乙烯装置裂解气压缩机结焦问题研究与对策
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乙烯裂解炉管的结焦机理及其防护措施乙烯裂解炉管结焦是一个相对常见的问题,可能由于炉壁局部温度过高或过低引发。
结焦通常指的是管道炉壁上积累的碳烟或焦炭沉积体。
这些残留物会阻碍气体、蒸汽和液体在管壁内的流通,从而导致热传递的失效以及对设备安全和使用的影响。
目前,化工工业还没有完美的结焦防护技术。
为了减缓和避免炉管的结焦现象,人们采用了以下几种防护措施。
1、优化乙烯裂解反应条件乙烯裂解的反应条件会影响到结焦的程度,因此优化反应条件是减少结焦的一种方法。
一些反应条件,如温度、压力、炉内气体周期防向、炉内气体混合比、喷淋器方式等都需要进行精确的调节以避免结焦现象的发生。
2、增加炉壁厚度焦炭最初在管子炉壁的金属表面上沉积,然后,为了避免碳质物品沉积在管土的内表面上,薄的铁络和镀锌层便很快锈蚀和磨损。
炉管内焦炭和碳沉积物的产生被进一步促进。
相反,增厚的炉管可以容纳更多的钝化层,并减少细微缺陷。
这样的话,由于管壁表面的缓慢生长,管壁上沉积的焦炭就变少了。
3、采用冷却水给炉管表面喷洒水,可以大大降低管壁的表面温度。
由于炉管表面温度被降低,处理液会迅速通过管内,去除造成结垢的热源,从而减少管壁上产生焦炭和沉积物的可能。
4、采用金属钝化剂金属钝化剂可以被大量用于防护管道和其他金属构件表面的自然蚀刻。
金属钝化,是将一种化学物质涂在金属表面后,在表面反应构成薄的保护层。
这样的损蚀被防止,其结果是管道内部结垢、皮膜松动问题得到了解决。
与其它方法相比,钝化剂的使用费用相对便宜,因此被广泛应用。
5、定期清洗无论您采用了多少种防结垢方法,还应该对管道进行定期清洗。
完整的清伤管道绝不能在炉管运行时进行,而应该在其停止工作转炉下次启动前进行。
清洗管道时,用蒸气气体或一种温和的化学清洗剂,将管道内的碳沉积物和焦炭延泻至缓慢燃烧、没有烟或气味的状态,然后清除残留的黑炭和污垢。
总之,需要注意的是减少管道的结焦现象不是通过单一的措施就可实现的,而是需要多方面的工作。
乙烯裂解炉管的结焦机理及其防护措施乙烯裂解炉管是乙烯生产过程中的关键设备之一。
由于裂解反应的高温高压条件,炉管容易发生结焦现象,严重影响乙烯生产的正常运行。
研究乙烯裂解炉管的结焦机理以及采取相应的防护措施对于保障乙烯生产的安全和稳定具有重要意义。
乙烯裂解炉管的结焦机理主要包括以下几个方面:1. 碳氢基团转移:在高温下,乙烯在管内发生裂解反应,生成一系列碳氢化合物。
这些化合物在管壁上发生反应,并逐渐形成碳沉积物。
这一过程被称为碳氢基团转移。
2. 聚合反应:管内高温环境下,乙烯分子容易聚合为高分子聚乙烯。
聚合反应也会导致碳沉积物的形成。
3. 热解反应:乙烯在高温环境下会发生热解反应,分解为低碳烷烃和烯烃。
这些烃类物质会在管内发生反应,并生成碳沉积物。
乙烯裂解炉管结焦会导致以下问题:1. 阻塞:碳沉积物会在管壁上逐渐积聚,最终导致炉管阻塞,影响乙烯的正常流动。
2. 传热不良:结焦会导致管壁的热传导性能降低,热能难以有效地传递给乙烯,影响乙烯的加热效果。
3. 强度下降:碳沉积物的形成会使得炉管的机械强度下降,增加炉管开裂的风险。
为了防止乙烯裂解炉管的结焦问题,需要采取下列防护措施:1. 优化炉管设计:通过采用合适的炉管材料和结构设计,提高炉管的抗结焦能力,降低结焦速率。
可以采用抗高温、抗腐蚀的合金钢材料作为炉管材料。
2. 热交换器设计:在裂解炉和炉管之间设置热交换器,通过冷却介质冷却裂解气体,降低气体温度。
这样可以减缓结焦速率,延长炉管的使用寿命。
3. 定期清洗:定期使用清洗剂对炉管进行清洗,去除管壁上的碳沉积物,防止结焦问题的产生。
清洗时要注意避免对炉管产生损害。
4. 添加抗结焦剂:向裂解气体中添加抗结焦剂,改变反应体系的物理化学性质,降低结焦速率。
常用的抗结焦剂有矿物质和有机酸类物质等。
5. 控制操作条件:控制好反应温度、压力等操作条件,避免过高的温度或压力对炉管造成结焦的影响。
了解乙烯裂解炉管的结焦机理以及采取相应的防护措施对于保障乙烯生产的安全和稳定非常重要。
乙烯裂解炉的结焦原理及其抑制方法摘要:本文介绍了乙烯裂解炉结焦的原因及危害性,分析了裂解炉结焦的影响因素,同时对装置现状进行了分析,并提出了抑制裂解炉结焦的措施,以实现裂解炉的平稳安全长期运行。
关键词:裂解炉;烃类;结焦;措施前言在烃类裂解过程中,生成乙烯,丙烯,丁二烯等产物的同时,会结焦生炭。
结焦过程一般发生在对流段、辐射段和废热锅炉工艺侧。
随着结焦过程的加剧,管内流动阻力和传热过程恶化,导致管内压降增大、辐射炉管表面温度和废热锅炉出口温度升高,迫使裂解炉进行周期性停料清焦,严重影响裂解炉的正常运行,造成经济损失。
1、结焦原因及危害性在乙烯裂解装置中,裂解炉和急冷锅炉内的结焦是影响乙烯装置长周期运行的大问题。
产生结焦的原因是:(1)原料烃在裂解反应中的高温二次反应形成的脱氢成碳反应;(2)高温裂解气进入急冷锅炉内,高沸点组分在低温管壁上冷凝后长时间与高温裂解气接触而发生脱氢、缩合等反应形成含氢量极低的焦垢。
结焦会引起两个方面的后果,对生产装置具有严重的危害性。
一是结焦会使裂解炉管的传热性能下降,为了维持管内物料的正常温度,必然要提高炉管外壁的温度,这样很容易达到炉管金属材料所承受的高温极限而损伤炉管。
另一方面,炉管内结焦会使管径变小,在处理量不变时,物料在炉内的停留时间将减少,炉管内的压力降也会增大,这种裂解工艺条件的变化可使裂解的选择性变坏,致使目的产物乙烯的收率显著下降。
2、影响裂解炉结焦的主要因素2.1 原料性质烃类裂解过程中结焦主要由原料中的芳烃化合物以及裂解气二次反应物形成。
原料中芳烃与烯烃含量愈多,结焦速率也就愈快。
(1)芳烃因素。
对芳烃指数较高的裂解原料,在中度裂解时,结焦母体主要来自裂解原料中的芳烃;深度裂解时,结焦母体主要来自于裂解炉辐射段生成的烯烃、双烯烃经聚合、环化脱氢缩合生成的稠环芳烃;对芳烃指数较小的裂解原料,在中深度裂解时,结焦母体来自裂解炉辐射段生成的烯烃、双烯烃聚合、环化脱氢缩合生成的环芳烃和稠环芳烃。
乙烯裂解装置结焦抑制技术新进展乙烯裂解装置是石化行业中常用的重要装置之一,用于生产乙烯,是合成塑料和化纤等重要化工产品的基础。
乙烯裂解过程中常常会出现结焦问题,严重影响设备的连续运行和生产效率。
为了解决这一问题,研究人员和工程师们一直在不断探索和提出新的抑制结焦技术。
本文将介绍近年来乙烯裂解装置结焦抑制技术的新进展。
一、优化裂解炉结构和操作参数优化裂解炉结构和操作参数是减少结焦的有效手段之一。
在设计和改进裂解炉结构时,可以采用多级炉壁式结构,通过增加裂解管数目和采用特殊形状的炉管壁,减少热量传导,降低炉管表面温度,从而减少结焦的发生。
通过调整裂解炉的操作参数,如控制裂解温度、压力和空气进气量等,可以实现更好的结焦抑制效果。
降低裂解温度和增加裂解压力,可以减少炉内物质的热解程度,从而降低结焦的风险。
二、应用新型催化剂和加氢剂催化剂是乙烯裂解过程中的重要组成部分,对乙烯裂解反应起着至关重要的作用。
近年来,研究人员提出了一些新型催化剂,如钼酸盐和过渡金属氧化物等,具有较高的结焦抑制能力。
这些新型催化剂具有更高的表面活性和热稳定性,能够减少裂解反应中的碳沉积,从而有效抑制结焦的发生。
加氢剂的应用也能一定程度上减少结焦问题。
加氢剂可以在裂解反应中与产物中的不饱和烃发生加氢反应,降低产物的碳含量,减少结焦的发生。
三、采用物理除焦技术物理除焦技术是乙烯裂解装置中常用的结焦抑制技术之一。
这些技术主要包括机械除焦、水冲除焦和超声波除焦。
机械除焦是指使用机械装置对裂解炉内的焦炭进行清除。
水冲除焦是通过向裂解炉内喷射高压水流来清除焦炭。
超声波除焦是利用超声波振荡的能量将焦炭从裂解炉内剥离。
这些物理除焦技术能够有效地清除裂解炉内的焦炭,减少结焦的积累,提高装置的连续运行时间。
乙烯裂解装置结焦抑制技术的研究和应用正取得新的进展。
通过优化裂解炉的结构和操作参数、应用新型催化剂和加氢剂以及采用物理除焦技术等手段,可以有效地减少结焦的发生,提高乙烯裂解装置的生产效率和连续运行时间。
乙烯裂解炉管的结焦机理及其防护措施乙烯裂解炉管结焦是裂解工艺中常见的问题之一,主要是由于乙烯在高温下裂解生成的碳黑物质沈积在炉管内壁而导致的。
结焦会增加炉管的阻塞程度、降低传热效率,甚至会引起炉管损坏,严重影响生产运行。
乙烯裂解炉管结焦的机理主要有以下几个方面:1. 易结焦物质存在:乙烯裂解过程中,会产生一些易结焦的碳黑物质,如多环芳香烃等。
这些物质在高温下容易聚集在炉管内壁形成结焦。
2. 温度分布不均匀:乙烯裂解炉管内温度分布不均匀,部分区域温度偏高会加剧易结焦物质的形成。
为了预防乙烯裂解炉管结焦问题,可以采取以下防护措施:1. 控制乙烯裂解过程参数:合理控制乙烯裂解炉的操作参数,如温度、压力、速度等,以减少易结焦物质的生成和沉积。
可增加炉内空气流动,促进物质的扩散和排除。
2. 清洗和保护炉管内壁:定期对乙烯裂解炉管进行清洗,以去除已经沉积的结焦物质。
在炉管内壁上涂覆一层防结焦的保护层,减少结焦物质的附着。
3. 使用抗结焦材料:选用抗结焦能力强的材料制作炉管,如高温合金钢等,能够减少结焦物质的黏附和附着。
4. 提高传热效率:改善乙烯裂解炉的传热方式和热交换设备,提高传热效率,减少炉管温度梯度的差异,从而减少结焦的发生。
5. 定期检查和维护:定期对乙烯裂解炉进行检查,及时发现和处理炉内的结焦问题。
还要定期维护和更换炉管,以保持其良好的工作状态。
乙烯裂解炉管结焦是一个常见的问题,其机理主要包括易结焦物质的生成和沉积、温度分布不均匀以及炉管内物质的沉积。
为了预防结焦问题,需要合理控制裂解过程参数、清洗和保护炉管内壁、使用抗结焦材料、提高传热效率,并定期检查和维护炉管。
只有采取多种综合措施,才能有效防止乙烯裂解炉管结焦问题的发生。
乙烯裂解炉管的结焦机理及其防护措施
乙烯裂解炉在运行过程中,炉管表面往往会出现结焦现象,这对炉的安全稳定运行产生了严重的影响,因此对结焦机理及其防护措施进行深入研究并采取切实有效的措施进行防护具有重要的意义。
一、结焦机理
乙烯裂解炉管结焦是由于热传导方式及局部换热流动不均匀造成的。
当炉内热传导过程中,炉管表面温度高于650℃时,在高温下炉壁表面沉淀和溶降的胶体、颗粒、烟雾等物质会与热辐射、对流热量进行吸收;同样,还会受到气流吹拂和氧化环境的影响,这些因素共同作用,导致炉管表面结焦。
二、防护措施
1、采用优质原料:在裂解炉生产中,采用优质原料对防止炉管结焦具有重要意义。
优质原料可大幅降低裂解炉炉管的结焦率,减少结焦所带来的损失。
2、控制炉内氧气含量:适当降低炉内氧气含量是防止炉管结焦的有效措施之一。
增加炉内氢气的含量可以减少热辐射和局部氧化反应,从而有效降低炉管的结焦风险。
3、采取酸洗保养:在裂解炉使用一段时间后,炉管表面往往会形成一定的结焦层,在这时采用酸洗保养的方法可以有效去除结焦层,延长炉管的使用寿命。
4、增加清洗次数:在使用过程中,适当增加清洗次数可以有效清除炉管表面的结焦物质,避免结焦物质叠加产生危险。
5、采用优秀的维护管理:在工作中,对乙烯裂解炉的维护管理应高度重视,及时发现和解决其中的问题,从而确保它的稳定运行。
综上所述,针对乙烯裂解炉管结焦问题,我们应当采取先进的技术手段和合理的措施进行防护,从而保证炉管处于良好的工作状态,保障生产的顺利进行。
乙烯裂解炉管的结焦机理及其防护措施乙烯是一种重要的化工产品,在乙烯生产过程中,乙烯裂解炉是一个核心设备,裂解炉管的结焦问题一直是乙烯生产过程中的难题之一。
结焦不仅会影响乙烯生产的正常运行,还会降低设备的使用寿命,因此需要采取有效的防护措施来解决这一问题。
本文将从乙烯裂解炉管的结焦机理入手,介绍乙烯裂解炉管的结焦机理以及针对结焦问题的防护措施。
一、乙烯裂解炉管的结焦机理1. 高温下的碳积聚现象乙烯裂解炉工作在高温、高压的条件下,乙烯在裂解炉管内经历了高温反应,产生了大量的碳积聚物。
这些碳积聚物会在管壁上积聚,形成结焦层。
结焦层的不断积累导致管道的过热,使管壁产生变形和老化,最终导致管道的损坏。
2. 污染物的影响在乙烯生产过程中,还会产生一些污染物,这些污染物也会加剧裂解炉管的结焦问题。
硫化物、氯化物等物质会与碳积聚物相互作用,加速结焦的过程。
一些金属离子也会促进碳积聚物的生成,加重结焦问题。
3. 流动状态的影响裂解炉管内气体、液体和固体经常处于流动状态,而流动状态下的碳积聚物很容易发生剥落和脱落现象,这些碎片也会堵塞管道,形成结焦。
乙烯裂解炉管的结焦问题主要是由高温下的碳积聚、污染物的影响和流动状态的影响三个方面造成的。
了解了结焦机理,我们就可以采取相应的防护措施来解决结焦问题。
1. 优化工艺条件优化工艺条件是解决结焦问题的重要措施。
在裂解炉的操作过程中,可以通过调整操作参数,如温度、压力、气体流速等,来减少碳积聚的生成和积聚速度,减轻结焦问题。
还可以通过改进催化剂和控制添加剂等手段,来降低碳积聚物的生成。
2. 清洗保养定期对裂解炉管进行清洗和保养也是解决结焦问题的重要手段。
清洗可以有效地清除管道内的碳积聚物,防止结焦的发生和加重。
同时对管道进行保养,保持管道畅通,减少结焦问题的发生。
3. 表面涂层对裂解炉管进行表面涂层是有效的防护措施。
涂层可以有效地隔绝碳积聚物与管壁的接触,减少碳积聚物的生成和积聚,从而减轻结焦问题。
2019年08月地脚螺栓是否有松动现象,联轴器缓冲垫或膜片是否发生损坏,泵与电动机传动轴是否对中,设备基础底座是否发生严重腐蚀减薄,电动机与泵的轴承是否发生磨损损坏,泵叶轮是否发生汽蚀损坏,泵传动轴是否发生形变弯曲,泵体内部零部件发生损坏,其中一项或几项都会导致离心泵的振动超标,具体参数详见GB/T29531-2013泵的振动测量与评价方法,对于通过联轴器连接的离心泵,必要时将电动机和离心泵进行脱离开,分别检测确认各自的振动,有利于离心泵振动故障的进一步解决。
(5)离心泵轴承温度偏高故障问题和解决措施。
导致离心泵在运行过程中轴承温度偏高的原因主要包括:转动部分不平衡,润滑油变质,轴承箱内部润滑油低于控制下限,轴承的冷却效果不好,轴承安装配合间隙不合理,轴承损伤等因素。
离心泵轴承部位容易因润滑冷却不到位,导致运行摩擦产生的热量聚集无法被置换走造成局部高温现象。
长时间处于高温状态容易造成离心泵轴承的使用寿命下降、磨损甚至破坏,严重的将会导致抱轴事故。
操作人员应首先查看离心泵的轴承润滑系统的油位、油质,对有独立润滑系统的,还应检查油压和管路是否正常,确认润滑系统正常后在逐项排查其他可能存在的故障原因,直到问题得到根本的解决。
(6)离心泵压力故障及其解决策略。
压力故障与离心泵输送介质不正常故障之间有一定的联系。
压力故障主要包括超压和欠压两种情况,欠压又分为前端增压不足和后端阻力减小两种情况,正常情况离心泵的进出口压力是在一定的范围内进行波动,是设备出厂时固有的性能指标,在生产装置中系统的压力一般通过离心泵提供,必要时通过调节阀进行适当调整以满足日常生产的需要,当离心泵进出口压力出现超范围波动时,应立即进行检查,首先应检查是否有输送介质泄漏或阀门误动作,离心泵是否故障停机,确认无误后,检查系统中输送介质单位输送量是否发生突变,其次对离心泵做进一步检查,确定离心泵故障后进一步排除以恢复正常生产或备用。
(7)离心泵汽蚀故障及其解决措施。
乙烯装置裂解气压缩机异常问题的解决措施摘要:通常而言,乙烯裂解气压缩机是由离心压缩机、润滑油站以及离心机构成,其主要的运行原理是将冷却水塔来的冷气体由裂解气压缩机增压后按不同的分离顺序进入热分离和冷分离区进行分离,得到理想的乙烯、丙烯等石化原料。
最终实现高压裂解并发生反应。
乙烯裂解气压缩机经过长时间的运行,其运行状态会产生一定的问题,例如压缩机出现结垢,机组部分产生振动,段间换热器内漏等等问题,出现设备功率过大,影响设备的性能,不利于压缩设备的正常使用。
因此,相关部门要了解和熟悉压缩机的运行状况,及时发现问题,并能采取有效的措施来解决。
关键词:乙烯裂解气;压缩机;异常现象;措施前言随着当前社会经济的快速发展,石化行业也在不断发展壮大。
乙烯装置是石化企业的重要设备,裂解气压缩机是乙烯装置的关键部件。
其运行稳定性是影响设备性能的关键因素。
只有保证裂解气压缩机的稳定运行,才能保证设备的平稳运行,从而进一步保证企业生产的质量。
因此,乙烯裂解气压缩机的异常现象应及时解决和处理。
本文将对乙烯裂解气压缩机在长期使用过程中出现的异常情况进行分析,并提出相应的解决方案,供相关企业和部门参考。
一、裂解气压缩机常见异常现象(一)压缩机出现结垢裂解气压缩机常见的异常现象之一是压缩机结垢。
在裂解气压缩机的运行过程中,温度和压力的变化会导致蒸汽。
蒸汽中的杂质,如盐溶液,进入汽轮机,容易在压缩机的叶轮或叶片上腐蚀和结垢。
一方面,叶轮或叶片上的厚结垢现象会直接降低压缩机的功率,增加能耗,甚至会导致机器的热功率故障,损坏压缩机的涡轮部件。
另一方面,水垢越厚,对叶轮的侵蚀就越严重,叶轮及周围叶片的使用寿命也会降低,对装置的安全运行构成威胁。
因此,在乙烯装置裂解气压缩机的日常维护和维修过程中,如果发现结垢,应立即停止,并采取相应的结垢措施。
(二)带液体的压缩机一般来说,裂解气压缩机中的液体吸入现象是绝对禁止的。
压缩机一旦充满液体,不仅会导致压缩机剧烈振动,还会导致压缩机出口压力急剧升高,对设备的安全运行产生不利影响。