延迟焦化装置加热炉炉管结焦弯管情况分析及对策.pdfVIP

延迟焦化装置加热炉炉管结焦弯管情况

分析及对策

摘要分析了某延迟焦化装置加热炉炉管出现严重结焦，炉管管壁热偶温度超过650℃，

机械清焦时，炉管焦硬，清焦球打不动，炉管堵塞，不得不切割炉管进行高压水清焦，并对

部分炉管进行更换，发现炉管弯管明显，表明炉管超温超负荷严重，对此情况进行分析，并

制定应对策略。

关键词延迟焦化；炉管结焦；机械清焦；弯管；切割炉管

1前言

某炼油企业延迟焦化装置设计有两台45MW管式加热炉F101AB，装置于2009

年开工，加热炉清焦周期一般维持10-12个月，加热炉一直操作正常，没有出现

大的异常。2021年5月份，本清焦周期加热炉已经连续运行10个月，两台加热

炉陆续出现部分炉管贴片热偶到达650℃的清焦临界条件。F101B于2021年6月

1日9:00分炉，6月2日12:00开始清焦，期间发现西室两根炉管焦硬，清焦球

打不动，东室两根炉管发生破碎焦堵塞下部炉管的问题，6月3日上午用加热炉

注汽的3.5MPa蒸汽尝试贯通，炉管用红外成像辅助确定堵塞位置，用锤子反复

敲击炉管堵塞部位，至晚上21:00仍无顶通迹象，不得不采取切割炉管进行高压

水清洗的操作。对部分堵塞严重的炉管进行了更换，抽出炉管发现部分炉管出现

弯管情况。

图1炉管清出的厚块焦图2部分炉管弯管

根据两台加热炉的管壁温度和出入口压降情况分析，结合F101B清焦堵塞情

况看，加热炉结焦情况均较上一大修周期严重，主要反映在清焦周期缩短、结焦

厚，结焦不均匀、焦质硬，针对以上问题，对大修前后原料和操作条件的变化情

况做如下分析：

2原料情况分析

2.1渣油原料变化情况

通过统计渣油残炭和密度数据，本周期渣油残碳及密度的最大值和最小值数

据较以往差距大，5月份出现过历史最高的29.77%的渣油残炭，5月份渣油残炭

平均值达到了27.03%，超过装置工艺卡片的≯26%。

在渣油残炭高，沥青质含量高的情况下，且遇到加工负荷高的情况，加热炉

会出现管壁温升较正常月份加快，特别是运行末期更为明显，焦化装置从3月下

旬到5月全月，装置接近满负荷，与渣油性质变差，残炭数据居高等条件叠加后，

炉管结焦情况进一步加重，是本次清焦困难的重要因素之一。

劣质油掺炼方面。2020年大修以前，常减压装置掺炼卡斯蒂利亚等劣质油比

例一般在12%以下，2020年大修以后，为持续攻坚创效，增加劣质原油掺炼比例，

卡斯原油直接与其他油种混合配输进常减压，而且比例一般控制在15%，3月下

旬开始，达到了20%的掺炼比例，3月底至4月上旬，卡斯掺炼比例最高到了22%，

卡斯蒂利亚原油的渣油胶质沥青质含量高达46.04%（原油评价数据），掺炼比例

过高会加快炉管结焦速度，容易产生弹丸焦，以及造成装置焦炭塔老塔处理异常

情况次数增多，放空系统后路超温严重。

改进措施：

1、常减压装置严格控制渣油质量，适度降低深拔温度2-3℃，保证渣油残碳

24-26%，不长时间超过27%；

2、控制劣质油掺炼比例，15%左右，且比例控制稳定，不大幅波动；

3、延迟焦化装置密切关注渣油性质，加工高残炭渣油期间，提高循环比，

降低炉出口温度，降低苛刻度，不产生弹丸焦。

2.2油浆掺炼变化

本年度的油浆的掺炼量较上一个大修周期增加明显，焦化装置在2020年大

修前只接收1#催化裂化的油浆，一般比例只有1.8%，大修开工以后，增加了2#

催化裂化的油浆，总油浆进装置量超过20t/h，最大达到过23t/h以上，油浆掺

炼比例为8%-9%，如果处理量降低至4800t/d（瞬时量200t/h），油浆掺炼比例

就达到10%-11.5%，此时油浆掺炼比例就超过总部指导意见的上限（总部指导意

见油浆掺炼比例≯10%）。高比例的油浆掺炼，油浆中夹带的催化剂粉末对加热

炉炉管结焦速度有较大影响，是炉管结焦速度增加的因素之一，催化剂粉末在管

壁结焦物中随着时间加长，越烧越硬，是清焦困难的原因。分析炉管焦块中灰分

较高，造成在加热炉最后几根炉管出现油浆催化剂附着炉管壁导致结焦沉积。

表1本次炉管内结焦物中金属含量分析结果

元素名称