化装置的核心设备，炉管结焦速率和清焦效果直接决定了装置的开工周期，是装置能否长周期运行的关键。在线清焦能短时间解决加热炉炉管结焦，同时。比传统的烧焦来讲，不会因为烧焦温度控制不好对炉管带来损伤，比如局部过热管碳化、变形，氧化加剧，强度下降，炉管的表面爆皮；烧焦时炉管内脱落的矿物质和砂粒，会在烧焦吹管时对管路弯头部位形成过度冲刷，从而带来内部磨薄，磨穿的安全隐患。为此装置在2023年5月4日到5月16日进行了机械清焦.

清焦之后加热炉F101机械清焦之前各炉管管壁温度明显比正常时高.清焦后各炉管壁温度大幅下降

2.2以适当的辐射炉管注汽量，控制好反应油气线速

焦化加热炉注汽量的大小与原料性质 、循环比和处理量等有关。操作时根据加工负荷变化的情况，及时调整加热炉注汽量。为避免因较大蒸汽量进入焦炭塔，引起塔内气相过多而到之油气现速增大。装置技术干部根据处理量等条件，通过查阅相关资料，对加热炉注汽量进行了跟踪观察分析，努力根据生产条件选择出比较合适的注汽量 ，下达生产指令，既满足了炉管内的介质流速要求，使炉管安全程度及管内结焦得以控制 ，又有效控制在焦炭塔气体线速 ，尽可能减少焦粉携带，同时还降低了4.0Mpa蒸汽能耗.

2.3优化焦炭塔操作参数

通过细化焦炭塔操作，在换塔是控制好老塔吹气的量和速度，降低换塔是加热炉出口压力。 控制好切换老塔的小吹汽量 ；焦炭塔由老塔切换到新塔后 ，老塔需要进行冷焦处理 ，由于焦炭塔上部有一定高度软焦层和泡沫层 ，要求此时开阀给汽要缓慢 ，且不大于 5t／h，以免将部分泡沫带入油气大管线平稳控制焦炭塔顶压力 ，焦炭塔塔顶压力波动 ，造成塔顶油气负荷不稳定，是产生焦粉携带的主要因素 。焦炭塔顶操作压力降低 ，使塔顶的气体体积增大，线速增加 ，容易携带焦粉 ，造成管线结焦 。因此 ，应平稳控制焦炭塔顶温度和压力。尤其在焦炭塔放瓦斯预热和切换生产时，及时调整气压机转速 ，减少系统压力波动幅度 ，避免造成焦炭塔与分馏塔间的系统压差增加，从而增大气相流速。在使用油品供急冷油时 ，也要加强调整 ，防止由于急冷油带水等情况对装置操 作的影响。

2.4控制凉水系统的VOC

首先优化换塔后急冷油的操作，在放水发现冷焦水发黄，判断为换塔后急冷油量增加导致。为此部里技术干部下达生产指令要求换塔后将老塔温度控制在415℃左右并要求冷焦前必须关闭老塔急冷油阀门，这样可以减少急冷油的量，减少急冷油进入冷焦水系统.同时装置对塔顶各急冷油阀门进行排查，防止急冷油阀不严，同时安排对冷焦热水罐T-201A.B不定期进行顶油作业，减少冷焦水系统中的油，从而大大降低了放水时总烃的量.同时控制好冷焦水温度，下发生产指令，冷焦水温度目标值40℃，及时开风机。

采取一系列措施后，焦炭塔放水总烃有了明显的下降。

2.5分馏塔的调整

在工艺指标范围内，适当提高分馏塔顶压力和温度，适当提高塔顶回流流量和降低塔顶回流温度。控制分馏塔产品分布.

3.生产技术改进效果跟踪

通过对焦化炉进行机械清焦，优化焦炭塔操作等手段，使焦化加炉管炉管壁温赌下降 ，炉进出口压降没有明显提高，辐射管壁温度上升速率下降，焦炭塔进料线及焦炭塔顶油气线清理时间间隔约延长了1倍。合理控制温度和焦化炉注汽量、控制小吹汽量 、平稳操作压力等措施 ，有效控制油气线速，减少了焦粉携带，分馏塔底过滤器清理时间间隔增加了10-20天 。根据焦化装置不同处理量 、不同原料性质 、不同反应温度条件下的压缩富气流量、温度的变化，不断进行优化改进，摸索变化中的优化操作条件 ，放水时除臭系统总烃明显减少，提高了装置运行质量和效益。

参考文献：

[1]瞿 国 华.延 迟 焦 化 工 艺 与 工 程 [M]．北 京 ：中 国 石 化 出 版 社 ， 2008：419-422.

作者简介：叶尓夏提（1984~）：男, 焦化装置技师；E-mail：[e-mail]