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1、程序除焦在延迟焦化装置的应用 陈飞摘要：对金陵分公司延迟焦化车间焦炭塔水力除焦系统程序化改造后，效益、劳动强度及安全性等进行了分析、比较认为对延迟焦化提高生产能力，减轻劳动强度，加强安全生产有很大帮助，并在降低能耗、节约生产成本方面有较大效果。主题词：延迟焦化 除焦系统 程序除焦系统一、 概述延迟焦化是炼油生产中重油加工主要手段之一。渣油通过加热炉加热至500左右进入焦炭塔进行热裂化反应，反应生成的焦炭一定时间必须及时除去。除焦目前普遍采用水力除焦法，其流程如图1。（注：本文中以有井架系统为例）除焦水通过高压水泵增压，经高压水管、水龙头、钻杆，进入切焦器，由切焦器完成钻孔和切焦工作。随着我厂原
2、油加工能力的增加，焦化装置1999年扩建时对中心设备分馏塔进行改造，处理能力由100万吨/年提高至115万吨/年；2001年底检修改造时，更换了两台焦炭塔（4级容器）规格由f540026497升至f600028583，相应的对2辐射加热炉进行了改造，提升了2辐射加热炉的处理能力，装置处理能力由115万吨/年提高至125万吨/年。焦炭塔的生产周期为24h/塔，三炉六塔生产周期比较紧凑，除焦速度成了操作上的主要矛盾，2001年底检修改造时新增加一台高压水泵，新泵出口压力较旧高压水泵有较大提高（钻孔从13.5MPa提至15.5MPa，切焦从14.5MPa提高至16.5MPa），同时将原水力除焦系统全
3、人工化改造为除焦系统程序化。大大缩短除焦时间，节约了电能，减轻了工人的劳动强度，由于切焦压力的提高，切出的焦碳颗粒较大，减少了粉状焦的形成，提高了焦碳质量。为装置处理能力的提高解决了后路问题。所谓除焦程序化，是指除焦过程中从启泵到除焦完成的整个过程，重点在除焦过程，并不是指所有的除焦步骤，焦炭塔顶、底盖仍需人工拆卸。1、改造前的水力除焦过程（图1）：(1) 操作人员检查流程，做好启泵前的各项准备工作。(2) 35.6米岗位（塔顶）及7.15米岗位（塔底）各自将顶、底盖拆开，35.6米岗位将切焦器放入焦炭塔内，以上步骤完成后，泵房岗位启泵，35.6米岗位开始钻孔。(3) 从钻孔工况切换到切焦工况
4、全部由泵房操作人员完成，泵房操作人员通过调节泵房内回水电动阀及上水电动阀各自的开度来调节泵出口压力，压力变化使切焦器完成从钻孔工况到切焦工况的转换。(4) 切焦完成后，泵房操作人员将电动阀打到回流位置，停泵；35.6米岗位人员和7.15米岗位人员将顶底盖恢复。2、改造后的水力除焦过程（图2）：(1)高压泵房岗位。A、 在操作室内，将控制面板上电源开关打到通的位置，将讯响器开关打到通的位置。检查如下项目：硬手操开关在正常位置；六个塔（焦16）35.6米除焦球阀控制开关都在自动位置（注：共有三个位置-手动、切断、自动）；检查三位阀状态，看控制面板上三位阀状态指示灯，一列共三个指示灯，从上至下为：全
5、开、予充、回流；初始位置三位阀应在回流状态。以上检查无误后，选塔（将选塔开关打至需除焦塔上），按确认钮确认。确认后选定塔指示灯亮。B、 第4步完成后，发讯给35.6米岗位人员，35.6米岗位人员确认后，发讯给泵房操作人员。泵房收到讯号后，向35.6米岗位人员发讯，收到35.6米岗位确认回讯后，启动高压水泵，启泵完成后，发讯给35.6米岗位人员，35.6米岗位人员开始除焦。C、 泵房操作人员观察并记录高压水泵及润滑油泵运行状况。D、 除焦完毕，收到讯号，停泵，稍后停润滑油泵。 (2)35.6米岗位：、检查各塔上水球阀是否在关闭位置。、打开除焦塔顶盖。、检查控制柜初始状态：联锁解除开关应在断的位置
6、；除焦阀控制应在回流位置。、检查完毕，发讯给高压泵房岗位人员，收到高压泵房回讯，检查控制柜电源情况，确认正常，回讯。、将钻具放进塔内距塔口5米处上水球阀自开启。同时检查其余塔上水球阀应在关闭状态。、以上完成后，发讯回高压泵房控制室，高压泵房启泵，收到泵房启泵完成讯号将除焦阀控制开关打到预充位置，在塔顶高压水压力表显示5.0MPa左右，打至全开位置，正常除焦(第一钻)。、第一钻除完后，35.6米岗位人员，直接将除焦阀控制打到回流状态，再打到全开位置切换到第二钻，除焦完后发讯给泵房，泵房停泵。、以上内容完成后35.6米人员将顶盖把好。(3)操作要求：在遇到程序除焦出现故障情况下，启用硬手操除焦方式
7、除焦：高压泵房岗位操作做如下修改： 硬手操开关在硬手操位置；除需除焦塔在手动位置外其余五个塔控制面板上35.6米除焦球阀控制开关都在切断位置（注：共有三个位置-手动、切断、自动）；检查三位阀状态，看控制面板上三位阀状态指示灯，一列共三个指示灯，从上至下为：全开、予充、回流；初始位置三位阀应在回流状态。其余步骤不变。当在程序除焦过程中，35.6米岗位人员遇到钻具放进塔内5米以下除焦球阀仍未开启时，可如下处理：将联锁解除开关打至通的位置，除焦球阀即可打开。二、新旧除焦系统比较1、 从第一钻切换至第二钻除焦切换时间缩短，简化了操作，由除焦岗位人员自己操作，增强了安全性和灵活性，减轻了泵房岗位人员的劳
8、动强度及在切换过程中噪音对泵房岗位人员的损害。2、 新上高压水泵的钻孔压力及切焦压力都提高了2.0MPa，随着除焦压力的提高，焦炭成形也不同，焦炭颗粒变大，易形成大块焦炭。3、 劳动强度及安全性1) 原高压水泵配套电机为风冷电机，噪音大，泵房操作人员在启泵及钻、切焦切换过程中都要配带耳机，对人的听觉损害较大。新泵为水冷电机，噪音大幅降低，另外改为程序除焦后，从钻孔切换到除焦这一过程不用泵房人员切换，35.6米岗位人员直接在塔顶操作控制柜上切换，既减轻了噪音危害又降低了劳动强度。2) 从安全性方面来讲，程序除焦有以下几点安全措施：A、 上水联锁，高压水泵在启动后，若选定除焦塔切焦器未放入选定塔内
9、5米（上限位可调）处，选定塔35.6米处上水球阀不会打开，保证了除焦人员和设备的安全。B、 除焦塔与生产塔之间互相联锁，指除焦塔35.6米上水球阀在打开除焦的情况下，生产塔35.6米上水球阀自动关闭，防止了人为因素的设备事故，将人为因素降到最低，确保了设备和人员安全。C、 切焦器在除焦时，以前仅靠人为控制至出焦口的位置，无法精确判断位置，有时会将切焦器放至溜槽，造成不必要的设备损伤。程序除焦系统，在钻机系统上定有计数器，通过计数器将下降信号传至控制中心，从而计算出下降的高度，预先给定出焦口高度值，一旦切焦器到达出焦口时，系统自动锁定钻机，保证了设备安全，也就保证了生产安全。D、 提钻联锁，35
10、.6米岗位在除焦完成后，将切焦器从焦炭塔提出除焦塔，有时会误操作，在水压未完全泄掉的时候或高压水泵未停泵时，这样会对操作员和安全生产造成极大的危害和隐患，程序除焦系统在上水联锁的基础上，切焦器一旦提至塔口5米处，系统自动关闭35.6米上水球阀，使安全得到了得力保证。4、 程序除焦与旧系统除焦时间比较：表-1 系统改造前除焦时间：序号日期焦高(m)除焦时间(min)12001年3月29日14.511022001年3月31日14.612532001年3月07日15.912242001年2月13日1614052001年3月11日16.212862001年2月15日16.313472001年2月27日
11、16.512582001年3月19日16.812992001年2月07日17125102001年2月11日17.1127112001年2月17日17.4130表-2 系统改造后除焦时间：序号日期焦高(m)除焦时间(min)12002年3月27日15.18022002年3月25日15.38532002年3月09日15.511342002年2月19日1611752002年2月25日16.112862002年1月30日16.412372002年2月07日16.711782002年2月15日16.812692002年3月11日17112102002年2月09日17.1116112002年2月03日17
12、.81321)综合上述两表，作下图作比较：2)从上图中可以看出系统改造后，除焦时间较系统改造前有明显缩短。3)说明：以上数据为部分操作记录数据，因除焦时间受多方面因素影响，因此，该数据剔除了部分因设备损坏及人为因素影响较大的记录。A、影响除焦时间的第一因素为生焦高度。B、焦炭的软硬程度。C、除焦设备的运转情况。D、工艺系统的操作情况等等。综上可知由于除焦时间的缩短，直接缩短了整个除焦系统的运转时间，节约了水、电、非净化风的消耗，降低了能耗，降低了生产成本。三、存在的不足之处：a) 除焦三位阀是整个程序除焦系统中的关键设备，由于外部电磁阀失灵、除焦水（含焦粒）对阀体冲刷造成内漏、阀体密封失效引起的故障较多，影响了程序除焦系统的正常运行。b) 联合自动切焦器故障也较多，往往不能自动切换，改手动切换后影响了除焦速度。此两设备的质量进一步提高后，程序除焦在焦化将得到更广泛的应用。 二二年九月二十日
