水力除焦设备技术发展及在辽河石化焦化装置的应用.docVIP

水力除焦设备技术发展及在辽河石化 焦化装置的应用 王志 （辽河石化公司焦化车间 124022） 摘要： 延迟焦化作为重质劣质原料加工的重要手段，在重油加工中的地位越发突出。除焦系统设备是焦化装置的核心设备，其技术的先进性及可靠性对确保焦化装置安全平稳长周期运行具有举足轻重的作用，文章对我国近年来的除焦设备技术发展状况进行了简单地论述。并对其在辽河石化超稠原油焦化装置的应用情况进行了总结。 关键词： 水力除焦 水涡轮 切焦器 程序控制 发展 应用 1 前言 延迟焦化是一项用于加工重质原料的成熟工艺技术，其原料适应性强，可加工催化裂化不适宜加工的原料，同时相对于重油加氢而言，装置投资低。随着世界劣质原油（如高硫、高沥青质、高密度、高粘稠、高重金属、高酸值等原油）产量的逐年增加，焦化成为劣质重油加工的首选工艺，焦化装置在重油加工中的地位越发突出，其发展速度明显加快。除焦作为焦化装置中重要的一个操作过程，其技术的发展对促进延迟焦化工艺的发展特别是装置大型化具有举足轻重的作用，对确保装置安全平稳长周期运行也具有极为重要的意义。经过多年吸收引进应用国外技术，并通过不断研发改进创新，我国焦化装置的除焦技术己接近或达到国外水平，某些方面甚至超过国外水平。在我国新建焦化装置中，除焦设备基本实现国产化，如高压水泵、除焦控制阀、高压球阀、自动钻孔切焦器、水力除焦程序控制系统等，同时提高了自动化水平。本文以辽河石化公司（以下简称公司）超稠原油焦化装置及国内几家焦化装置为例，对除焦设备技术发展及应用情况进行简单论述。2 高压水泵、除焦控制阀、自动联合钻孔切焦器、水力除焦程序控制系统 2.1 高压水泵 水力除焦系统是用高压水泵将除焦水通过工艺管线在钻具处的喷嘴处汇聚成高压高速的线束，利用此线束来将焦炭切碎，从而达到除焦的目的．因此，高压水泵是整个水力除焦设备中的心脏设备，决定着焦炭塔单塔处理能力和焦炭塔的直径。随着焦化装置大型化的发展，焦炭塔的直径增大，达到8000mm以上，最大的焦炭塔目前直径达到12200mm，这对高压水泵提出了更高的要求，扬程及流量必须相应大幅度提高，扬程由小直径焦炭塔时的1600m 左右提高到2000m以上，如中石化上海高桥分公司炼油厂1.40Mt / a 的焦化装置，焦炭塔直径为8800mm，高压水泵的扬程为2850m，流量为255 m3／h ：扬子石化2004 年新建投产的1.60Mt / a 焦化装置，焦炭塔直径为9400mm ，高压水泵的扬程达到了3300m ，流量为300 m3／h 。以往由于国内高压水泵制造能力的限制，高压水泵进口居多，进口高压水泵尽管性能相对较好，但成本较高，一般单台使用，无备用设备，一旦出现重要问题，受配件的备用的限制及其它因素的影响，维修时间长，容易造成装置非计划停工。齐鲁石化l.40Mt / a 焦化装置高压水泵采用美国进口（单台），开工2个月后，因轴承故障导致装置非计划停工。国产高压水泵近年来制造技术水平取得了长足进展，能满足焦化装置除焦的需要，同时造价较低，一般2台国产高压水泵的费用仍低于1台进口高压水泵的费用，可2台一开一备使用，这样在1台高压水泵出现故障维修时不至于导致装置非计划停工。中石油在苏丹投资建设的焦化装置采用浙江科尔（合资）公司生产的高压水泵；辽河石化公司超稠原油焦化装置采用沈阳水泵厂生产高压水泵，参数如下：流量：280m3 / h ；扬程：2920m；轴功率：3150Kw。公司焦化装置自2004 年9 月20 日开工以来，高压水泵运行3年，效果良好。 2.2 除焦控制阀 除焦控制阀又称三位阀是整套除焦设备中的一个重要组成部分。高压水泵出水经过管道进入除焦控制阀阀体，通过该阀电控部分的控制，实现阀的全关水位、预允水位和全开水位的顺序动作，完成除焦的过程。其主要工作原理是：除焦控制阀的阀体为三位三通换向阀，执行机构的气缸采用双作用气缸，通过控制回路控制活塞上下移动，从而使阀芯处于不同位置，实现控制阀的工作位置的调节。国内自主开发研制的除焦控制阀具有一阀多用的特点，一台除焦控制阀可以同时代替泵出口阀、回流阀，由于装有预充、降压孔板，有效降低了高压水产生的水锤现象。目前，国产除焦控制阀主要为襄樊航生石化环保设备有限公司生产的新型除焦控制设备，该设备具有技术先进、操作平稳、使用方便等特点，在国内新建焦化装置得到了广泛应用，基本取代进口除焦控制阀，应用效果良好，公司超稠原油焦化装置应用的国产除焦控制阀一直运行平稳。 2.3 自动联合钻孔切焦器 在最初的焦化装置中，切焦器的钻孔与切焦状态的转换通过手动切换来完成，即将钻具提出塔外．人工操作切焦器上的换向钮，实现钻孔与切焦状态的转换。后来，逐步研制成功压差式自动切换切焦器，并得到应用，该型