焦炭塔进料结构的优化.pdf

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1、第52卷第4期化　工　设　备　与　管　道Vol.52No.42015年8月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGAug.2015焦炭塔进料结构的优化刘洋（中国石油工程建设公司华东设计分公司设备室，山东青岛266071）摘要：通过对焦炭塔进料结构的优化，解决了出焦口法兰密封面泄漏的问题，局部优化后，焦炭塔重新投入生产，该部位运行良好，未出现泄漏。关键词：焦炭塔；出焦口泄漏；进料方式中图分类号：TQ053.5；TH122文献标识码：A文章编号：1009-3281（2015）04-0025-002延迟焦化加工过程是重质原油热转化过程之一，连接法兰

2、开始泄漏，并且进料短节开始变形。也是一种石油炼制主要加工过程。由于延迟焦化装置具有工艺成熟、原料灵活性大、投资低等特点，在我国被各大石油、石化公司广泛建造和使用。焦炭塔是延迟焦化装置的核心设备，其工作状况是有规律的周期性间歇式生产，一般每48h进行一次常温到操作温度（一般为495℃）的循环变化，使得焦炭塔处在高应力低周疲劳的环境下工作。长此以往容易造成焦炭塔下锥体部位上的出焦口法兰密封失效，发生泄漏，从而影响焦炭塔的安全运行。1概况图1底部中心进料某公司延迟焦化装置中焦炭塔2003年设计，投Fig.1Centeratthebottomofthefe

3、ed用至今运行良好，具体设计参数见表1。表1焦炭塔原设计参数Table.1Coketowerintheoriginaldesignparameters设计压力/设计温度/壁厚/内径/材质MPa℃mmmm0.35465/50515CrMoR26/28/30/328400该公司为了减少装卸下锥体部位上的出焦口法兰盖的时间，缩短生焦时间，减少操作人员以及劳动强度等因素，为焦炭塔增设液压预紧密封平板阀式自动底盖机。安装完成后进一步完善了焦炭塔的控制系统，从而使得该公司焦炭塔运行高效、安全、可靠。图2单侧进料新增底盖机接口法兰与焦炭塔出焦口法兰大小不Fig.

4、2Singlefeed一致，增加了一个锥体进料短节，同时将原焦炭塔渣收稿日期：2014-12-09油进料方式由原底部中心进料（图1）改成单侧进料（图作者简介：刘洋（1985—），男，吉林柳河人，学士。主要从事压2）。但是，单侧进料运行一段时间后出焦口与底盖机力容器设计工作。·26·化　工　设　备　与　管　道第52卷第4期的形式，从经济角度可以节省图1中两片法兰、螺栓、八角垫、碟簧等所带来的高额费用，从而解决了该处法兰连接的泄漏问题；从性能角度焊接结构可以使进料短节与焦炭塔锥体成为一体，热流能较快速地通过，减小温度梯度，避免了原此部位法兰连接的变形、

5、泄漏问题。此部位新增的锥体、进料短节、出焦口法兰进行了整体热处理，出焦口法兰密封面在热处理后加工以保证尺寸要求，热处理时采取了相应措施防止法兰的变形，与焦炭塔锥体最后一道焊缝在现场进行了局图3双侧进料部热处理。Fig.3Doublefeed（2）由现在单侧进料形式（图2）改为双侧进料2原因分析形式（图3）。可以有效避免单侧进料导致该部位的2013年10月该公司将此焦炭塔出焦口法兰泄漏受热不均，双侧进料形式可以使此部位对称受热更加问题委托进行优化设计，经过多次的数据对比及现场均匀，尽可能地避免了因受热温度不均匀而发生此部勘查分析得出造成此种情况的主要

6、原因就是改为单位的变形、泄漏。侧进料后导致的进料短节受热不均，受热不均导致了（3）出焦口法兰和进料口法兰连接螺栓处增填进料短节的变形。由于进料短节的变形导致与其法兰了高温预紧碟簧，可以有效补偿由于温度波动导致连接的底盖机阀体、阀座变形也随之加大，使焦炭塔的螺栓预紧力的松弛，目前在该领域已得到广泛的出焦口法兰密封性下降，进而加大出焦口法兰密封蒸应用。汽损耗。本次焦炭塔进料结构优化后，在同年年底重新开车生产运行，截至到目前焦炭塔运行良好，出焦口3优化措施法兰未发现泄漏，进料短节由于改为双侧进料，使得焦炭塔进料结构优化前按照TSGR7001—2013进料

7、短节对称均匀受热，未出现变形。的规定对设备进行了全面的检测，检测结果符合相关4结束语规定要求，可进行优化改造设计。该部位作为受压元件需要重新对其进行设计核算，设计核算结果满出焦口做为焦炭塔进料和出焦的通道，确定其足焦炭塔运行要求。为使进料短节部位在进料时不再结构形式应充分考虑焦炭塔的操作特点、使用寿命、受热不均匀，对焦炭塔底部锥体进料结构进行了如安全生产等方面的因素。虽然其结构形式、开口接管下优化：的设计有多种形式，但首先要必须保证焦炭塔在其设（1）进料短节与焦炭塔锥体法兰连接改为焊接计寿命使用期可以安全生产工作，避免发生出焦口连连接（切除原焦炭塔

8、部分锥体，具体见图3）。用焊接法兰泄漏，耽误焦炭塔生产运行以及操作人员的伤接连接形式替代了进料短节和焦炭塔锥体法兰连接害，