乙烯装置裂解炉运行分析

作者:未知

  摘要:结合实际生产情况,通过对裂解炉改造情况以及裂解炉总体运行情况,裂解炉运行和维护方面的了解并结合实际,对其在节能、原料改造以及生产过程中存在的一些问题,进行多方面的分析,并提出适应其解决方案,同时在优化生产方面采取有效措施,以延长乙烯装置裂解炉的运行周期,提高其工作效率,已达到效益最大化。
  关键词:乙烯装置;裂解炉;运行;分析
  1 乙烯装置裂解炉的基本改造情况
  1.1 裂解炉在节能方面的改造
  在裂解炉对流段上增加原料预热模块,增大换热面积,换热管增多,从而有效降低排烟温度,高压蒸汽炉的效率也有显著提高。
  1.2改造裂解炉的原料适应性
  通过对裂解炉的改造,使其更能适应原料生产,再将炉膛的辐射炉管进行技术上的改进,在每一组辐射炉管的入口处安装文氏管流量分配器,以保证原料均匀进入每组炉膛。改造完成后,裂解炉可以单独裂解气体原料,裂解气体原料能力大幅度增加,不用再将气体原料混入石脑油中裂解,提高乙烯的提成率。
  2.对乙烯装置裂解炉的扩能改造
  原设计为LSCC卜1型“门式”裂解爐,单台乙烯生产能力原设计为60 kt/a。在乙烯装置的改造过程中,为了实现乙烯装置生产能力达到预期的目标,再根据原有的运行情况,对裂解炉进行改造。改造过程中,采用KTI技术,更换炉管,底部火嘴等。
  3 裂解炉辐射段炉管运行情况
  裂解炉辐射段炉管在运行及升温过程中多次出现堵塞现象,对裂解炉的安全平稳运行带来严重不便。本文详细分析了此现象出现的原因,并给出相应的应对措施。裂解炉的每一根辐射段炉管的入口都装有一个临界流量文氏管(亦称文丘里管),以确保在正常的操作中的流量分布状况良好。经过现场勘查,发现处于集合管末端的辐射段炉管上升管有堵塞的迹象,于是对其炉出口温度采取了大幅度低温控制措施,但一段时间后该炉管依然会堵塞。
  3.1原因分析
  经过实际参数与设计参数对比发现,确定原因为物料分配不均匀,物料在个别炉管内流速慢,停留时间过长,过度裂解,大量结焦导致堵塞。经设计部门核算,目前文丘里管喉径处直径为19.2 mm,该直径过大,改为18 mm。堵管现象大为减少。例行检修时发现在上升管与下降管连接的底部“U”型弯内,存有较多碎焦。说明裂解炉烧焦不彻底炉管或废热锅炉内焦层脱落而致堵塞。把废热锅炉拆开,发现在废热锅炉上部管板及出口管处存在大量碎焦,并且从出口管还有少量蒸汽及凝液夹带着碎焦逆流而下进入废热锅炉,所以这些碎焦最终进入该台废热锅炉,积聚在底部“U”型弯内而导致堵塞。在停炉期间多发生这种情况,但是只有在裂解炉升温后正式生产后才能够被发现。
  针对这种情况,作出如下相应措施:完善操作过程,在裂解炉降温结束后,及时关闭清焦阀阀道防焦蒸汽,防止蒸汽及凝液反窜,导致碎焦被带进炉管系统。同时在升温过程中,先通入烧焦空气,再通入稀释蒸汽,防止炉管内的水被蒸干后,碎焦结成块状,将炉管彻底堵死;提前关闭停用裂解炉的清焦阀,防止大量的蒸汽及焦进入停用裂解炉炉管系统而造成堵塞;在废热锅炉维修过程中,应避免产生过大的震动,以防止震落废热锅炉上部管板的碎焦。拆开废热锅炉后及时将炉出口管口封好,防止杂物进入炉管。
  4 使裂解炉高效运行的有效措施
  4.1定期排查
  检查限位块是否拆除,指示标有无卡阻现象。如发现异常,必须排查管道;由于衬里选材不合理,施工质量不合格以及衬里老化等原因形成的裂解炉墙外温度过高,需要每月定期检查,全面检测,并予以修复。
  4.2水质的管理
  要经常做好废热锅炉的定期排污管理。排放时间及排放方法要按照设计要求,及时排掉水中杂质,包拯炉水的水质。同时要保证炉水的各项指标在设计指标范围内。
  4.3裂解炉的日常优化管理
  成立专项的管理小组,由工艺、设备、电气、仪表以及维修人员,每天进行现场巡查并记录相关数据,定期召开会议,分析存在的问题以及给出合理的解决方案。探讨影响裂解炉的各项因素,以及总结对其控制方法。并提出优化方案,形成总结记录,以保证裂解炉的正常运行。
  4.4提高裂解炉的热效率
  热效率是衡量裂解炉运行状态是否优良的重要指标。直接影响装置的能源消耗,热效率的高低。对工艺包的设计计算、炉体的细微处设计以及日常操作的规范都对提高热效率有一定的影响。提高热效率的主要方法有:减少炉膛的热量损失;合理降低排烟温度和含氧量。
  降低排烟温度引起的热损失主要由以下几种方法:(1)降低排烟温度。排烟温度越低,裂解炉热效率越高。降低排烟温度的同时,要注意烟气的露点腐蚀。最低的排烟温度必须高于烟气露点温度。否则会对炉管造成严重的腐蚀,同时也会因露点积灰引起热效果下降。(2)控制过剩空气系数。其中包括:合理控制含氧量;增强炉体的密封性;控制好炉膛负压等。此外,还需降低散热损失。裂解炉衬里的隔热效果的好坏直接影响炉体的散热损失。隔热效果的好坏与衬里结构是否合理、施工质量的好坏一级材料的选用有直接关系。降低散热损失主要时在施工过程中,衬里材料的选择,施工质量的严格把关都对热损失起到决定性因素。
  5 结束语
  乙烯装置裂解炉是乙烯装置的最关键的设备,其运行状况的好坏直接影响整套装置设备的产品的质量和企业的经济效益。裂解炉的原料优化、工艺优化、稳定的运行和细心的维护十分关键。在生产过程中保证裂解炉稳定运行后,采取系列降低能耗等先进技术措施,对裂解炉进行逐步优化改造,提高裂解炉热效率,使裂解炉能量消耗显著下降,实现质量效益最大化。
  参考文献:
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