武漢分公司2焦化改造論文(最終)

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1、定向反射技術(shù)在武漢分公司2#焦化加熱爐應(yīng)用中石化武漢分公司肖翔扌商要本文介紹了定向反射技術(shù)的原理及在武漢分公司2艇遲焦化裝置的改造過程及應(yīng)用效果。通過定向反射技術(shù)的應(yīng)用，改造后在裝置處理能力增加近30啲基礎(chǔ)上，生產(chǎn)能耗降低，液體產(chǎn)品收率增加明顯，裝置運行平穩(wěn)，經(jīng)濟效益顯著。關(guān)鍵i司定向反射焦化加熱爐應(yīng)用延遲焦化是一種利用重油在熱轉(zhuǎn)化深度較低時不易出現(xiàn)結(jié)焦前體物（結(jié)焦母體）的特性，在焦化加熱爐管內(nèi)獲得重油輕質(zhì)化所需要的能量，然后在焦炭塔內(nèi)完成生焦反應(yīng)的工藝過程?？刂平够癄t爐管結(jié)焦速率是確保延遲焦化裝置長周期運行的基礎(chǔ)；盡量提高焦化爐生焦反應(yīng)給熱量及生焦反應(yīng)給熱品質(zhì)，確保生

2、焦反應(yīng)（吸熱）所需要的熱量，減少裝置的焦炭產(chǎn)率及干氣產(chǎn)率提高汽柴油收率，是該工藝過程獲得經(jīng)濟效益的技術(shù)關(guān)鍵。焦化爐是延遲焦化裝置的核心單元設(shè)備，焦炭塔的反應(yīng)過程與反應(yīng)結(jié)果由焦化爐控制，其地位與催化裂化提升管，乙烯裝置裂解爐相當(dāng)，決定了裝置規(guī)模、操作周期及經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)焦化加熱爐應(yīng)用較多的是單面輻射爐和雙面輻射爐技術(shù)，渣油在爐管內(nèi)的流向基本都是從對流管進入輻射管后，由上至卞梯次升溫，在爐管外壁溫度最高點處出加熱爐，將焦化反應(yīng)延遲到焦炭塔內(nèi)進行。焦化加熱爐的操作決定了裝置處理能力和收率水平，中國石油化工股份有限公司武漢分公司有兩套延遲焦化裝置。1#延遲焦化裝置處理能力為

3、100萬噸/年，采用二爐四塔工藝。2蜒遲焦化裝置設(shè)計處理能力為120萬噸/年，采用一爐兩塔工藝，武漢分公司渣油的處理能力與延遲焦化裝置的加工能力不配套，焦化渣油處理量長期在120-150萬噸/年，實際生產(chǎn)中必須開滿2艇遲焦化裝置，同時間斷地開停半套1#延遲焦化裝置，即1礁化只開其中的1爐2塔。這樣帶來以下問題：（1）裝置能耗高；（2）1#焦化只開一個系列，低負荷狀態(tài)卞操作難度大。（3）在武漢分公司煉油二期改造完成后，現(xiàn)有的二套焦化裝置的處理能力仍不能滿足全廠加工量需要，同樣需要2礁化處理能力的進一步提高。為了解決這些問題，2艇遲焦化裝置于2010年10月進行了擴能改造，

4、核心即是采用定向反射技術(shù)改造加熱爐o1爐管結(jié)焦機理及定向反射技術(shù)簡介1.1結(jié)焦機理圖1結(jié)焦機理蹄焦裂解產(chǎn)物宿合兩種反應(yīng)是同時發(fā)生的，裂化反應(yīng)的活化能較低，在溫度較低時，裂化反應(yīng)的反應(yīng)速度大于縮合反應(yīng)的反應(yīng)速度，隨溫度的上升和裂化反應(yīng)深度的增加，縮合反應(yīng)的反應(yīng)速度逐漸加大，當(dāng)溫度升高到渣油臨界溫度的下限時，瀝青質(zhì)種的稠環(huán)化合物的分子在熱力作用下，靠分子極性產(chǎn)生的吸引力相互平移接近，形成更大的分子。中間相體的形成和出現(xiàn)是相變過程的初級階段，碳質(zhì)瀝青質(zhì)的形成是相變過程的中級階段，石油焦的形成是相變過程的高級階段。1.2定向反射爐技術(shù)定向反射技術(shù)的核心之一是通過附墻燃燒器加熱爐

5、墻，使之成為一個定向均勻的反射面，爐管受熱更加均勻，減少不正常燃燒時火焰舔管的概率。通過增加對流和輻射爐管，采用"下進上出"的流程，改變油品在爐管內(nèi)的流向，在避免油品在爐管內(nèi)結(jié)焦的同時，延長了油品在高溫段的停留時間。圖3新的燃燒方式打爐管走向圖2傳統(tǒng)燃燒方式與爐管走向22艇遲焦化擴能改造內(nèi)容2.1加熱爐改造內(nèi)容(1)增加輻射室、對流室排管為擴大輻射室空間，將原4路輻射管(單排雙面輻射形式)每路由26根增加至32根，每路增加的6根爐管按雙排布置在輻射室最上端，即只增加3層。增加的6根爐管為"雙排雙面輻射"形式，相應(yīng)更換爐支吊架。原對流室上部預(yù)留了2排16根爐管的位置，本次

6、改造增加16根翅片管。涉及改造部分：增加爐管①127x10x17386共6x4=24根。增加翅片管0127x10x17000共16根。加長更新輻射管架20套。爐底鋼結(jié)構(gòu)及襯里更新，側(cè)墻、端墻加長。(2)將輻射室流程改為下進上出延遲焦化爐的設(shè)計要求油品溫度大于426戈后在管內(nèi)的停留時間不超過45秒。原流程，渣油在對流室加熱后進入輻射室上部，后由下部出加熱爐。增加排管后勢必延長高溫段停留時間。因此，對管系走向進行了優(yōu)化，通過設(shè)置爐外轉(zhuǎn)油線，渣油出對流室后進入輻射室底部，由輻射室上部出，避開過熱區(qū)域，縮短油品停留時間，延緩結(jié)焦，延長爐子連續(xù)運行時間。改造后油品在427°C以上

7、管爐停留時間33秒。注汽點位置相應(yīng)變更。涉及改造部分：增加＜D127x10輻射至對流轉(zhuǎn)油線4根。加熱爐至焦炭塔前四通閥轉(zhuǎn)油線改造，渣油輻射室出口抬高約5米。輻射出口至通閥的轉(zhuǎn)油線應(yīng)盡量短，根據(jù)現(xiàn)場管線布置情況，盡量采用滿爬坡的方式走線，這樣有利于減少震動，并防止彈丸焦的產(chǎn)生。(3)燃燒器更新"雙面定向反射爐"技術(shù)的核心之一為通過附墻燃燒器加熱爐墻，使之成為一個定向均勻的反射面，爐管受熱更加均勻。本次改造，將96臺燃燒器更換為新型貼墻火嘴，其位置移至緊靠爐墻。貼墻燃燒能使熱強度下移，并減少不正常燃燒時火焰舔管的概率，增大底部熱強度。涉及改造