延迟焦化冷焦过程节能减排改造
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇延迟焦化冷焦过程节能减排改造范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：焦化装置焦炭塔大吹汽用1.0MPa蒸汽对生焦老塔进行吹汽，由于用汽量大，对热能冲击较大。还有冷焦水消耗量与净化水的量不平衡，净化水COD较高，污水处理场处理困难，剩余大量净化水。所以提出利用汽提净化水代替1.0MPa蒸汽大吹汽工艺。通过装置实际应用，证明了此工艺可减少蒸汽耗量，降低装置能耗以及减少污水排放量，提高经济效益。
一、前言
1.节能减排目的意义
焦化装置焦炭塔大吹汽用1.0MPa蒸汽对生焦老塔进行吹汽，目的是利用蒸汽的汽提作用携带出焦层中的粘油，保证石油焦的质量和除焦过程的顺利进行，每塔耗蒸汽大约50吨。由于用汽量大，对热能冲击较大。通过同类装置考察，在一定条件下，饱和水代替1.0MPa蒸汽大吹汽是可行的。同时，我公司净化水设计上是一部分去焦化做冷焦水使用，一部分进污水处理场。而冷焦水消耗量与净化水的量不平衡，净化水COD较高污水处理场处理困难，产生大量净化水剩余。所以利用净化水代替1.0MPa蒸汽大吹汽，可减少蒸汽耗量，降低能耗，减轻污水处理场的负荷，提高经济效益。
2.相关研究
2.1安庆石化化焦化装置应用饱和水代替大吹汽技术情况
安庆石化是利用140℃的脱氧水代替蒸汽大吹汽。从装置外来大约100℃的脱氧水，与装置内柴油（150～160℃）换热后达到140℃，然后分两路，一路进入蒸汽发生器，另一路至焦炭塔大吹汽。当焦炭塔不大吹汽时，脱氧水进入蒸汽发生器发生蒸汽；当焦炭塔大吹汽时，一部分热脱氧水代替蒸汽大吹汽，控制流量5-10t/h。
2.2石家庄石化焦化装置应用饱和水代替大吹汽技术情况
石家庄石化是利用从装置外来大约40℃的除盐水，与装置换热器换热后达到120℃，然后分两路，一路进入蒸汽发生器，另一路至焦炭塔大吹汽。当焦炭塔不大吹汽时，脱氧水进入蒸汽发生器发生蒸汽；当焦炭塔大吹汽时，一部分热脱氧水代替蒸汽大吹汽，控制流量5-10t/h。
2.3饱和水代替大吹汽技术应用的影响
安庆石化和石家庄石化焦化装置应用饱和水代替大吹汽技术后，脱氧水完全代替蒸汽进行大吹汽，每塔节约蒸汽30吨，能够妥善处理焦炭塔大吹汽间歇操作带来的影响，通过严格控制流量与进塔温度不低于120℃（石家庄控制不低于110℃），没有发生焦炭炸焦、损坏焦炭塔塔体的事故，石油焦产品质量合格，不会影响装置正常生产。
二、改造思路
通过同类装置考察，在一定温度及压力下，饱和水代替1.0MPa蒸汽大吹汽是可行的，不会影响石油焦质量及损坏焦炭塔塔本体。新工艺对设备的影响研究表明，新工艺使得焦炭塔承受的热应变循环幅度有较大下降，设备耐热冲击和疲劳的能力提高[1]。由于我公司公用工程比较薄弱，在焦炭塔大净化水吹汽期间，蒸汽消耗量大，蒸汽系统波动大，不利与装置平稳生产；还有由于汽提净化水设计上部分是回焦化做冷焦水使用，而汽提净化水COD较高，污水处理场处理困难，导致冷焦水消耗量与净化水的量不平衡，产生大量净化水剩余。如高温热水代替大给汽方案可行，可用高温净化水代替脱氧水，基于上面两个原因，提出利用一定温度压力的净化水代替1.0MPa蒸汽大吹汽项目。
三、改造经过
1.工艺流程叙述
为了提高净化水温度，从汽提塔底接跨线至污水汽提塔底净化水备用泵进口。当焦炭塔大给汽时，同时打开泵两个进口流程，控制净化水温度90℃，然后启动备用净化水泵，通过控制阀，调节进蒸汽混合器净化水量，同时利用1.0MPa蒸汽注入蒸汽混合器，与净化水充分混合，控制净化水温度≮140℃之间，然后接到焦炭塔给水控制阀后，给焦炭塔冷焦。
2.改造后项目投用过程
2.1 改大吹汽前，打开净化水泵两个进口流程，控制净化水温度90℃，然后启动备用净化水泵，通过控制阀，调节进蒸汽混合器净化水量，通过焦炭塔跑汽脱水线，把净化水改到焦池。
2.2利用1.0MPa蒸汽注入蒸汽混合器，与净化水充分混合，控制净化水温度在140-145℃之间。
2.3打开焦炭塔进放空塔阀门，关闭去分馏塔阀，然后关闭放空至焦池阀门，打开给水给汽阀，把净化水改入焦炭塔，可通过给水线压力显示，判断是否憋压。进水稳定后，关闭甩油线上扫线小吹汽手阀。
2.4 控制好进水流量及温度。给水提量时，控制进水温度不小于140℃，注意焦炭塔及放空塔压力不超压。
2.5 给净化水时间到后，关闭进汽水混合器蒸汽控制阀，启动给水泵，通过小给水控制阀，缓慢给冷焦水，根据进料线的温度判断冷焦水是否给进，给水正常后，关闭净化水控制阀及并进给水线隔断阀，然后停净化水泵。
3.实施改造后的操作调整
3.1原来在调整混合器出口温度达到140℃过程中，净化水至焦化冷焦热水罐，由于放水管线存水，遇到蒸汽产生水击；改至焦池放空，解决管线水击问题。但是净化水至焦池放空，现场异味较大。针对此情况，2010年5月大检修，把调整温度过程中的净化水改到放空塔，改到放空塔，彻底解决了此问题。
3.2污水汽提净化水出装置流程分别有加氢注水、焦化热水罐补水、污水处理场、电脱盐注水、焦炭塔大给汽用水等。当焦炭塔大给汽时，需要逐渐增加净化水进焦炭塔冷焦的净化水量，期间需专人用手阀控制出装置净化水量及压力，保证净化水进焦炭塔量。于是在净化水至焦化热水罐补水、污水处理场间隙用水流程前，增加压控调节阀，控制了出装置净化水量及压力，减少操作强度。
3.3从实施投用后，发现放水过滤器堵塞频繁以及放水不畅，从拆卸放水过滤器的情况看，有较多小颗粒碎焦及少量污油，初步判断是一方面由于给净化水温度过低引起的轻微炸焦；另一方面给净化水的水量不足，汽提效果不好引起的焦炭中存油没吹净。通过调整将给净化水的温度由140℃提至160℃；给净化水量由原来5t/h改为10t/h起步，半小时后，提至20t/h，时间2.5小时，然后按操作规程进行给冷焦水，放水过滤器堵塞频繁及放水不畅问题基本解决。
四、节能减排实施及效果分析
1.改造后对设备影响分析
本项目改造从2009年7月6日正式投用，运行至今，焦炭塔塔体完好。从表1及表2分析，改造前，焦炭塔底顶压力较高，焦炭底进料管线温度155-240℃；改造后，焦炭塔底顶压力较低，焦炭底进料管线温度140-145℃，改造前后大给汽结束时，焦炭塔塔本体各点温度相差不大，只是塔底进料管线温度偏低。通过现场用测温仪测量底盖四周温度（90-100℃），温差较小；肉眼观察塔底盖椎体，无明显变形。2010年6月焦炭塔进行压力容器检查，塔体及塔底盖椎体正常，没有明显变形。
2.改造后对产品质量的影响分析
在相同原料及一定操作条件下，通过改造前后对焦炭质量的影响进行分析，从表3可看出改造前后质量指标比较接近，并优于国标和企业标准，说明改造后，对焦炭质量没有影响。
3.经济效益
3.1通过经济效益计算，改造前，每处理一塔焦炭约需要1.0MPa蒸汽45t，改造后则只需要1.0MPa蒸汽约6t，比改造前节约1.0MPa蒸汽86.67%，按每天处理两塔焦炭，每吨1.0MPa蒸汽150元计算，每年可节约成本150×39×2×365=427.05万元。此外，还大大改善了全厂蒸汽供给平衡。
3.2与其他延迟焦化中以水代替蒸汽进行冷焦工艺不同，此项目改造利用汽提净化水代替除氧水冷焦。汽提净化水再次利用，减少利用蒸汽冷焦产生新的污水基础上，再次减少污水处理场处理高浓度净化水处理量。按每塔给净化水2.5小时，每小时给净化水18t/h计算，约消耗90t净化水，每年可处理90×365=32850吨高浓度净化水，减轻了污水处理场处理负荷。
五、结论
1.改造后与改造前相比较，产品质量指标优于国标和企业标准，质量更好。
2.改造后对设备影响检查及观察，改造后工艺对焦炭塔本体没有明显影响。
3.改造后工艺通过充分利用污水汽提的净化水代替蒸汽冷焦，节约了大量蒸汽，改善了系统蒸汽平衡，同时减少了污水排放，是一种节能减排新工艺。
表3 质量指标比较（质量分数）
参考文献
[1]郭崇志 梁远峰，延迟焦化节能新工艺及对设备性能的影响，华南理工大学学报，2003年第31卷04期.
[2]梁远峰。延迟焦化中以水代替蒸汽进行冷焦工艺改造的研究，中国科协2000学术年会论文集.
作者简介：陈进旺，2006年7月毕业于茂名学院，现工作于中海石油大榭舟山石化有限公司运行二部从事技术管理工作。