延迟焦化装置焦炭塔大吹汽节能研究及应用

刘艳 靳松 李金

(玉门油田炼油化工总厂，甘肃 酒泉 735019)

0 引言

在延迟焦化装置焦炭塔大吹汽节能应用的过程中，应该明确具体的工作流程，遵循节能性的工作原则，设计工作系统，以满足当前的装置节能发展需求，达到预期的节能设计工作目的。

1 延迟焦化装置分析

对于延迟焦化装置而言，主要是利用裂解方式、聚合方式对重质油馏分进行处理，之后会生成油气成分、轻质油成分、中间馏分油成分、焦炭成分。具体的运行原理，就是利用管式炉设备加热处置重质油，加快流速，提升热强度，管式炉出口的温度在500℃以上，可以使得油品在很短的时间之内达到焦化反应的具体温度标准，之后快速进入到焦炭塔设备之内，使得焦化反应的位置发生改变，不再局限于加热炉，而是延迟到焦炭塔之内，这个流程被称作是延迟焦化。而延迟焦化装置的焦炭塔大吹汽，就是在实际操作的过程中，将加热炉和焦炭塔当作主要的机械设备，利用一个加热炉两个焦炭塔的形式处置，两个焦炭塔之间冷热交替循环性运行，也就是在其中一个焦炭塔完成生焦工作以后，高温热油会进入到另外一个焦炭塔之内，原本的焦炭塔会通过蒸汽的形式将焦炭加热，实现大吹汽的目的[1]。

2 延迟焦化装置焦炭塔大吹汽节能改造的重要意义

目前我国在炼油生产过程中，焦炭塔大吹汽系统的蒸汽资源应用数量较高，消耗问题十分严重。主要因为在日常的工作中，为了有效实现塔内的降温工作目的，会从焦化装置之内的汽包部分直接将高温除氧水引出到大吹汽的管线，受到此类工艺技术的影响，焦炭塔中的冷热交替期间，焦炭的温度较高，采用蒸汽降温之后，焦炭塔的降温速度很快，长时间这样反复性高温、低温交替，不仅会浪费蒸汽资源，还会引发焦炭塔设备的疲劳损伤问题，缩短了设备的应用寿命。而在节能改造以后，将雾化器设备、凝结水调节设备等应用其中，可提升系统运行的安全性，减少能源的消耗量，操作的流程也十分简单，能够从根本上预防出现焦炭塔设备的疲劳损伤问题与其他有关的问题。可见在延迟焦化装置的焦炭塔大吹汽节能改造过程中，采用节能改造技术措施具有重要意义[2]。

3 延迟焦化装置焦炭塔大吹汽节能应用

目前在延迟焦化装置焦炭塔大吹汽的过程中，由于蒸汽温度很高，大吹汽的过程中与高温焦炭传热温差很小，并且蒸汽的密度很小，很容易出现扩散的现象，所以多数设计工作中都采用蒸汽的形式实现焦炭塔的大吹汽设计。为减少能源消耗，应该积极开展各方面的节能设计工作，遵循环保性的原则，确保各方面节能设计效果。具体措施为：

3.1 设计节能系统

延迟焦化装置焦炭塔大吹汽节能处理的过程中，应该积极设计相关的节能系统。首先，可以将专业化的雾化器设备当作主要部分，当蒸汽与水进入到设备以后，在喷嘴部件、导流器部件的影响下，可以将凝结水雾化成为微米级别的雾滴，凝结水成分、蒸汽成分在设备之内混合之后雾化，水体积开始膨胀，可以预防凝结水与焦炭塔之内的高温焦炭层之间直接接触，避免发生汽化反应之后出现急剧膨胀的风险问题，从根本上预防出现震动事故与炸焦的事故。其次，经过雾化以后的水汽，很快就会进入到焦炭内部，沿着空隙快速上升，形成汽化成分，可以预防低温液相水和相关的焦炭塔壁部相互接触出现温度迅速下降的现象，有效规避了坍塌的损伤问题。最后，在节能系统中，也应该积极采用先进的PLC 技术，确保在大吹汽的过程中可以实现自动化控制目的。具体的大吹汽节能系统运行的过程中，可以按照焦炭塔的顶部压力情况、壁部降温速度情况，针对蒸汽流量进行全面调整，保证可以将焦炭塔的壁部温度降低速度控制在合理范围，预防出现损坏的问题。需要注意的是，在大吹汽的最初阶段，焦炭的温度很高，凝结水的数量很少，应该严格调整塔壁部的降温速度，在焦炭温度逐渐减小之后，凝结水的数量会有所提高，此时可以减少蒸汽的数量，最大程度上降低蒸汽的使用量，节约能源[3]。

3.2 节能改造工作

为确保延迟焦化装置焦炭塔在长时间运行过程中，可以从根本上实现大吹汽的节能目的，应该积极开展技术改造工作，有效降低蒸汽资源的使用数量。首先，建议在原本的大吹汽调节阀结构的后部，设置雾化器与切断阀，安装蒸汽流量计设备、调节阀设备，可有效调节蒸汽的流量。其次，应设置凝结水罐设备，用来进行硫磺装置凝结水的收集处理，这样可以预防出现凝结水资源浪费的现象。最后，在雾化器的入口前部分，安装凝结水流量计设备、过滤器设备与切断阀设备，这样在一定程度上可以有效收集与处理凝结水。为确保节能工作效果，还需要设置PLC 控制系统，实时化显示相关的大吹汽工作进程，明确是否存在节能方面的问题，便于有效操作处置，提升节能改造的效果[4]。

3.3 设计控制系统

对于延迟焦化装置焦炭塔节能控制系统而言，主要用来控制水资源、蒸汽资源的使用量，实时化针对焦炭塔设备的温度、压力进行监控，预防焦炭塔设备受到不利影响。在设计控制系统的过程中，首先，可以采用PLC 技术处理，按照大吹汽工作等情况，在其中设置智能喷雾器，确保在大吹汽的过程中，按照焦炭塔之内的温度参数、压力参数等，自动化调整和控制蒸汽流量与水流量，有效调整蒸汽与水的比例，从根本上节约资源。在出现紧急状况的时候，自动化控制系统就可以发出警报，便于工作人员开展处置工作，确保设备运行的安全性与稳定性。其次，在使用控制系统的过程中，可以按照工艺技术的要求，设计自动化的智能喷雾器系统，完善其中的程序控制内容，有效开展参数管理工作、压力控制工作、温度控制工作与流量控制工作，在确保设备安全运行的情况下，降低资源的消耗量，增强节能管理的工作效果，改善当前的节能处理现状，保证可以满足当前的延迟焦化装置焦炭塔的大吹汽节能处理要求[5]。

4 结语

近年来，在延迟焦化装置焦炭塔大吹汽系统实际运行的过程中，经常会出现蒸汽资源与水资源浪费的现象，能耗十分严重。这就需要在实际工作中遵循节能性的原则，有效开展各方面的节能改造工作，树立正确的观念意识，全面提升节能改造处理效果，通过对水资源、蒸汽资源的调节控制，节约能源提升经济效益，确保有效开展各方面的节能改造与处理工作，促使企业的经济发展。