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1、镇海炼化100万吨/年焦化装置20小时生焦情况镇海炼化焦化 杨云峰1 概况镇海炼化100万吨/年焦化装置（套焦化装置），一炉二塔，设计生焦周期24小时，随着原油劣质化程度的加剧及渣油生焦率的提高，生焦高度成为制约加工量提高的主要瓶颈，为提高加工量，缓解公司渣油高库存的压力，装置从2005年11月18日装置开始实行20小时生焦，2006年全年实现20小时生焦。2 加工条件及相关参数焦化装置2006年全年实行20小时生焦，年累计加工渣油1346830万吨，日均为3690吨，为设计加工量的123，下面我从生焦网络安排、物料平衡、工艺操作参数、主要机泵运行参数、产品质量和装置能耗等方面进行对比分析，为
2、了让生产数据具有可比性，我们选择了实行缩短生焦周期前后装置加工原料性质相近的05年6月和06年8月的两组数据进行对比分析。2.1 生焦网络安排表-1 20小时和24小时生焦周期的操作时间对比（单位：h）项目24小时生焦20小时生焦生焦2420小吹汽1.51.5大吹汽21.5给水冷焦75.5放水2.52拆卸焦炭塔上下头盖10.75钻孔0.50.5除焦2.52安装焦炭塔上下头盖10.75试压、预热升温65.5总体上，我们在吹汽方面缩短0.5h，给水冷焦及放水方面缩短了2h，除焦缩短1h，试压预热缩短了0.5h，从实际运行情况来看，各环节衔接合理，运行平稳。2.2 物料平衡及部分原料数据表2 20小
3、时和24小时生焦周期下的物料平衡数据和原料性质生焦周期24小时生焦（05.6）20小时生焦（06.8）设计值原料密度Kg/m31016.31015.41000.3原料残碳w%20.8621.0718.20项目总量 t收率 总量 t收率 总量 t收率 渣油加工量2999.93661.83000焦化汽油452.915.13636.717.39508.916.97焦化柴油1007.633.671098.329.99696.023.20轻收48.8047.3850.17焦化蜡油268.88.98406.011.09552.018.40液收57.7858.4768.57凝缩油56.61.8961.11.
4、6752.61.75干气245.68.21304.98.33237.27.91石油焦量946.131.611136.531.04868.828.96损失15.20.5118.30.5050.41.68从表-2中渣油加工量数据可以看出，实行20小时生焦装置的加工量明显增加，渣油日均加工量为3661.8，比24小时生焦的加工量增加了22.06。2.3 主要工艺操作条件对比表3主要工艺操作数据时 间2005-6-2 2006-8-2 2007-1-22 设计值生焦周期单位24小时生焦20小时生焦20小时生焦24小时生焦加工量t/h125152162125炉-1辐射出口温度49549549549550
5、0炉膛温度(TR1618A)676713775800炉膛温度(TR1618C)665705758800炉管表面最高一点温度551574629650辐射流量/每分支t/h36444739炉管注汽流量第一点kg/h150140140586第二点kg/h200190190第三点kg/h150140140氧含量（AR1601）%3.283.273.20氧含量（AR1602）%3.203.133.08烟气进空预器温度339360365360加热炉排烟温度165206245160焦炭塔(生产塔）塔顶温度403408415440塔底进料温度484484489塔顶压力MPa0.1460.1660.2200.1
6、8急冷油流量t/h71011塔-1102塔底温度336348340338蒸发段温度%393395398384顶温121126147120顶压MPa0.080.100.150.10富气压缩机富气流量Nm3/h135871555917524气压机入口压力KPa455255气压机出口压力MPa1.061.071.07蒸汽流量t/h9.610.511.7辐射泵泵出口压力MPa2.802.762.75辐射泵电流A27.529.030.5装置循环比0.1520.1570.192表3反映了缩短生焦周期后，装置各设备运行状况。加热炉：随着加热炉辐射量的增加，在保持相同的炉出口温度的情况下，加热炉炉膛温度和炉管
7、表面温度在不断上升（目前温度偏高），加热炉氧含量降低，由于加热炉对流段取热不够，空气预热器逐渐失效，加热炉排烟温度偏高。焦炭塔：顶温、顶压上升、急冷油量增加。分馏塔：顶温、顶压上升、底温上升，其中有塔顶结盐的影响。压缩机：富气流量增加、入口压力升高、蒸汽消耗量明显增加。辐射泵：出口压力降低、电机电流增加2.4 原料泵及分馏侧线泵的运行数据表4 原料泵及分馏侧线泵的流量和电流数据序号设备位号名 称额定流量 （m3/h）实际流量（m3/h）电机额定电流（A）电机实际电流（A）24小时生焦20小时生焦24小时生焦20小时生焦1P1101原料油泵136.5136157335.83003152P1103
8、分馏塔顶循泵20013917682.360783P1105蜡油泵1151151382001701804P1106中段回流泵98.19510082.320255P1107柴油泵181.71802152001851906P1108粗汽油泵28.6283382.3455020小时生焦后的原料泵、蜡油泵、中段油泵、柴油泵和汽油泵的实际流量都已都超过了额定流量，机泵电流也大都接近额定电流，在切换四通等情况下，机泵时有超电流的情况发生。2.5 馏出口产品性质分析表5 馏出口产品性质生焦周期24小时生焦20小时生焦采样时间2005-6-2 8:002006-8-2 8:00汽油密度（Kg/m3）743.77
9、50.1馏程HK373910%918850%14214290%187196KK212215柴油密度（Kg/m3）887876馏程HK19820810%25824650%30929590%361354KK380373蜡油密度（Kg/m3）949.3937馏程HK10%36336650%41641990%480469KK510505从表5可以看出：装置实行20小时生焦对馏出口产品性质影响不大，说明分馏塔能基本满足分馏要求。2.6 装置能耗表6装置能耗单位：kgEO/t生焦周期24小时生焦(05.6)20小时生焦(06.8)设计值水新鲜水000循环水0.620.650.46软化水0.120.120.
10、1凝结水-0.34-0.45-0.31蒸汽1.0MPa6.744.233.793.5MPa1.521.190.88电3.453.656.36燃料燃料气15.0813.0417.93装置能耗合计27.1922.4329.21加工量（t）2999.93661.83000从表6可以看出：缩短生焦周期，加工量增加，能耗的母相增大，使得各单耗降低，其中瓦斯和蒸汽单耗下降明显，装置的综合能耗相应降低。3 存在问题3.1 加热炉热负荷和辐射炉管热强度超设计值自实行20小时生焦以来，加热炉负荷大幅增加，炉管表面温度及炉膛温度明显上升，06年10月。根据加热炉工况，我们委托方圆加热炉公司对加热炉进行核算，结果如
11、下：平均热负荷（MW）最高热负荷(MW)设计值(MW)辐射炉管热强度 (W/m2)设计值(W/m2)30.3743.1626.743481230400从上表来看，加热炉热负荷和辐射炉管热强度已经超设计值，其中加热炉最高热负荷（预热时）已超设计值61.40%，属严重超标（加热炉的最大热负荷不超过设计值的50）。并且，从现场观察，加热炉炉墙和炉管挂钩发红（见附图），有些点的炉管表面温度达到630以上，部分炉膛温度点达800以上，炉管已有明显的结焦现象。根据核算情况，我们对加热炉火嘴进行了调节及处理，目前炉管表面温度基本在620左右。3.2 富气压缩机能力已经达到极限1）富气压缩机入口压力指标为40
12、60kpa，实际操作压力经常超上限，只能通过入口间断放火炬来维持入口压力。目前，每天的放火炬时间一般都在2小时以上，最长的达到了6小时。2）气轮机蒸汽流量极限为12 t/h，正常工况下，富气流量在17000NM3/h左右，气轮机蒸汽流量在11.8t/h左右，在切换四通或原料变化情况下，富气量稍有增加，蒸汽量就必然超，为保压缩机安全运行，装置采取部分富气放低瓦或有时降量处理等措施来维持生产。3.3 空气预热器状况恶化空气预热器入口温度设计允许最高为360，目前实际入口烟气温度在360左右，最高达到368.3。在这样高的温度下，其热管相当一部份已经失效，炉子排烟温度较高（240左右，最高252）。附图：
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