張磊

中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司 天津 300280

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 裝置現(xiàn)狀

延遲焦化裝置由中油華東設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),2003年底開始建設(shè)，2004年11月建成投產(chǎn)。經(jīng)歷過5次檢修技術(shù)改造，裝置以大港減壓渣油為主要原料，目前年處理能力為120萬噸，主要產(chǎn)品為汽油、柴油、液化氣、蠟油、石油焦，副產(chǎn)品為干氣。

裝置位于廠區(qū)西南，占地2.4萬平方米。裝置主體包括焦化、分餾、吸收穩(wěn)定三部分，輔助系統(tǒng)包括焦炭塔水力除焦和天車裝置，系統(tǒng)配套有配電室、儀表室、高低壓水泵房、壓縮機(jī)房、焦炭儲運(yùn)裝車場等。工藝上采用一爐兩塔、單井架水力除焦、無堵焦閥密閉放空的先進(jìn)工藝，生焦周期為24小時(shí)，設(shè)計(jì)循環(huán)比為0.4，額定工況下在0.3-0.45之間可調(diào)。

1.2 存在問題

（1）接觸冷卻塔塔盤吹翻問題。延遲焦化裝置接觸冷卻塔在每次檢修時(shí)均發(fā)現(xiàn)有塔板不同程度的被吹落，有時(shí)僅剩頂部兩三層，每次開工月余便發(fā)生塔板掉落跡象。由于塔內(nèi)件部分失效，造成了蠟油及焦粉上行，被油氣帶到空冷系統(tǒng)，造成空冷器和水冷器堵塞，效率低，效果差。

（2）污油脫水難，裝置內(nèi)、外的污油無法實(shí)現(xiàn)全回?zé)?。裝置內(nèi)的污油主要是接觸冷卻塔底油和預(yù)熱甩油。裝置外污油主要是南區(qū)污水提升站污油（含水較高）、電脫鹽廢水處理器污油（含水較高）、萊特污油（含水較低）、公用系統(tǒng)污油（含水較低）等。裝置內(nèi)、外的污油首先進(jìn)入污油罐D(zhuǎn)-3203/AB進(jìn)行升溫、沉降、密閉切 水，然后將污油罐D(zhuǎn)-3203/AB中的污油當(dāng)做急冷油進(jìn)行回?zé)?。期間污油脫水難的問題一直沒有得到好的解決，造成裝置內(nèi)、外污油無法實(shí)現(xiàn)全部回?zé)挕Ｓ捎诠疚塾偷膩碓磸?fù)雜，性質(zhì)變化較大，含有重組分的污油在做急冷油時(shí)容易在大油氣線形成液相組份，液相組份和焦粉顆粒相結(jié)合會形成油氣線結(jié)焦的誘導(dǎo)因子，易造成焦炭塔大油氣線結(jié)焦趨勢加劇，對裝置長周期安全平穩(wěn)運(yùn)行存在生產(chǎn)隱患。

2 對存在問題進(jìn)行分析

利用2017年裝置檢修的契機(jī)，對接觸冷卻塔實(shí)施以下的技術(shù)改造：

①塔板加固；②接觸冷卻塔進(jìn)料線擴(kuò)徑至DN700并增設(shè)進(jìn)料分布器；③采用兩層高效防堵實(shí)心錐型霧化噴嘴組成的噴射式分布器代替常規(guī)的擋板內(nèi)件；④采用冷熱油混合控溫，流量相對穩(wěn)定的控制方案；⑤根據(jù)噴嘴要求配置相應(yīng)的過濾器；⑥投用塔底加熱器，保證塔底溫度在160℃以上。

3 實(shí)踐中解決問題的過程

3.1 塔盤的改造

接觸冷卻塔每次檢修時(shí)均發(fā)現(xiàn)有塔板不同程度的被吹落，有時(shí)僅剩頂部兩三層，主要原因是由于接觸冷卻塔的塔盤，采用的是6層人字擋板，焦炭塔在冷焦工序中，冷焦塔油氣改進(jìn)接觸冷卻塔時(shí)，油氣氣速過快，高速油氣流進(jìn)入接觸冷卻塔后，對塔盤造成沖擊，造成塔盤脫落，嚴(yán)重影響了接觸冷卻塔操作。為了避免高速油氣對塔盤的沖擊，同時(shí)提高塔效率，將原6層人字擋板取消，采用兩層高效防堵實(shí)心錐型霧化噴嘴組成的噴射式分布器代替常規(guī)的擋板內(nèi)件。

噴淋采用上下2層錯(cuò)層布置，冷焦塔高速油氣通過主管道進(jìn)入分布器，再經(jīng)過分布器均勻分布到9個(gè)洗滌噴嘴中，通過噴嘴以霧狀向下噴出，材質(zhì)選316L不銹鋼。噴嘴2層共18個(gè)噴嘴及其12根支管和2根主管。一層孔隙4.76mm，最小流量3.18m3/h，操作壓力0.5-20bar，二層孔隙14.3mm，最小流量3.0m3/h，操作壓力0.2-20bar。

3.2 流程的優(yōu)化改造

本次改造，對塔內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行了更換，用兩層高效防堵實(shí)心錐型霧化噴嘴組成的噴射式分布器代替常規(guī)的擋板內(nèi)件。因此，在外部流程上，也需要進(jìn)行相應(yīng)的配套改造。主要改造如下：

（1）流程改造1：增加塔內(nèi)補(bǔ)充熱蠟油措施。改造目的：接觸塔底溫度控制在180℃，塔頂控制150℃，并且接觸系統(tǒng)24小時(shí)運(yùn)行，將塔底油內(nèi)水分進(jìn)行充分蒸發(fā)，減少改接觸后熱油氣進(jìn)入，塔底油內(nèi)水分短時(shí)大量汽化造成對塔盤的沖擊。

（2）流程改造2：接觸冷卻塔底油增加做急冷油回?zé)?。改造目的：針對裝置污油作為急冷油時(shí)，污油脫水不徹底的問題，本次流程改造，實(shí)現(xiàn)了污油能全部進(jìn)接觸冷卻塔回?zé)捗撍?，保證裝置不外甩污油，增加經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)避免污油脫水困難給裝置造成的生產(chǎn)波動，消除安全隱患，保證裝置長周期運(yùn)行。

（3）流程改造3：采用冷熱油控制溫度，保證噴頭工作狀態(tài)。改造目的：為提供更好的氣液接觸，下部回流主要為塔底熱油，上部回流主要是冷卻后的冷油。為了保證噴嘴工作狀態(tài)最佳，采用了冷熱油混合控溫，流量相對穩(wěn)定的控制方案。

4 解決的效果、經(jīng)濟(jì)效益或社會效益

本次改造后，于2017年7月投產(chǎn)運(yùn)行，經(jīng)多次調(diào)試運(yùn)行，基本達(dá)到了預(yù)期效果，解決了改造前存在的問題。一方面，解決了接觸冷卻塔塔盤吹翻問題。在運(yùn)行過程中，按照設(shè)計(jì)要求，有效的控制住了塔底頂溫度，空冷運(yùn)行效果良好。改造前，接觸冷卻塔空冷堵塞率在50%（4臺空冷堵塞），嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn)，改造后，空冷堵塞率降低到25%（1-2臺空冷存在堵塞），對安全生產(chǎn)的影響降低。二方面，有效的解決了污油脫水的問題。改造前，污油脫水從塔下部進(jìn)入，沒有分布管，含水污油直接與塔底油混合，造成塔底重沸器負(fù)荷過大，塔底溫度不易提高，且造成塔底油帶水，引起塔底泵抽空。改造后，污油從塔頂部進(jìn)入，經(jīng)分布管，將污油均勻的分布，和塔下部來的熱油氣換熱，將污油中的水分均勻的加熱蒸發(fā)出去，使污油達(dá)到有效的脫水。

5 結(jié)語

（1）保證接觸冷卻塔內(nèi)焦粉洗滌充分，避免接觸冷卻塔頂焦粉堵塞。接觸冷卻塔頂空冷及后冷器運(yùn)行效果良好，不凝氣滿足放火炬條件，放火炬溫度基本控制在65℃以下，避免了不凝氣帶水對火炬系統(tǒng)造成安全隱患，提高了安全環(huán)保水平。做到裝置的本質(zhì)安全，具有良好的社會效益。

（2）接觸冷卻塔塔頂系統(tǒng)維護(hù)頻次降低，降低了工人勞動強(qiáng)度。

（3）實(shí)現(xiàn)了裝置內(nèi)污油全部脫水回?zé)挘瑫r(shí)承擔(dān)了一部分裝置外污油回?zé)?，增加了?jīng)濟(jì)效益。