延迟焦化装置分馏塔底结焦原因分析及优化

影响延迟焦化开工周期的因素及对策在原油逐渐重质化劣质化，轻质油品需求量不断上升，重油深度加工任务日益繁重的今天，延迟焦化装置在炼油生产中的地位显得日益重要，装置是否能长周期安全平稳运行，决定着炼油厂重油平衡任务和原油加工量的顺利完成。

在实际生产过程中，影响延迟焦化装置开工周期的主要因素关键部位的结焦、关键部位渗漏、关键设备发生故障、关键岗位发生事故，这些都会导致装置出现非计划停工，因而影响长周期运行。

全面分析影响因素，针对关键部位、制定专业措施，实施重点防护，将风险降低到最低，是实现装置长期运行的重要方面。

一、防止关键部位结焦1.防止加热炉炉管结焦影响加热炉炉管结焦的因素主要有原料性质、炉管壁温度、渣油在炉管内的流动状态等，减缓炉管结焦就要从这几方面考虑。

1.1适当调整循环比在渣油密度较大的情况下，增加循环比不仅可以降低辐射进料的沥青质含量，提高辐射进料的芳烃与沥青质比，改善原料性质，而且还可以提高辐射进料的临界分解温度，抑制沥青质和甲苯不溶物的生成，缩短辐射进料分解后在低温高压炉管范围内的流动距离和停留时间，有利于进一步减轻焦化炉管的结焦。

1.2保持合理的炉膛温度在装置正常生产过程中，要严格监控，保持合理的炉膛温度，出现紧急情况时要及时提高注水量，保证炉管温度不超标，同时还要严格控制火焰高度，保持火焰高度在炉膛高度的1/3左右，严禁火焰直接燃烧炉管，防止炉管壁温度太高。

2.减缓大油气线结焦焦炭塔大油气管线结焦是延迟焦化装置普遍存在的一个问题，解决大油气管线结焦是延长焦化装置开工周期，确保高负荷加工渣油的关键之一。

大油气管线结焦会导致管线压降过大，焦炭塔顶操作压力增大，甚至接近安全阀的定压值，严重影响了装置的正常运行，有时还会被迫停工清焦。

因此，解决大油气管线结焦是延长延迟焦化装置生产周期的一个关键问题。

大油气线结焦的影响因素主要有急冷油注入点位置、加热炉出口温度、冷焦吹汽量、泡沫层高度、生焦高度、焦炭塔塔顶温度、切塔时的平稳操作等。

分馏塔底结焦原因的分析焦化车间王平摘要：重点分析了广州炼油化工股份有限公司延迟焦化分馏塔底结焦的原因，主要从焦炭塔的操作、分馏塔的操作和其他方面对分馏塔底结焦的原因进行了详细的分析。

关键词：焦炭塔油气线速蒸发段安全空高循环油循环比分馏塔是焦化装置的重要的生产设备之一，焦化装置的汽油、柴油、蜡油主要在分馏塔里生成，而分馏塔底结焦严重会造成以下结果：1、分馏塔底温度太高，造成分馏塔内气液两相不平衡，破坏了分馏塔内的物料平衡。

2、蒸发段温度太高，引起分馏塔冲塔，造成产品质量不合格。

3、P1109AB不上量，则循环油上、下返塔量被中断，整个分馏塔的热平衡被打破，分馏塔馏出产品质量不合格。

4、分馏塔底液面太高，使系统憋压，会造成管线破裂而导致火灾的发生。

分馏塔底结焦的原因很多，焦炭塔操作和分馏塔的操作等都会对分馏塔底结焦都会产生重要的影响。

而影响分馏塔底结焦的原因有很多，针对广石化目前分馏塔结焦严重的原因可分为以下三个方面分析：（1）焦炭塔的操作1、消泡剂注入时间偏短，注入量偏小。

注入消泡剂的目的是为了降低泡沫层的高度，而注入消泡剂太小，会造成泡沫层偏高，严重时会造成焦炭塔冲塔，进而携带焦粉进入分馏塔，造成分馏塔底结焦。

广石化规定消泡剂注入的时间为：ａ、当14：00信号（B点）不起时，统一在14：00之前起时，按B点起的时间注入。

ｂ、当B点信号在14：00之前起时，按B点之前起时，按B点起的时间注入。

广石化消泡剂停注时间为：切四通阀后半小时。

消泡剂注入量为：为每小时半格，即0.5cm。

2、生焦层高度的影响。

焦炭塔总高由焦炭塔高度、泡沫层高度及空间高度三个部分组成，其中焦炭塔高度与泡沫层高度之和为生焦高度。

空间高度又被称为安全高度，国内一般取6-8m，因此，焦炭塔生焦高度极限为22-24m。

焦炭塔空高太大，则焦炭塔的利用率降低，焦炭产率下降，焦炭塔空高太小，则焦炭塔内生焦层会偏高，泡沫层也会偏高，结果会造成焦炭塔再生焦末期和换塔时会造成焦炭塔内焦粉带入分馏塔。

延迟焦化装置焦炭塔油气携带焦粉原因分析及对策摘要：由于延迟焦化装置特殊的工艺特点，焦炭塔顶部携带大量焦粉，不利于装置长周期运行，本文从焦炭塔油气线速、焦炭塔顶温及压力、焦炭塔安全空高和泡沫层高度、焦炭塔吹汽量、加热炉出口温度、分馏塔底循环回流量等方面进行原因分析，提出优化措施，减少延迟焦化装置焦炭塔油气携带焦粉的问题，保证了装置的长周期平稳运行。

关键词：延迟焦化装置焦粉焦炭塔优化长周期前言某公司延迟焦化装置始建于2004年12月，装置原料为减压渣油、催化油浆以及脱油沥青的混合油，主要产品为净化干气、液化气、汽油、柴油、蜡油、焦炭等，采用一炉两塔工艺路线。

焦炭塔油气携带焦粉至分馏塔，焦粉在分馏塔底沉积或进一步被携带到干气、液化气、汽油、柴油、蜡油中，进而在换热器、容器和各塔器中沉积。

严重影响装置的长周期安全运行。

另外，焦粉沉积在阀门，造成阀门难以完全关闭，还会造成管线冲蚀、机泵叶轮磨损等情况，造成介质泄漏。

焦粉进入下游装置，还会对下游装置平稳运行有一定的影响。

2019年6月14日延迟焦化装置分馏塔底循环油流量突然下降，机泵出现抽空现象，检查发现焦粉已将循环油过滤器入口堵住，造成机泵抽空，6月过滤器内焦粉情况如图1。

图16月过滤器内结焦情况1焦粉携带原因分析油气携带焦粉进入分馏塔主要有以下原因：1.1 焦炭塔油气线速焦炭塔油气线速不仅与原料性质有关，而且与操作条件有关，其理论计算公式为V=0.048×C×[1]V——焦炭塔内气相线速，m/s；1——泡沫层密度，30~100kg/m3;2——油气密度，5~6kg/m3；C——系数，0.8~1.0。

在延迟焦化装置中，影响油气线速的主要因素有处理量、循环比、加热炉注汽量、小吹汽量。

一般情况下，装置处理量越大，焦炭塔内油气负荷越大。

焦化的循环比增大，焦炭塔内相应的气相负荷也随之增大，油气线速提高。

为了减少焦化加热炉炉管结焦，通常使用注射法将蒸汽注入炉管，控制炉管中的物料停留时间。

延迟焦化装置分馏塔底结焦原因分析及优化摘要：延迟焦化装置是以加工减压渣油为主要原料，延迟焦化装置主要由加热炉、焦炭塔、分馏塔等主要设备组成。

其中分馏塔的作用是根据进料中各组分存在不同的挥发度，将焦炭塔反应来的高温油气进行多次冷凝和气化，分别从侧线及顶部馏出蜡油、柴油、汽油、富气等产品，是延迟焦化装置非常关键的生产设备。

分馏塔底易结焦一直是制约延迟焦化装置安全、平稳、满负荷、长周期运行的主要因素。

关键词：延迟焦化减压渣油加热炉焦炭塔分馏塔一、前言天津分公司炼油部1#延迟焦化装置最初设计原料参照辽河渣油由中石化北京设计院总承包，中石化第四建设公司承建，为两炉四塔的生产模式。

装置始建于1996年，初始设计规模为100万吨/年，加工原料为大港原油的减压渣油。

2005年装置进行了扩能改造，规模提高到120万吨/年，同时进行了部分材料升级，以适应加工含硫原油的减压渣油。

2008年随着炼油部加工高硫劣质原油，装置加工规模按照90万吨/年重新进行了设计改造。

主要产品为干气、液态烃、汽油、柴油、蜡油、石油焦。

装置包括两大部分。

第一部分为焦化部分，包括焦化、分馏、密闭放空、污油回炼、污泥回炼、冷切焦水处理，水力出焦和焦炭装卸等；第二部分为焦化气压缩，汽柴油两级吸收和稳定等。

装置在2010年4月份进行了焦炭塔整体更换及其转油线震动问题进行了改造，检修开工后，为响应公司增效益、降成本的目标，炼油部进行加工高硫油，操作条件更加苛刻，装置焦炭塔顶油气管线在这次运行周期内，经常出现结焦的情况，影响装置平稳运行。

同时在2012年8月装置停工检修期间，通过对分馏塔底的查看，发现积焦情况比较严重，底循和辐射抽出口亦有不同程度的结焦。

这是造成装置生产期间底循泵无法正常运转、辐射泵抽出量过小的直接原因，严重者有可能导致分馏塔底系统瘫痪。

可见，如何防止分馏塔底积焦意义十分重大。

二、分馏塔底结焦的原因分析经过查阅相关资料[1]，并结合装置运行和大修期间发现的结焦情况的分析及操作经验的积累和丰富，我们得出分馏塔底结焦的原因有以下几点：1.焦炭塔顶油气线速过高，造成焦炭塔顶油气携带焦粉至分馏塔底。

焦化分馏塔底结焦原因分析与控制作者：王蕴超来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第02期摘要：分馏塔底结焦问题的有效控制，一方面能够降低对塔底循环泵运行的损害，使循环泵等设备能够长期保持运行状态;另一方面，更能够解决过滤器频繁堵塞塔底循环系统的问题，以便持续保障分馏塔生产安全性。

本文基于分馏塔底结焦原因展开分析，在明确控制措施同时，期望为后续分馏塔装置的使用提供良好参照。

关键词：分馏塔;底部结焦;原因分析;控制对策1 分馏塔底结焦原因分析1.1 空塔气流速度偏高首先，在炉内蒸汽排除时，设计人员并未根据标准值选择适宜的汽封装置，导致介质流量高于设计标准值，如此便极易使炉内热量流失。

其次，在焦炭塔设备更换后，在小吹气阀使用期间，吹扫阀也在同时使用，如此塔内气流速度大幅度增加，极易使分馏塔底温度降低，从而呈现结焦问题。

1.2 消泡剂层厚升高根据以往调查资料可知，消泡剂在每个结焦周期中添加的数量是一定的，但基于部分设备存在的问题，经常会使得消泡剂添加量存在一定浮动性，不但极易使得消泡剂注入不均匀，使其消泡性能难以得到发挥，同时焦化反应环境温度的降低，同样会使得消泡剂反应不彻底，促使消泡剂层厚变高。

1.3 分馏塔与焦炭塔操作不平稳根据分馏塔与焦炭塔操作资料可知，部分分馏塔在蒸发段温度下限设置期间，为避免蒸发段温度不低于控制标准，操作人员有可能会关小或关闭循环油上流调节阀，如此便极易造成上流循环油流量过低，致使在塔底部位出现结焦现象。

与此同时，操作人员为确保装置液体收率达标，通常也会对蒸发段的温度进行调节，以便维持能耗最低的循环比，但根据实际情况可知，多数情况温度调节并不及时，致使回流量呈现波动性，在部分冷却时段便极易在塔底结焦。

另外，在分馏塔与焦炭塔生产期间，因为急冷油切换时间的缩短，使得老塔温度普遍呈现下降速度过快的情况，当临近标准值时，新塔油气温度通常还有下降空间，如此便极易使老塔底部出现结焦状况。

加工重质原油延迟焦化装置设备和管道结焦的改进措施摘要：随着原油劣质化程度不断加剧，分馏塔底结焦、炉管结焦、焦炭塔顶大油气线结焦问题经常发生，造成装置负荷下降、产品质量波动、安全风险大幅增加，严重制约了装置乃至全厂的长周期平稳生产。

介绍了结焦原理，然后从原油性质、焦化炉出口温度、分馏塔底温度、炉管注汽、生焦高度、循环比等多方面分析造成焦化装置各部位结焦的原因，并提出相应的解决办法。

关键词：石化行业；化工装置；重质原油；焦化装置；管道结焦；改进措施中图分类号：TD 文献标志码： A文章编号：1 结焦原因分析焦化反应是在高温条件下热破坏加工渣油的一种方法，其目的是为了得到石油焦、汽油、轻柴油、裂化馏分油和气体。

焦化过程是一种分解和缩合的综合过程。

原料油一般加热到350℃后开始热裂解，分子中最弱的C—C键首先断裂，低分子产品以气相逸出，而液相中的各自由基则反应生成更稳定的芳烃或缩合成稠环芳烃，随着温度的升高反应加剧，分子量大的缩合产物继续脱氢缩合，最后成为焦炭。

焦化反应机理见图1所示。

图1 焦化反应机理图1.1 炉出口温度影响焦化加热炉出口温度是装置裂解和缩合反应的关键参数，炉出口温度低，反应深度低，泡沫层高度增加，泡沫层携带大量粉焦至分馏塔引起塔底结焦，部分粉焦随辐射进料带入焦化炉管，累积形成结焦中心。

防结焦的根本途径在于降低结焦前体物生成速率，增加结焦前体物脱落速率。

一般采取提高炉出口温度降低泡沫层高度，延缓分馏塔底部结焦。

但是炉出口温度控制过高，或晃电停电造成加热炉进料中断，导致炉管表面温度过高，反应深度加大，物料提前裂解缩合，也造成炉管严重结焦。

因此，要延缓炉管结焦，从流动层面，需要改善流动效果，使炉管内流体的温度、速度和浓度分布均匀，缩短流体在炉管内的停留时间；从反应层面，需要降低炉管内的反应深度。

1.2 分馏塔底温度过高焦化分馏塔底温度过高，达到渣油结焦温度，容易引起塔底结焦，进而堵塞分馏塔底过滤器，如果切换不及时，会导致辐射泵抽空、加热炉联锁熄炉等事故。

焦化分馏塔底抽出线结焦分析及减缓措施摘要:延迟焦化分馏塔底抽出线结焦是焦化装置普遍存在的一个问题,通过综合当前国内延迟焦化方面的工艺进展及对焦化装置分馏塔底抽出线结焦情况分析,得到影响分馏塔底抽出线结焦的主要因素有辐射注汽量、冷焦吹汽量、消泡剂的作用、焦炭塔平稳操作以及分馏塔底温度等,同时提出了减缓结焦的措施。

关键词:延迟焦化结焦分馏塔底抽出线兰州石化公司炼油厂1.2Mt/a延迟焦化装置，于2005年6月实现投料试车一次成功。

生产过程中发现分馏塔底抽出线结焦严重,在每一个生产周期后期很难建立塔底循环,导致分馏塔底开始结焦,给正常生产带来严重影响。

1、分馏塔底抽出线结焦影响因素分析1.1 辐射注汽量的影响注汽量的大小与原料性质、循环比和处理量等有关,对于新装置,为避免炉管结焦,注汽量较大,但这样加速了油气携带焦粉,增加了焦粉进入分馏塔趋势;另外,为保持辐射炉管内一定的介质流速,当处理量大时就可适当减少注汽量,当处理量小时可适当增大注汽量。

1.2 冷焦小吹汽量的影响焦炭塔在切塔后老塔进行冷焦处理时,由于生焦上部有一定高度的泡沫层和软焦层,如果冷焦时小吹汽量过大,就会有部分泡沫层通过大油气线进入分馏塔底部,加之这时急冷油又切换去了生产塔,不能有效地抑制焦粉和泡沫层进入大油气线和分馏塔。

因此冷焦时吹汽量控制要合理,尤其是高负荷生产和焦炭塔的生焦高度比较高时,应尽量减小小吹汽时蒸汽在塔内的线速。

1.3消泡剂的作用为了降低焦炭塔内泡沫层的高度,防止焦粉通过大油气线携带进入分馏塔底部引起分馏塔底抽出线结焦,一般都要在焦炭塔顶注入消泡剂。

但对消泡剂的加入比例还需要作进一步探索,以节约成本,增加效益。

1.4 焦炭塔平稳操作焦炭塔平稳操作至关重要。

切塔过程中，要通过压缩机控制好系统压力，如果操作不当就会有大量压力损失,会加重焦炭塔内的泡沫生成,打乱分馏塔的温度和压力分布，从而发生泡沫失控导致泡沫溢出，引发焦炭塔冲塔，将大量焦粒带入分馏塔底部，堵塞分馏塔底抽出线。

炼油厂延迟焦化装置生产运行优化措施摘要：随着延迟焦化原料的恶化，已经切实影响延迟焦化装置长周期运行，延迟焦化装置的加热炉，焦碳塔和分馏塔的良好运行是该装置长周期安全运行的关键。

以炼油厂90万吨/年延迟焦化装置为例，分析了影响该厂长期运营的相关因素后，在装置大修期间采取了优化和改造措施，以确保能够满足装置长周期安全生产及创效。

关键词：长周期；延迟焦化；瓶颈；优化措施延迟焦化作为炼油厂重要的二次加工技术，由于原料适应性范围广，加工成本低以及成熟可靠的技术而继续被广泛使用。

其运行的平稳与否直接影响着炼油厂其它装置的正常运行，焦化装置属于炼油二次加工装置。

随着炼油企业节能减排的要求以及技术的进步，炼油厂各装置直接供料成为主流，装置间的相互影响更显突出。

随着原油资源的消耗，原油性质的劣质化趋势明显。

受此影响，焦化装置原料劣质化趋势也明显加剧，不断给装置的长周期稳定运行工作带来新的问题与挑战。

因此，及时总结经验，为装置管理提供技术支持和指导，保证延迟焦化装置全面实现无故障、长周期运行打下坚实的基础，已经成为一项非常必要的工作。

天津分公司炼油部1#延迟焦化装置最初设计原料参照辽河渣油中石化北京设计院总承包，中石化第四建设公司承建，为两炉四塔的生产模式。

装置始建于1996年，初始设计为100万吨/年，加工原料为大港原油的减压渣油。

后在2005年进行扩能改造为120万吨/年，同时进行了部分材料升级，以适应加工含硫原油的减压渣油。

2008年装置改为加工高硫原油的减压渣油，加工规模按照90万吨/年设计。

延迟焦化装置规模90万吨/年，设计生焦周期为24小时，操作弹性为60%～120%。

年开工时数8400小时。

循环比为0.3，可在0.2~0.4的范围内调节。

1#延迟焦化的主要产品是石油焦。

中间产品有干气，液态烃，汽油，柴油，蜡油。

装置生产的焦化干气，去干气脱硫单元，脱硫后作燃料气或作制氢原料。

焦化液化气脱硫后最为产品或去气分再加工成丙烯等产品。

延迟焦化装置炉管结焦分析及改进措施摘要：因为延迟焦化装置属于高温、高硫化氢、高风险的装置。

通过隐患的分析和排查，提出解决对策。

对装置生产由较强的指导作用。

本文主要分析延迟焦化装置炉管结焦分析及改进措施关键词：延迟焦化;安全隐患;对策引言随着原油资源的劣质化，加工高含硫、高金属劣质油已成为炼厂的常态。

由于焦化装置工艺的灵活性，其已成为炼油工业加工渣油的重要工艺。

延迟焦化装置的安全生产成为重中之重。

1、延迟焦化装置安全隐患1.1人的因素人的误操作，延迟焦化装置由于周期性生产，每天操作工面临开关许多阀门。

由于操作较频繁很容易出现误操作。

误操作导致的阀门开关错误，会导致物料的流出，造成火灾等事故。

其次由于延迟焦化装置24小时生产，操作工面临着上夜班，由于人的生物特性会导致上夜班时人员精神不好，也极易导致误操作。

技术水平，人员由于学习能力，工作经验不同，导致技术水平不一样。

对待突发情况的处理水平也不一样，造成的后果也不同。

人的技术水平不够，不能及时处理突发事故。

人的情绪波动，由于延迟焦化装置操作属于高风险作业，导致操做人员压力较大。

夜班工作导致人员精神状态不好，长期处于疲惫状态。

情绪会不稳定。

1.2设备因素机泵，机泵作为焦化装置的动力，担负着运送物料的作用。

由于其运行环境较恶劣，操作条件变化较大，会导致机泵密封损坏发生泄漏。

机泵运行时间过长保养不到位，会导致一些配件损坏，发生机泵振动，温度超指标。

腐蚀，延迟焦化装置内平台，包括各塔器、罐、空冷等平台。

由于平台有些地方存水，导致平台腐蚀较严重。

平台腐蚀由于较隐蔽发现困难，另外由于平台腐蚀是一个缓慢的过程，通常不能引起足够重视。

设备的腐蚀，各管线、塔器由于腐蚀都会发生减薄。

1.3职业危害延迟焦化装置高噪声，焦炭粉尘，各种油品。

接触时间较长会导致听力下降、导致肺部疾病。

各种油品通过呼吸、皮肤等接触吸收会对身体造成不同程度的伤害。

硫化氢等恶臭气体也会对人身体造成伤害，在生产操作中会发生物体打击、坠落等不确定因素导致的身体伤害。