武汉分公司2焦化改造论文(最终)

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1、定向反射技术在武汉分公司2#焦化加热炉应用中石化武汉分公司肖翔扌商要本文介绍了定向反射技术的原理及在武汉分公司2艇迟焦化装置的改造过程及应用效果。通过定向反射技术的应用，改造后在装置处理能力增加近30啲基础上，生产能耗降低，液体产品收率增加明显，装置运行平稳，经济效益显著。关键i司定向反射焦化加热炉应用延迟焦化是一种利用重油在热转化深度较低时不易出现结焦前体物（结焦母体）的特性，在焦化加热炉管内获得重油轻质化所需要的能量，然后在焦炭塔内完成生焦反应的工艺过程。控制焦化炉炉管结焦速率是确保延迟焦化装置长周期运行的基础；尽量提高焦化炉生焦反应给热量及生焦反应给热品质，确保生

2、焦反应（吸热）所需要的热量，减少装置的焦炭产率及干气产率提高汽柴油收率，是该工艺过程获得经济效益的技术关键。焦化炉是延迟焦化装置的核心单元设备，焦炭塔的反应过程与反应结果由焦化炉控制，其地位与催化裂化提升管，乙烯装置裂解炉相当，决定了装置规模、操作周期及经济效益。目前国内焦化加热炉应用较多的是单面辐射炉和双面辐射炉技术，渣油在炉管内的流向基本都是从对流管进入辐射管后，由上至卞梯次升温，在炉管外壁温度最高点处出加热炉，将焦化反应延迟到焦炭塔内进行。焦化加热炉的操作决定了装置处理能力和收率水平，中国石油化工股份有限公司武汉分公司有两套延迟焦化装置。1#延迟焦化装置处理能力为

3、100万吨/年，采用二炉四塔工艺。2蜒迟焦化装置设计处理能力为120万吨/年，采用一炉两塔工艺，武汉分公司渣油的处理能力与延迟焦化装置的加工能力不配套，焦化渣油处理量长期在120-150万吨/年，实际生产中必须开满2艇迟焦化装置，同时间断地开停半套1#延迟焦化装置，即1礁化只开其中的1炉2塔。这样带来以下问题：（1）装置能耗高；（2）1#焦化只开一个系列，低负荷状态卞操作难度大。（3）在武汉分公司炼油二期改造完成后，现有的二套焦化装置的处理能力仍不能满足全厂加工量需要，同样需要2礁化处理能力的进一步提高。为了解决这些问题，2艇迟焦化装置于2010年10月进行了扩能改造，

4、核心即是采用定向反射技术改造加热炉o1炉管结焦机理及定向反射技术简介1.1结焦机理图1结焦机理蹄焦裂解产物宿合两种反应是同时发生的，裂化反应的活化能较低，在温度较低时，裂化反应的反应速度大于缩合反应的反应速度，随温度的上升和裂化反应深度的增加，缩合反应的反应速度逐渐加大，当温度升高到渣油临界温度的下限时，沥青质种的稠环化合物的分子在热力作用下，靠分子极性产生的吸引力相互平移接近，形成更大的分子。中间相体的形成和出现是相变过程的初级阶段，碳质沥青质的形成是相变过程的中级阶段，石油焦的形成是相变过程的高级阶段。1.2定向反射炉技术定向反射技术的核心之一是通过附墙燃烧器加热炉

5、墙，使之成为一个定向均匀的反射面，炉管受热更加均匀，减少不正常燃烧时火焰舔管的概率。通过增加对流和辐射炉管，采用"下进上出"的流程，改变油品在炉管内的流向，在避免油品在炉管内结焦的同时，延长了油品在高温段的停留时间。图3新的燃烧方式打炉管走向图2传统燃烧方式与炉管走向22艇迟焦化扩能改造内容2.1加热炉改造内容(1)增加辐射室、对流室排管为扩大辐射室空间，将原4路辐射管(单排双面辐射形式)每路由26根增加至32根，每路增加的6根炉管按双排布置在辐射室最上端，即只增加3层。增加的6根炉管为"双排双面辐射"形式，相应更换炉支吊架。原对流室上部预留了2排16根炉管的位置，本次

6、改造增加16根翅片管。涉及改造部分：增加炉管①127x10x17386共6x4=24根。增加翅片管0127x10x17000共16根。加长更新辐射管架20套。炉底钢结构及衬里更新，侧墙、端墙加长。(2)将辐射室流程改为下进上出延迟焦化炉的设计要求油品温度大于426戈后在管内的停留时间不超过45秒。原流程，渣油在对流室加热后进入辐射室上部，后由下部出加热炉。增加排管后势必延长高温段停留时间。因此，对管系走向进行了优化，通过设置炉外转油线，渣油出对流室后进入辐射室底部，由辐射室上部出，避开过热区域，缩短油品停留时间，延缓结焦，延长炉子连续运行时间。改造后油品在427°C以上

7、管炉停留时间33秒。注汽点位置相应变更。涉及改造部分：增加＜D127x10辐射至对流转油线4根。加热炉至焦炭塔前四通阀转油线改造，渣油辐射室出口抬高约5米。辐射出口至通阀的转油线应尽量短，根据现场管线布置情况，尽量采用满爬坡的方式走线，这样有利于减少震动，并防止弹丸焦的产生。(3)燃烧器更新"双面定向反射炉"技术的核心之一为通过附墙燃烧器加热炉墙，使之成为一个定向均匀的反射面，炉管受热更加均匀。本次改造，将96台燃烧器更换为新型贴墙火嘴，其位置移至紧靠炉墙。贴墙燃烧能使热强度下移，并减少不正常燃烧时火焰舔管的概率，增大底部热强度。涉及改造