浅论延迟焦化装置水力除焦系统的优化

杨晓林 李唯让

摘 要：水力除焦是延迟焦化的一道生产工序，它是依靠高压水射流的动能将焦炭切落的過程。水力除焦系统的运行质量直接影响到延迟焦化装置的长周期、安全、平稳运行。通过优化水力除焦工艺流程和操作技术、改进主要除焦设备的技术性能，可以有效降低装置用电能耗和除焦设备维保成本、减少装置非计划停工次数，对提高装置的经济效益具有积极意义。

关键词：水力除焦；优化；延迟焦化

一、前言

中石化胜利石化总厂40万吨/年延迟焦化装置于1996年12月投产，生焦周期24小时。该装置水力除焦系统是北京院90年代初设计的单井架双钻具水力除焦系统，包括除焦机械设备、除焦水工艺流程以及除焦控制程序等，主要技术数据见表1。

水力除焦在生产实际过程中，会遇到各种各样的矛盾和问题，随着科学技术的发展和管理方法的进步，优化水力除焦系统的运行质量是一个需要不断探索和研究的课题。

二、存在问题

水力除焦系统在实际运行中存在的问题制约着水力除焦系统的运行质量，对装置长周期、安全、平稳运行产生很大影响，及时发现、判断和解决这些问题尤为重要。

（1）除焦设备的故障率高

除焦设备主要有：钻机绞车、钻具（风动水龙头、钻杆、自动切换除焦器）、自动液压塔底盖机、风动扳手、除焦水三位控制阀等。由于涉及特种机械设备较多，其日常维护与保养工作量大。在实际使用过程当中，易发生维保工作不够或操作不当，造成除焦设备故障率高。一旦机械设备出现问题又需要对系统进行反复测试以查找问题，既影响了正常生产又造成了额外能耗。

（2）风动马达动力不足

风动马达作为除焦过程的重要设备，其做功效果不好，会造成顶钻、卡钻及除焦时钻杆的摆动，这些都会给整个除焦系统设备造成损害。风动马达存在转速慢、动力不足等弊端，影响除焦效率。同时，一旦风动马达出现问题，其抢修十分麻烦且时间较长，将会影响正常装置正常生产。

（3）高压水泵出口压力低

高压水泵出口压力与除焦效率正相关，压力高除焦效率就高，反之就低。而装置高压水泵由于设计问题出口压力偏低，造成除焦速度慢、高压水泵投用时间较长用电量高、设备老化、运行状况不稳定的问题。

（4）除焦速度控制不合理

在除焦操作过程中，司钻岗位下钻速度过快会导致除焦不彻底、产生悬壁焦等，对焦炭塔预热产生影响，甚至造成顶钻、卡钻、塌方等事故；过慢会造成时间延长，增加用电量。因此，岗位操作方法完不完善，除焦速度控制合不合理，直接影响除焦时间。

三、优化措施

（1）细化除焦设备维保工作

加强机械设备日常检查与维护保养以及合理操作，降低机械设备故障率，主要包括：①检查钻具系统。确认大钩、支点轴承、导轨、高压水管线及所属阀门、风管、仪表和电气设备、电机接地线完好，所有地脚螺栓紧固，钻机绞车减速箱油合格。②检查操作盘。确认电源指示灯显示正确、讯号好用、灯炮同时闪亮，电磁抱闸灵敏，手闸可靠，水线通风吹扫畅通。③检查高压水泵。确认润滑油管线完好，油质分析合格，密封点无渗漏。机泵盘车正常，机械密封无泄漏，泵出口球型隔断阀良好。④检查自动底盖机。确保底盖机电器设备、仪表、电缆接头完好，高压电机各部温度计要齐全、接地要良好、冷却水要畅通。

⑵增设水马达

结合除焦实际情况，在原有风动马达的基础上，再采用水马达技术，使除焦系统更加完善。水马达安装在钻杆下部，它的输出轴连接除焦器。它是靠高压水驱动的，工作时钻杆不旋转，高压水驱动水马达中的一系列的活塞机构，将动力传给输出轴，从而带动除焦器旋转。这种驱动方式克服了风力驱动的一些缺点，动力强劲，除焦效率较高，且设备不易损坏。水马达投用后运行正常，除焦钻具维护工作量也大大减少。

⑶高压水泵增加叶轮

高压水泵经过优化分析，采取增加一级叶轮以提高泵出口压力的措施。优化后，泵出口压力提高了1.5MPa左右，从而缩短高压水泵运行时间20min，节约电量4707度，以电费0.77元/度计算，节约人民币3624.39元/周。

⑷优化岗位操作方法

优化操作方法，对岗位操作中易出现的问题进行逐项分析制定措施，主要包括高压水泵操作及司钻操作优化。

优化高压水泵岗位操作：①在高压水泵运行过程中，检查各仪表运行情况，控制在规定指标内，每次切换高压水和升压时记录一次、检查一次。②调节冷却水阀门开度控制轴瓦温度，正常温度45℃，禁止温度差变化太大，密切注意机械密封工作情况，查看两路密封水的压力及温度。③定期对切焦水罐底进行吹扫，将含焦粉污水排至二次沉淀池。

优化司钻岗位操作：①根据焦层软硬情况调节下钻速度，保证钻孔平稳；切焦时监视下焦情况，及时同天车联系。②注意水龙带、风带的摆动，防止吊挂在塔架上造成拉断等事故；防止钢丝绳松驰、大钩倾斜、钢丝绳脱槽等现象的发生。③高压水泵停泵后，给风吹扫高压胶管及钻具中的水后提出钻杆，再将钻机绞车的升降钮旋至中间位、速度钮旋至最低，表盘停电。

四、结论

（1）通过加强除焦水水质控制，做好设备维护保养、冬季防冻防凝、润滑、检查和预防性维修工作，除焦时间下降，设备各项运行指标良好，设备故障次数降低到1～2次/月以下。

（2）通过优化水力除焦岗位操作水平，员工工作积极性、主动性明显增强，除焦效率提高，除焦设备耗电量明显减少，除焦系统运行平稳，没有发生因此而造成的装置非计划停工。

参考文献

[1]刘根元.延迟焦化装置操作工[M].中石化职业技能鉴定指导中心编.北京：中国石化出版社，2006

[2]袁存昱，张海莹，刘安东等.延迟焦化装置操作规程[M].中石化胜利石化总厂出版，2011