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延遲焦化裝置焦炭塔焦化爐的平面布置及配管設(shè)計(jì)

文檔作者：方長生張培合文檔來源：安全管理網(wǎng)中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月08日
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2004年5月
煉油技術(shù)與工程
 PETROLEUM REFTNERY ENGINEERING
第34卷第5期
配管技術(shù)
延遲焦化裝置焦炭塔焦化爐的
平面布置及配管設(shè)計(jì)
方長生張培合
中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司(河南省洛陽市471003)
摘要:介紹了中國石化揚(yáng)子石油化工股份有限公司1.6Mt/延遲焦化裝置焦炭塔焦化爐的平面布置和配管
設(shè)計(jì)的特點(diǎn),如:焦化爐與焦炭塔之間的副管橋取消,縮短焦化爐轉(zhuǎn)油管道的長度,減小壓力降;甩油罐布置在焦
塔底部;焦化爐轉(zhuǎn)油管道的設(shè)計(jì),管系布置與應(yīng)力分析交替進(jìn)行,在焦化爐各路出口匯合處采用順介質(zhì)流向45斜
接的方式;四通閥管道設(shè)計(jì)時(shí),綜合各種因素,使塔嘴子處的應(yīng)力值在安全范圍內(nèi);在“在線燒焦”管道設(shè)計(jì)中,采用
了彎頭轉(zhuǎn)角度連接的方法等。
關(guān)鍵詞:平面布置管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)延遲焦化裝置加熱爐焦炭塔
我國目前正在建設(shè)的中國石化揚(yáng)子石油化工2.1焦化爐轉(zhuǎn)油管道
股份有限公司1.6Mt/a延遲焦化裝置,是國內(nèi)最
從焦化爐出口到焦炭塔的這一段管道(轉(zhuǎn)油
大的一爐兩塔裝置。下面對(duì)該裝置一些關(guān)鍵設(shè)備管道)除了平面布置要合理外,管道的選材和管
的布置和配管設(shè)計(jì)加以簡要介紹。
系設(shè)計(jì)也非常重要。該管道的操作溫度大約在
505℃左右,而作為焦化的原料大多為高硫原油,
1設(shè)備的平面布置
管道的選材一般為Cr5Mo或Cr9Mo
1.1焦化爐與焦炭塔
對(duì)該管道的設(shè)計(jì)應(yīng)本著盡量短而直的原則,
由于輸送介質(zhì)在延遲焦化裝置的焦化爐到焦以減少彎頭數(shù)量和縮短管道長度,減小管內(nèi)壓力
炭塔的管道中極易結(jié)焦,焦化爐與焦炭塔的布置降和防止介質(zhì)在管內(nèi)結(jié)焦。但是,在如此高的操
可以不受防火間距的限制(國家標(biāo)準(zhǔn)GB50160第作溫度下,加上焦炭塔的操作又是間歇式的交替
4.2.2條),在滿足操作、維修要求的情況下,布置進(jìn)料和除焦,這就給管道的設(shè)計(jì)帶來了一定的困
得越緊湊越好。因此該裝置取消了爐前副管橋,難。因此要做到既滿足工藝操作的需要又滿足
從而大大縮短了轉(zhuǎn)油管道的長度,減小了壓力降,安全生產(chǎn)的需要,對(duì)管系進(jìn)行應(yīng)力分析就非常重
減少了介質(zhì)在管道內(nèi)結(jié)焦的可能性,為長周期安要,管系的布置與應(yīng)力分析應(yīng)該交替進(jìn)行,以找到
全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件,同時(shí)節(jié)約了工程投資。
一個(gè)合理的平衡點(diǎn)。對(duì)此應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①正
1.2甩油罐
確理解工藝過程和操作條件,結(jié)合應(yīng)力分析等綜
甩油罐實(shí)際上是焦炭塔的延伸,它及時(shí)接收合因素進(jìn)行管系的設(shè)計(jì);②為了減小壓力降和防
焦炭塔底排出的凝縮油,因此應(yīng)盡量靠近焦炭塔止管系的振動(dòng)在焦化爐各路出口匯合處應(yīng)采用
布置。該延遲焦化裝置將甩油罐布置在焦炭塔的順介質(zhì)方向45斜接(見圖1),這種方法已在其它
底部
延遲焦化裝置的改造中使用并取得了良好的效
果;③吹汽管道與轉(zhuǎn)油管道組成一個(gè)“凹”字形的
2管道設(shè)計(jì)
布置,確保轉(zhuǎn)油管道在變形時(shí)不至于受太多的
目前,延遲焦化裝置已朝著大型化和密閉處牽制。
理冷焦水、切焦水的環(huán)保型裝置發(fā)展,因此對(duì)管道收稿日期2004-02-03
設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。
作者簡介:方長生,工程師,1985年機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè),一直
從事石油化工裝置的管道設(shè)計(jì)和施工工作。
第5期
方長生等延遲焦化裝置焦炭塔焦化爐的平面布置及配管設(shè)計(jì)
33
45
去焦炭塔彎頭
接四通閥入口
一廢氣管道
燒焦罐
加熱爐出口
焦化加熱爐
接蒸汽管道
接壓縮空氣管道操作平臺(tái)
圖1焦化爐出口處管道布置
接循環(huán)(新鮮)水管道
2.2開工(事故)管道
圖3燒焦管道布置
在延遲焦化轉(zhuǎn)油管道上有一個(gè)非常重要的切3.2甩油管道
換裝置——四通閥,它連接著焦化爐和焦炭塔,同
由于延遲焦化的特殊性,在焦炭塔進(jìn)行除焦
時(shí)還與開工(事故)管道連通(見圖2),該管道的設(shè)后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)生焦之前,必須重新進(jìn)行蒸汽
計(jì)首先要考慮到它在大多數(shù)情況下處于常溫狀汽密試壓(同時(shí)也起到了預(yù)熱作用),接著引入油
態(tài),又分別與焦炭塔A,B塔相連,而A(或B之一氣繼續(xù)預(yù)熱,甩油管道開始工作。在這種工況下
總是處在工作狀態(tài),其上方熱脹位移量多達(dá)200甩油時(shí),管道內(nèi)凝縮油、循環(huán)油會(huì)夾帶一些焦粉
mm以上。因此,管道的補(bǔ)償和支承問題特別重甩油管道設(shè)計(jì)時(shí),除了增加必要的過濾器外,管道
要,應(yīng)將不同的操作工況加以全面分析,綜合各種布置應(yīng)盡量做到“步步低”,避免塔底凝縮油積存
因素,使塔嘴子處的應(yīng)力值在一個(gè)安全的范圍內(nèi)和堵塞管道;同時(shí)因?yàn)樗情g歇操作的管道,在設(shè)
焦炭塔B
計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這一特殊情況。
3.3吹汽管道
接焦炭塔B入口
吹汽管道是轉(zhuǎn)油管道上的附屬支管,間斷使
焦炭塔A開工(事故)管道
用,因此在設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)注意材質(zhì)的選擇和管道
接焦炭塔A入口
合理布置,以及選用合適的支架,避免應(yīng)力集中,
四通閥
并防止管系損傷。
3.4四通閥的蒸汽密封管
四通閥是球面四通閥,在密封面和閥的盤根
接焦化爐出口
處需采用蒸汽密封,而各處的密封蒸汽量是不同
圖2四通閥管道布置
的,為了既保證汽密和減少蒸汽的泄入量,對(duì)部分
用汽點(diǎn)只有用限流孔板來保證。配管時(shí)應(yīng)注意:
3專用管道的設(shè)計(jì)
①不能錯(cuò)裝限流孔板,需按編號(hào)對(duì)應(yīng),可成組
3.1焦化爐的燒焦管道
安裝,同時(shí)應(yīng)考慮操作方便和便于四通閥的檢修;
在焦化爐運(yùn)行一段時(shí)間后,由于各方面的原②蒸汽管宜是專用管道,不應(yīng)與吹掃蒸汽等接在
因爐管易產(chǎn)生結(jié)焦問題,這時(shí)就有必要分別對(duì)爐一起,以保證穩(wěn)定的壓力和足夠的汽量。
管進(jìn)行燒焦。可以采用“在線燒焦”技術(shù),即將某
個(gè)爐膛切出系統(tǒng),進(jìn)行正流向和反流向燒焦,這就4結(jié)束語
要求管系的設(shè)計(jì)能滿足各種工況要求。設(shè)計(jì)中采
由于延遲焦化裝置的轉(zhuǎn)油管道是高溫、易結(jié)
用了彎頭轉(zhuǎn)角度的辦法,正常生產(chǎn)時(shí),彎頭管口對(duì)焦和間歇操作的,在進(jìn)行平面布置和管道設(shè)計(jì)時(shí)
準(zhǔn)正常生產(chǎn)管道,燒焦時(shí),彎頭管口對(duì)準(zhǔn)燒焦管要充分考慮到這一點(diǎn),并進(jìn)行應(yīng)力分析,做到既滿
道,這樣管道無盲腸,操作方便,生產(chǎn)安全,見圖3足工藝要求,又能長、安穩(wěn)”運(yùn)轉(zhuǎn),以獲得更大的
所示。
經(jīng)濟(jì)效益。
標(biāo)準(zhǔn)分享網(wǎng)ww.  www. bafxw. com.com免費(fèi)下載
34
煉油技術(shù)與工程
2004年第34卷
上述措施和設(shè)計(jì)方法均已在吉林化學(xué)工業(yè)公自203年5月31日投產(chǎn)以來,一直運(yùn)行良好。
司煉油廠1.0M/a延遲焦化裝置上采用。該裝置
(編輯楊金鵬
 PLOT PLAN AND PIPELINE DESIGN OF COKE DRUM
 AND COKING HEATER
 Fang Changsheng, Zhang Peihe
 Luoyang Petrochemical Engineering Corporation SINOPEC (Luoyang, Henan 471003)
 Abstract The plot plan and pipeline design features of coker drum and coker heater in 29 090 b/d delayed
 coker of Yangzi Petrochemical Company Limited are expounded. Pipeline bridge between coker heater and coker
 drum has been eliminated to shorten the length of coker heater transfer line and reduce the pressure drop. Oil run-
 down tank has been located at the bottom of coker drum Pipeline system layout and stress analysis have been alter-
 natively carried out in coker heater transfer line design. Down flow medium miter in 45 has been adopted at the
 confluence of heater outlets. In the four-way valve design, stress value of the coker drum nozzle has been limited
 within the safety range. In addition, bend rotating joint has been adopted in the "on-line coke burning"pipeline
 design.
 Keywords plot plan, pipeline system, design, delayed coking unit, heater, coke drum
國內(nèi)簡訊
原油脫鈣集成技術(shù)走出國門
從20世紀(jì)80年代以來,國內(nèi)外就已相繼開始了原油瑪依石化分公司也先后試用了多家廠商的脫鈣劑但脫鈣
脫金屬尤其是脫鈣技術(shù)的研究。80年代中期雪佛龍公效果均不理想,最好的脫鈣率也僅為30%
司采用氨基羧酸及其鹽類等化合物作為螯合劑利用萃取中國石油克拉瑪依石化分公司煉油化工研究院自主
脫鈣法有效脫除原油中的鈣,同時(shí)還研究開發(fā)出加氫脫鈣研發(fā)的“高鈣原油脫鈣集成技術(shù)不僅在國內(nèi)獲得成功應(yīng)
催化劑脫鈣率為70%左右加拿大研制成功一種能從烴用,還走出了國門,即將應(yīng)用在蘇丹國喀土穆煉油有限公
類原料中脫除高沸點(diǎn)餾分和無機(jī)物(其中包括鈣)的膜分司,該技術(shù)的應(yīng)用協(xié)議及首批脫鈣劑商務(wù)供貨合同已開始
離法。據(jù)報(bào)道這幾種方法的脫鈣率在30%~90%
執(zhí)行。
國外目前比較先進(jìn)的脫金屬技術(shù)是美國能量生物系
為有效脫除原油中的鈣等金屬元素,解決高鈣稠油加
統(tǒng)公司的新方法:即采用生物催化劑,在原油被加工就工中存在的問題,該院開發(fā)出了脫鈣劑可循環(huán)利用的原油
使金屬分離出來。細(xì)菌將環(huán)狀金屬卟啉結(jié)構(gòu)離解,并釋放脫鈣集成技術(shù)。該技術(shù)的脫鈣率高達(dá)90%以上凈化油
出金屬離子,然后采用常規(guī)的方法脫除金屬離子。不過該鈣含量降至30mg/g以下,在目前國內(nèi)外高鈣原油脫鈣技
法目前還在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的工藝試驗(yàn)。
術(shù)工程化應(yīng)用方面居領(lǐng)先水平。它不但脫鈣效率高、效果
隨著世界原油的重質(zhì)化劣質(zhì)化以及油田三次采油技好,而且脫鈣成本比國內(nèi)同類技術(shù)降低60%以上,因此對(duì)
術(shù)的廣泛應(yīng)用,原油中鈣離子含量呈不斷上升趨勢。鈣含于穩(wěn)定裝置生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
量的增高對(duì)煉油工藝過程、設(shè)備能耗和產(chǎn)品質(zhì)量諸方面都此外,該技術(shù)不僅對(duì)脫鈣有效,而且可有效脫除原油中鎂、
會(huì)造成不良影響和危害原油的脫鈣問題日益受到煉油行鐵、釩、鎳等重金屬離子,脫除率達(dá)80%以上。
業(yè)的重視。
工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)果表明,高鈣原油脫鈣技術(shù)具有工
國內(nèi)從20世紀(jì)90年代初開始對(duì)原油脫鈣技術(shù)進(jìn)行藝簡單操作方便、投資少、脫鈣成本低廉等特點(diǎn)。經(jīng)過原
研究。當(dāng)時(shí)開發(fā)的原油脫鈣技術(shù)曾分別在天津煉油廠、洛油脫鈣后排出的廢水可進(jìn)行重復(fù)性回注使用,所產(chǎn)生的工
陽石油化工總廠、九江石化總廠等廠家陸續(xù)應(yīng)用。但從應(yīng)業(yè)廢渣(鈣渣)可用來生產(chǎn)建筑材料,同時(shí)還是生產(chǎn)橡膠、
用情況看原油脫鈣技術(shù)只對(duì)大港原油、中原原油、勝利原塑料填充物的極好原料,具有推廣價(jià)值。
油等有效,且效果最好的脫鈣率也只在50%~60%。克拉
(錢伯章供稿)

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