延迟焦化装置结焦原因分析及对策

赵永珍 许海滨 丁莹

摘要：本文通过对加热炉炉管、焦炭塔大油气线、焦炭塔闷头结焦现状、分馏塔塔盘结焦、吸收稳定再吸收塔塔盘、换热器结焦情况、柴油空冷管箱焦粉沉积情况、冷焦水罐焦粉沉积情况的了解，从原料劣质化、操作周期性波动、消泡剂注入、焦炭塔顶大油气线及加热炉出口温度热偶套管结焦、分馏塔底油流动性差、侧线回流不均、焦炭塔压环阀操作、三顶瓦斯波动影响八个方面分析结焦的原因，并提出了缓解装置结焦的措施，以达到装置长周期运行。

关键词：结焦;分析;长周期;对策

1 前言

延迟焦化装置结焦的位置通常在加热炉的炉管、焦炭塔的挥发线、加热炉辐射进料泵的入口和分馏塔底循环泵的入口等重油高温长时间停留的地方。但某炼厂延迟焦化装置在检修期间从分馏塔清理出焦粉7吨，换热器结焦严重，在下游装置也发现有焦粉携带。本文对该装置系统结焦和焦粉携带情况做了详细介绍，并从各方面入手，对结焦原因进行分析，并提出相对应的措施，为装置的长周期平稳运行提供保障。

2 焦化装置具体结焦情况

2.1加热炉炉管结焦情况

在对加热炉炉管进行机械清焦时，发现加热炉出口管线结焦严重，且存在偏流现象，平均厚度20mm，最厚的位置达到55mm。

因此在今后的工作中应该监护运行，监控四通阀前两分支的压力、温度，严防加热炉超温超压运行，提高管线的使用寿命。

2.2 分馏塔结焦情况

本次检修分馏塔、换热器、空冷、罐、管线打开后，发现结焦较为严重，并且粉焦携带分布较广。具体情况：

（1）分馏塔重蜡油集油箱以上有大量粉焦，上面有黄色附着物，高出人孔下缘近1/4，塔盘浮阀多数卡死，很明显是焦炭塔带过来的;

（2）分馏塔重蜡油集油箱以下至塔底部分，特别是塔底结下的硬焦，特别硬特别厚，上面有浮油，焦子达人孔下缘。产高标号柴油时，要获得高终馏点时要提高柴油抽出的温度，就需要提高蒸发段温度到390℃左右，蒸发段温度太高，易结焦;

（3）分馏塔底搅拌管线2/3堵死。（分馏塔底塔底搅拌已在检修时疏通，开厂后可起到很大的作用。）上下部回流分布管堵塞;

（4）V101原料缓冲罐底部结硬焦;

（5）大油气线至分馏塔沿线后半段结焦严重。

2.3 吸收稳定再吸收塔焦粉携带情况

从检修清理情况来看，吸收稳定系统再吸收塔内有焦粉携带，集油箱、受液盘、塔底焦粉沉积较多。

2.4 换热器结焦情况

原料-柴油及回流换热器E-101AB、原料-循环油及回流换热器E-105AB、原料——重蜡及回流换热器E-104由于管束结焦抽芯困难，管束积聚粉焦多，腐蚀泄漏严重，换热器三台抽芯难，难清洗，E105管线结硬焦。

3 结焦原因分析

3.1 原料结构变化，掺炼污油

我们大部分时间用的是蜡油作为焦炭塔急冷油，为配合总厂安排，我装置从污水装置引污油，最开始直接通过辐射泵进口进加热炉辐射进料段，这样辐射流量波动时，易导致加热炉炉管结焦。后面先引污油至污油罐，再进行沉淀脱水。V504的油一部分是从放空塔底转过来的，放空塔底油是改放空时焦炭塔过来的，改放空时我们回炼三泥作小给水，也就是说三泥一部分成份落入放空塔底，再转到V504，就这么和污油一起再作急冷油，又带到分馏塔底了，导致分馏塔底结焦。

3.2 操作周期性波动

操作周期24小时周期性变化，切换后进行小吹汽、大吹汽操作时气量过大或者是蒸汽带水，系统压力升高，焦炭塔顶油气线速过高，造成焦炭塔顶油气携带焦粉至分馏塔底。改放空时压力降低，易导致冲塔，将焦粉携带至分馏塔、换热器，直至全系统。还有就是预热甩油，步骤是甩油罐的凝缩油过来先进分馏塔底，再去二中，这个步骤就是要让焦粉到塔底，考虑多甩一会塔底，让焦粉少携带到二中及分馏塔上部。

3.3 消泡剂注入点和注入量、注入时间

装置低负荷运行下，焦层不高，空塔余量还比较多，很长一段时间未注消泡剂，不能及时有效的抑制泡沫层的产生，降低泡沫层的高度，造成泡沫携带焦粉至分馏塔底。每个焦炭塔急冷油注入管线分三路，目前堵了两路，只有一路急冷油管线是通的，受管线材质、位置影响。

3.4 热偶结焦，温度指示不准

焦炭塔顶大油气线及加热炉出口温度热偶套管处结焦，导致温度指示不真实，实际温度高于测量温度。分馏塔底温度计指示不准，无法正确判断分馏塔底温度。如果温度过高而滿足渣油的生焦条件时，就会造成渣油在分馏塔底结焦。

4 优化措施

4.1 优化规程、平稳操作

针对装置结焦因素的分析，积极组织车间技术人员，技师学习、讨论、了解装置生产现状，从思想上引起高度重视，汲取系统结焦教训，检修后调整操作。在实际操作上要求，严格按照操作规程、工艺卡片进行操作，控制好加热炉辐射分支压力0.25-0.55Mpa。并根据波动情况，及时调节注气量。控制好焦炭塔小吹汽量不要过大，避免油气线速过高造成焦粉携带。当前塔底循环油一分为四，一路进上部进料，一路进下部进料，一路回原料缓冲罐V102，一路经水箱到渣油罐（平时不用），三路均正常进料，上部进料量小，失去二次洗涤的效果，综合考虑在塔底温度不超标的情况下提高上部进料量。严格控制焦炭塔顶温度≯420℃，分馏塔底温度控制360℃左右，比检修前375℃下降15℃，分馏塔底蒸发段温度比检修前下降5-10℃，气相温度下降3-5℃。

4.2 细化消泡剂注入管理规定

在消泡剂注入前期通过现有流程将蒸汽注入塔内，保证消泡剂在未启用前管线畅通。最后在焦层达到一定高度开始注入消泡剂时，停止蒸汽注入，改为消泡剂注入。这一举措不仅防止了消泡剂管线注入口的结焦，也能将焦层控制在安全范围内，从而确保了焦炭塔的安全平稳运行，另外在生焦前期，改注蒸汽，节省了消泡剂消耗。

4.3 蜡油下回流采用喷淋洗涤并控制循环比

蜡油下回流采用喷淋洗涤并控制循环比，渣油和高温油气不接触，可有效避免分馏塔底结焦情况的发生。蜡油与高温油气换热，大大提高了蜡油和循环油的分离精度，改善了蜡油质量。现在循环比在0.1-0.15之间可调，建议提高循环比，降低焦粉携带，摸索操作参数，逐步作调整。

4.4 定期清理过滤器

定期清理过滤器，除油器、除焦粉器、V503等反冲洗操作要用上，热偶结焦要及时联系仪表清理。

4.5 慎重选择急冷油

急冷油有两个作用：降温和洗涤。三泥作为急冷油降温效果是达到了，但是洗涤效果却很差，所以急冷油在组分选择上很重要的。从长远考虑，污油能否分类，或者过滤一下，处理一下再打过来，装置能够更好的回收利用。

5 结论

根据结焦分析和生产实践，必须实施以下措施：

（1） 对原料性质要及时跟踪，掺炼了污油要求性质变差要进行相应的操作调整，必要时要求水处理将污油过滤后再转到焦化车间;

（2） 控制好控制好焦炭塔小吹汽量不要过大;

（3） 控制焦炭塔顶温度≯420℃，控制好焦炭塔大吹汽量≮5t/h;

（4） 改急冷油介质为柴油，控制大油气线温度不超过420℃。

实际生产中，发现若只采用第1、2、3条措施，仅仅是减缓大油气线的结焦速度，第4条几乎从根本上解决了大油气线结焦的问题。

检修期间制定的部分技改受限于施工力量仍未实施。主要是热蜡油回炼（解决循环比瓶颈）、柴油稀释消泡剂（防结焦优化措施），后续还将实施柴油作冲洗油方案，彻底解决换热器粘油结焦抽不出芯子的问题。为下一周期长周期运行提供保障。