延迟焦化工艺与工程..doc

延迟焦化工艺与工程 第七章焦炭塔和焦化分馏塔 第七章焦炭塔和焦化分馏塔 7.1焦炭塔 7.1.1焦炭塔工艺特点和结构特点 7.1.2焦炭塔操作及对寿命的影响 7.1.3焦炭塔材质选择 7.1.4焦炭塔裙座结构 7.1.5焦炭塔保温 7.1.6焦炭塔结构设计改进 7.1.7焦炭塔大型化 7.1.8焦炭塔仪表、自动化 7.1.9焦炭塔的检测和寿命评估 7.2 焦化分馏塔 7.2.1焦化分馏塔设计特点 7.2.2焦化分馏塔的塔板结构  第七章焦炭塔和焦化分馏塔 7.1 焦炭塔7.1.1焦炭塔的工艺特点和设备特点延迟焦化是以渣油或类似渣油的各种重质油、污油及原油为原料，通过加热炉快速加热到一定的温度后进入焦炭塔，在塔内适宜的温度、压力条件下发生裂解、缩合反应，生成气体、汽油、柴油、蜡油、循环油组分和焦炭的工艺过程，见图7－1。延迟焦化装置的主要设备有焦化加热炉、焦炭塔、焦化分馏塔、吹汽放空塔、加热炉进料泵、水力除焦机械等，其中焦化加热炉被认为是焦化装置的关键设备，而焦炭塔则是焦化装置的核心设备。因为焦炭塔是焦化装置的反应器，加热炉、分馏塔、放空系统、冷切焦水处理系统、水力除焦系统等均与之有关。虽然焦炭塔是一个空筒设备，但它的设计涉及到几乎全装置的工艺过程。焦炭塔的工艺特点是操作温度高，最高可达到495℃，操作温度变化频繁，每一个操作周期都要由常温变化到最高操作温度，并生焦周期越短，变温速度越快；它不但是一个反应器而且还是一个装焦炭的容器，操作不当会使生焦的泡沫溢出，造成后部系统结焦。焦炭塔在生焦过程中基本处于恒温操作。在除焦过程中要经过先降温再升温的变化过程，往往由这一个变温操作过程使焦炭塔及其相关系统的设计有些复杂。焦炭塔一般是两台一组，每套延迟焦化装置中有的是一组（两台），有的是两组（四台）焦炭塔。在每组塔中，一台塔在反应生焦时，另一台塔则处于除焦阶段。即当一台塔内焦炭积聚到一定高度时进行切换，切换后先通入少量蒸汽把轻质烃类汽提去分馏塔，再大量通入蒸汽，汽提重质烃类去放空冷却塔，回收重油和水。待含在焦炭内的大量油被吹出后再通入冷却水使焦炭冷却到80℃左右，然后除焦。除焦完成后再用另一个塔的油气预热到400℃左右，然后切换进料。每台塔的切换使用周期一般为48小时，其中生焦24小时，除焦及其它辅助操作24小时（见表7－1）。除焦采用高压水，高压水压力达14.8～30MPa。取决于塔径的大小。随着技术的进步，目前每台塔的切换周期已缩短，一般30～36小时。除下的焦炭落入焦池，同时用桥式起重抓斗经皮带输送到别处存放或装车外运。装置所产的气体和汽油，分别用气体压缩机和泵送入稳定吸收系统进行分离，得到干气及液化气，并使汽油的蒸汽压合格。柴油需要加氢精制，蜡油可作为催化裂化及加氢裂化原料或燃料油。表7－1除焦及其它辅助操作 序号 操作时间(小时) 操作条件 介质来源及 去向 操作主要目的 24 18 1 扫换四通阀 0.5 0.5 现场切换，电动或气动操作 渣油由A塔改去B塔 2 少量吹蒸汽 1.0 蒸汽：2～5t/h 蒸汽来自管网 油气去分馏塔 汽提焦炭塔内轻质油，油气及泡沫层 3 大量给水 2.5 1.0 蒸汽:10～18t/h 蒸汽来自管网 油汽去放空塔 汽提焦炭内的大量重油，冷却焦炭。 4 少量给水 1.5 5.5 冷焦水:10～20t/h 水来自冷焦水处理系统，蒸汽去放空塔 快速冷却焦炭，进一步汽提焦炭内重油 5 大量给水 3.5 冷焦水:～350t/h 水来自冷焦水处理系统，蒸汽去放空塔，溢流水去水处理系统 冷却焦炭及焦炭塔，达到80～以下 6 排放冷焦水 4.0 1.5 排水：400t/h 排水至冷焦水处理系统 放净塔内水，便于卸顶底盖 7 卸塔盖 0.5 1.25 风动扳手或液压自动卸盖 先卸顶盖后卸底盖 为除焦作准备 8 水力除焦 4.5 5 水压力：15～30MPa 水流量：150～300m3/h 水来自高压水泵，焦炭去焦池 清除塔内的焦炭为换塔作准备 9 装塔盖 0.5 0.75 风动扳手或液压自动卸盖 先装底盖后装顶盖 10 试压 1.0 蒸汽冲压到0.3MPa 蒸汽来自管网 密封试验，赶空气 11 油气预热 4.5 3.5 油气：～420℃ ～0.2MPa 油气来自B塔，不凝气去分馏塔 使焦炭塔塔体升温到400℃左右，防止换塔时温度变化太快。  图7－1延迟焦化流程 焦炭塔的工艺设计主要包括焦炭塔直径的确定、塔高的确定、和相关系统的设计。焦炭塔的直径和高度焦炭塔的直径和高度主要取决于装置的处理量、原料性质、操作温度、操作压力和循环比。装置的处理量是决定焦炭塔大小的主要参数，目前国内单塔处理量和