焦炭塔操作指导延迟焦化装置技术培训PPT

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1、11.焦炭塔系统概述2.焦炭塔系统的生焦操作3.焦炭塔系统的除焦操作4.针对焦炭塔系统的几点建议目录1、焦炭塔系统概述1.1焦炭塔的作用1.2焦炭塔的生焦1.3焦炭塔的冷焦和除焦返回目录31.1焦炭塔的作用焦炭塔是焦化装置的核心设备，焦化的裂解和缩合生焦反应在焦炭塔内进行，焦炭塔是焦化装置的反应器。通常一台加热炉对应两个焦炭塔，一台在生焦操作，另一台则在除焦操作，一般18~24小时切换一次。41.2焦炭塔的生焦焦炭塔的操作分为生焦和除焦两部分。生焦操作时，焦化原料油在加热炉中被快速加热到500℃左右进入焦炭塔，在焦炭塔内适宜的温度、压力条件下发生裂解、

2、缩合反应，生成富气、汽油、柴油、蜡油、循环油组分和焦炭，高温油气进入分馏塔，焦炭停留在塔内。该操作过程主要和加热炉及分馏塔密切相关，加热炉及分馏塔的操作会对焦炭塔产生影响，同样焦炭塔的操作也会影响到加热炉及分馏塔。51.3焦炭塔的冷焦和除焦除焦操作的工序主要有：①向焦炭塔内少量吹汽；②向焦炭塔内大量吹汽；③向焦炭塔内少量给水；④向焦炭塔内大量给水；⑤排放焦炭塔内的水；⑥拆卸塔顶、塔底出焦口法兰；⑦采用高压水切除焦炭塔内的焦炭；⑧安装塔顶、塔底法兰；⑨对焦炭塔进行蒸汽试压；⑩引另一个焦炭塔的油气对该塔预热。这十个操作工序是焦化装置特有的操作，是需要人工实

3、现的间断操作。为此焦化装置特别配置了冷焦吹汽放空系统、冷切焦水处理系统、水力除焦系统和焦炭储运系统，这些系统的设计和操作对焦炭塔的操作都会产生影响。因此针对焦炭塔，降低循环比、缩短生焦时间提高加工负荷应从整个焦炭塔系统考虑。62、焦炭塔系统的生焦操作2.1反应过程描述为防止加热炉管结焦，焦化炉出口的反应转化率一般不大，大部分的反应延迟到焦炭塔内进行。缩合反应生成的焦炭停留在塔内，并由塔壁向中心扩展，中心形成进料通道，在焦炭层以上为主要反应区，即泡沫层。泡沫层分油相泡沫和气相泡沫，气相泡沫在上部，其密度约为30～100kg/m3，油相泡沫在焦层以上，其密

4、度约为100～700kg/m3，焦化反应主要在泡沫层，一般为450～460℃，泡沫层高度和原料性质及操作条件有关，一般约为3~5米。裂解反应生成的气体、汽油、柴油、蜡油、循环油组分，由焦炭塔顶流出并经过急冷油冷却后进入分馏塔。72、焦炭塔系统的生焦操作2.1反应过程描述随着原料的不断进入，产生的焦炭量增加，焦炭层高度增加，泡沫层也随之升高。塔内反应示意图如下：底部进料侧面进料82、焦炭塔系统的生焦操作2.2焦炭塔直径的确定焦炭塔的单塔处理量越大，要求的焦炭塔直径和高度越大，焦炭塔直径主要由焦炭塔塔内的允许气速决定。焦炭塔塔内的允许气速可以按如下公式计算

5、：u允许=0.048×C×[(ρ泡沫-ρ油气)/ρ油气]0.5u允许——塔内的允许气速；m/sρ泡沫——泡沫层的密度；kg/m3ρ油气——油气的密度；kg/m3C——系数。(0.8~1.0)由此可以看出，焦炭塔塔内的允许气速和泡沫层的密度及油气的密度有关，泡沫层的密度又和原料性质、反应温度、操作压力及是否注入消泡剂等有关，油气的密度和产品分布、产品性质、操作温度及操作压力等有关。92、焦炭塔系统的生焦操作2.2焦炭塔直径的确定取气相泡沫密度：30～100kg/m3，油气的密度：5~6kg/m3，计算焦炭塔塔内的允许气速在：0.096~0.

6、21m/s，即塔内的油气气速大于0.096m/s时，就有低密度的泡沫油被油气携带，如果塔内的油气气速大于0.21m/s时，较高密度的泡沫油就会被油气携带，并且携带量大大增加。国内外焦炭塔塔内的操作气速大部分在0.09~0.21m/s之间,因此携带焦粉是不可避免的,关键是如何减少焦粉携带和对携带到油气管线及分馏塔内的焦粉如何及时清除。基于国内的设计和油气管道的清焦措施，空塔气速控制在0.15m/s以内为宜，尽量避免油气管道和分馏塔底结焦保证装置长周期生产。102、焦炭塔系统的生焦操作2.3实际生产中空塔气速的计算将所有物料按照操作条件下焦炭塔温度、压力等

7、条件还原为实际体积，得到焦炭塔的气速，具体计算方法如下：1）急冷油不计算在内；加工损失计算在焦炭中；2）T-焦炭塔平均温度=（T1塔顶+T2塔底）/2；℃3）P--焦炭塔压力=10*（塔顶实测压力P1+0.1）；kg/cm2（A）4）根据产品分布和循环比求取每个焦炭塔的每个产品的流量，G:Kg/h；5）根据产品分析数据求取每个产品的分子量，M：Kg/Kmol；112、焦炭塔系统的生焦操作2.3实际生产中空塔气速的计算6）列表计算每个焦炭塔产物的总摩尔数，N=G/M：Kmol/h；7）每个焦炭塔的体积流量：V=22.4*N*（273+T）/273*P*3

8、600；m3/s;8)焦炭塔截面积S=0.785D2；m29）焦炭塔气速：U=V/S；m/s;