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减缓加热炉结焦改变原料性质跟干熄焦工艺技术的选择-泊头市阳辰焦化设备有限公司
 
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减缓加热炉结焦改变原料性质跟干熄焦工艺技术的选择

时间:2020-09-26 21:37:43 作者:阳辰焦化设备文章来源:本站点击:115

其一、减缓加热炉结焦改变原料性质

上世纪70年代的两次石油危机,促使人们对焦炉护炉铁件设备设施结垢结焦而造成的能源利用率降低和能量消耗增加给予了广泛的关注,人们对于结垢结焦研究的重要性开始给予多的关注。围绕延迟焦化装置加热炉管结焦的问题,都进行了比较广泛的研究,涌现出现了一系列相应减少结垢结焦的应对措施。

适当提高油品的临界分解温度,提高油品流速,使油品分解的部位后移,靠近延迟焦化装置加热炉出口,此时油气压力较低,气化率高,油品分解后在加热炉管中流动的时间和距离缩短,可减少在炉管内结焦反应发生,使结焦反应延迟到焦碳塔中进行。

渣油的芳构程度直接影响渣油的临界分解温度,芳构程度越高的渣油,其临界分解温度也比越高。渣油的芳构程度越高,渣油开始生焦时的沥青质较低浓度就会越高。随着液相渣油芳构化程度的不断提高,中间相的起始温度就越高,也就表明临界分解温度越高。

因此,为提渣油的临界分解温度,可以向渣油中加入适量的富含芳烃组分。降低焦化装置原料中的沥青质和胶质的相对含量,提高渣油的芳构化程度有如下几种方法。

(1)提高循环比

焦化装置循环油中胶质、沥青质含量低于新鲜进料,提高装置循环比,受循环油占比影响,加热炉进料中胶质、沥青质含量被稀释,其相对值就明显降低,从而降低了其结焦倾向。随着循环比的改变,相当于进入加热炉管中原料性质发生改变,循环比增加,加热炉炉管中的油品的胶质和沥青质含量降低,说明提高循环比可以改变加热炉管中的物料性质。但循环比提得过高,会导致装置加工量降低,若要维持加工负荷,加热炉热负荷会相应增加,导致装置单位能耗增加,装置的运行成本也相应提高,因此在兼顾炉管结焦的前提下,考虑运行成本因素,应尽可能降低装置循环比。生产经验证明焦化装置循环比控制在0.20--0.25之间较为适宜。

(2)原料中适当掺入催化油浆、糠醛抽出油等物料

重油催化油浆和糠醛抽出油中的胶质、沥青质含量相对较低,而芳烃含量却相对较高,灰分低,重油催化油浆和糠醛抽出油掺入渣油后,不但可以降低焦化装置原料中胶质、沥青质含量,同时提高芳烃含量,还有利于改变石油焦的质量。通常重油催化油浆中含有数量的催化剂粉末,控制不好会导致石油焦灰分上升,同时会导致设备磨损,造成炉管结焦加剧。

其二、干熄焦工艺技术的选择

目前国内技术发展和工业应用均比较成功的干熄焦工艺主要为鞍山焦耐院和北京中口联两家,焦炉炉框其干熄焦技术原理和流程大致相同。焦耐院干熄焦技术较早,早在上世纪80年代就先后引进过前苏联及后来的俄罗斯、鸟克兰的干熄焦工艺,后来又引进日本干熄焦技术,经过消化吸收及技术,其干熄焦技术口益成熟,并比较切合我国焦化企业的实际情况,干熄焦工艺技术设计、设备选择也比较稳妥,设备国产化率高;中日联干熄焦技术主要来自日本新日铁,其干熄焦技术较为,近年来在济钢焦化厂、钢迁安焦化厂都有成功应用。

因此,在吸取各家优点的前提下,结合重钢的实际情况,尽量采用成熟技术。

1)选用干熄焦主体工艺的特点:

a采用旋转焦罐,既可焦罐内焦炭分布均匀,又减少了焦罐本身的重量及维护工作量。

b电机车采用APS强制对位装置,使焦罐车在提升塔下的对位修正范围控制在±100mm,对位精度达±1Omm。

c提升机使用PLC自动控制,增强了控制效果。

d干熄槽(冷却段)采用矮胖型。干熄槽(冷却段)高度的降低可减小干熄炉内循环气体的阻力,降低循环气体量,使设备费、运营费及生产成本降低,又可使相应配套的提升机钢析架和一、二次除尘器钢结构的高度降低,节省工程一次投资。

e在炉顶设置料钟式布料器,克服由于装入焦炭粒径偏析以及装入焦炭的料位高差,使干熄炉内的循环气体流速不均匀等弊端,起到减少循环气体量的目的。

f在冷却段与循环风机之间设置给水预热器,使干熄炉入口处的循环气体温度由约170℃降至<130℃,在同等处理能力的前提下减少循环气体量(循环冷却气体量为1250m3/t焦以下,排焦温度<200℃)。

g采用连续排料的电磁振动给料器与旋转密封阀组合的排出装置。设备外型小,维护量小;又可稳定炉内压力,使焦炭下落均匀。

h余热锅炉采用膜式水冷壁,使热效率有明显提高。采用高温高压自然循环+强制循环锅炉,比中温中压发电量提高约7%。

2)关于干熄焦锅炉类型的选择

干熄焦锅炉的作用是降低干熄焦系统惰性循环气体的温度并吸收其热量产生蒸汽用以供热和发电,以达到使惰性循环气体在熄焦时吸收的热量的回收利用。随着干熄焦锅炉技术的不断发展,干熄焦锅炉按压力等级可分为中温中压锅炉(3.82MPa,450℃)和高温高压锅炉(9.8MPa,540℃,按水动力循环方式分自然循环和联合循环(自然循环+强制循环)。蒸汽用于纯凝机组发电时则高温高压发电较多,约增加7%,但锅炉给水泵电机功率也增大很多,在同等规模及条件下一次性投资较大。自然循环锅炉运行费用相对较低,无强制循环泵,但启动时间较长,也影响锅炉产汽量,一次性投资也略有增加。中温中压锅炉一次性投资较少,管理维护上也比较稳定。联合循环锅炉启动快,便于管理。

干熄焦锅炉型式有中温中压联合循环锅炉、中温中压自然循环锅炉、高温高压联合循环锅炉和高温高压自然循环锅炉。根据本工程的实际状况锅炉选择为高温高压联合循环锅炉。