论文--浅析焦炭塔操作对气压机的影响

1浅析焦炭塔操作对气压机的影响卢鹏焦化车间内容摘要考虑到焦炭塔在日常生产中对富气量和蒸汽管网的影响，造成气压机平稳操作困难。本文基于此分析焦炭塔各阶段操作对气压机的影响，提高焦炭塔、气压机的平稳生产。关键词焦炭塔气压机操作蒸汽管网焦炭塔四通阀操作压力温度1前言焦化富气压缩机是延迟焦化装置的重要设备之一，由蒸汽透平驱动，其主要作用是将反应产生出来的焦化富气加压后送往吸收装置，产生干气送出装置。作为焦化装置承前启后的关键设备，气压机的平衡操作影响因素众多，如装置负荷变化、瓦斯压力的变化、蒸汽管网压力的变化等因素对气压机的操作都有一定的影响，而作为焦化装置的核心设备焦炭塔，由于其工作状况为有规律的周期性间歇生产，操作特点为周期性预热、高温到低温，常压到操作压力，所以焦炭塔日常生产中的操作对气压机的平衡操作影响更为明显，操作不当甚至会引起气压机喘振等严重事故，因此焦炭塔的精细化操作对气压机尤为重要。22操作影响焦炭塔在各阶段的操作对气压机的影响主要表现为：1、焦炭塔赶氧试压阶段焦炭塔在除焦完毕后，进行赶氧试压时引起1.0Mpa蒸汽管网波动，其1.0Mpa蒸汽管网压力由1084Kpa降至1019Kpa。2、预热阶段焦炭塔预热时，大量油气进入新塔，热量被焦炭塔吸收或拿油带出，使分馏塔进料温度下降，同时进气压机富气量减少，造成物料不平衡，焦炭塔在预热阶段顶温由常温升至160℃，气压机入口富气量由9286Nm3/h降至9084Nm3/h，预热结束时顶温升至318℃，富气量降至8344Nm3/h。3、切换四通阀阶段当焦炭塔达到切塔条件进行塔切换，原料进入新塔，并向老塔吹蒸汽，新塔和老塔顶部的油气同时经油气线进分馏塔。此阶段也可分为新塔和老塔两个反应阶段。老塔反应阶段：老塔内的高温油品仍将继续反应，并被蒸汽汽提至分馏塔，分馏塔进料总量得到一定的补偿，但因蒸汽突然进入高温的焦炭塔，使塔内油气分压陡然下降，轻质油品大量蒸发。此时可发现分馏塔人字挡板上蒸发段温度降低，而塔顶压力、温度升高，说明进入分馏塔的重组分量减少，而轻组分量增加的幅度很大，气压机的入口压力与富气量增加明显。老塔内油品大量蒸发导致焦炭塔内轻组分量减少，又由于无热量输入，蒸发导致温度下降，蒸发量渐渐减少，3焦炭塔塔压和塔顶温度开始回落。而后裂解反应及产物蒸发消耗热量，致使老塔的顶温进一步下降，裂解反应及产物蒸发随之减少，此过程将持续一段时间。新塔反应阶段：渣油进入新塔时，由于进料短节带有存水塔底温度会小幅下降后恢复正常值，但新塔内液相存量很低，反应进行得不完全，渣油的转化率低，裂化产率低，且此时新老塔顶大油气线处于连通状态，受老塔小吹汽的影响，新塔压力会明显上升后再缓慢下降，塔顶温则因切换塔前预热流程切断而下降明显。焦炭塔在切换四通阀前蒸汽吹扫短节引起系统压力波动，以及切换四通阀后油气进新塔需要一段时间的充塔，气压机的入口富气量也会有明显减少，因此这个阶段对气压机的平稳操作影响很大。通过一段时间的观察，焦炭塔在19：30分切换四通阀前新塔顶温为384℃，气压机入口压力为61Kpa，入口富气量为8928Nm3/h；蒸汽吹扫短节时入口压力升至68Kpa，切换四通阀期间压力波动明显，19：32分降至55Kpa，5分钟后又升至71Kpa；在切换四通阀后压力又降至57Kpa，相应的新塔温度由切换过程中降至335℃结束时升至402℃，富气量降至8411Nm3/h后，由于富气量下降过快，防喘阀开始动作，补充气压机入口富气量。某石化厂的延迟焦化装置切换四通阀时相关数据：4切换四通阀前后参数对比切四通阀前切四通阀后测量点时间新塔老塔新塔老塔焦炭塔顶压（MPa）2007-4-170.170.190.200.212007-5-70.180.200.200.212007-5-260.190.190.210.20焦炭塔顶温（℃）2007-4-174124183054132007-5-74104173294002007-5-26410419357412焦炭塔底温（℃）2007-4-173044884862002007-5-73184894852072007-5-26349486489234分馏塔顶压（MPa）2007-4-170.110.132007-5-70.120.142007-5-260.120.14焦炭塔至分馏塔油气温度（℃）2007-4-174183802007-5-74163772007-5-26419390分馏塔蒸发段温度（℃）2007-4-173963702007-5-73953692007-5-26395379气压机富气入口压力（KPa）2007-4-175157.92007-5-752592007-5-2648.257气压机入口富气量（Nm3/h）2007-4-1712341144522007-5-715440171402007-5-2614341152625切换四通阀时主要参数DCS趋势图4、小吹汽阶段焦炭塔小吹汽用的蒸汽来自1.0Mpa蒸汽管网，对气压机的背压有一定影响，但由于小吹汽量只有3t/h左右，因而1.0Mpa蒸汽管网波动不大，小吹汽的目的是吹扫老塔的进料管线阀门以免存油结焦，并且汽提除去焦层内的大量高温油气，为减少换塔后的热量不足而把老塔内的大量高温油气赶进分馏塔，引起分馏塔压力升高，通过观察分馏塔压力在小吹汽期间压力由97Kpa升至109Kpa，这对气压机的入口压力影响较大。5、大吹汽阶段焦炭塔在大吹汽阶段用汽量增加，由小吹汽的3t/h升至13t/h左右，因此1.0Mpa蒸汽管网压力下降明显，管网压力从1130Kpa降至1066Kpa，同时大吹汽的操作是将老塔油气去分馏塔改至去接触冷却塔，油气至气压机的量也相应减少。小吹汽改大吹汽过程中富气量炉出口总管温度老塔底温度老塔顶温度新塔顶温度新塔底温度老塔顶压力新塔顶压力6由8068Nm3/h降至6584Nm3/h。6、停大吹汽（小给水）阶段焦炭塔大吹汽结束改小给水时，将停止向老塔吹汽而关闭给汽阀，1.0Mpa蒸汽管网压力由1066Kpa升至1131Kpa，气压机背压蒸汽也随之波动。3影响分析通过以上所列举的焦炭塔各阶段的操作对气压机的影响程度，不难发现焦炭塔的操作对气压机的日常平稳极为重要。焦炭塔的主要操作步骤分为：赶空气→蒸汽试压→油气预热→切换四通阀→小吹汽→大吹汽→给水冷焦→溢流→放水→除焦，从赶空气开始至给水冷焦阶段都对气压机的操作产生一定影响，占焦炭塔整个操作的60%以上，这更加显示了焦炭塔日常生产时精细化操作的重要性。我们再进一步分析焦炭塔各阶段对气压机的影响：赶空气试压与停大吹汽（小给水）两个阶段只对1.0Mpa蒸汽管网压力产生影响，且由于用蒸汽量小而对气压机的影响较小，预热阶段油气至气压机入口量减少，影响因素单一，气压机也较为好调整。但在焦炭塔切换四通阀以及大小吹汽期间，其操作对1.0Mpa蒸汽管网和油气量都产生影响，气压机的入口富气量与背压蒸汽都产生波动，气压机在这两个阶段的操作也十分困难，调整不及时或不正确都有可能引起气压机的喘振。广州石化延迟焦化（二）装置气压机就是在焦炭塔切换四通阀及大小吹汽期间由于调整不及时而多次引起气压机喘振事故。74措施1、焦炭塔在各阶段的操作都要与气压机岗位加强联系，气压机岗位要加强盯表，对参数的变化及时做出调整。2、焦炭塔日常操作中一定要精细化，调整操作要缓慢，尽量减少对气压机及后路系统的影响。3、气压机要针对焦炭塔各阶段操作提前做出相应调整：①赶氧试压时1.0Mpa蒸汽管网压力降低，气轮机背压减少，出入口差压增大，转速提高，为了维持气压机转速调速汽门会逐渐关小，由于此阶段对气压机影响较小，一般压力波动不大，可根据情况适当开反飞动阀平稳操作。②预热时气压机入口富气量减少，根据富气量降低的程度调整反飞动阀开度。③切换四通阀对气压机的影响较大，也较为复杂。短节吹扫时气压机入口压力会短暂上升，切换中气压机入口压力也会波动，同时气压机入口富气量也会大幅波动。此时主要根据情况调整反飞动阀位及调速汽门开度控制入口富气量和气压机转速，防止防喘振控制系统图中的控制点越过防喘振线引起喘振。④大小吹汽时气压机的入口富气量与背压都会波动，小吹汽改大吹汽1.0MPa蒸汽管网压力下降明显，此时气压机最易发生喘振，需要及时调整反飞动阀位及调整汽门开席。⑤停大吹汽（小给水）时1.0MPa蒸汽管网压力升高，汽轮机出入口差压减小，转速降低，相应的调速汽门开大，可根据情况减小反8飞动量。４、通过多种手段来平稳操作气压机，可根据情况调整防喘振阀开度、气压机转速、系统压力等措施确保气压机安全生产。5结束语本文主要讨论了焦炭塔与气压机的操作与影响，通过对焦炭塔各阶段的操作及对气压机所产生的影响分析，可以看出焦炭塔与气压机之间的操作密切相关的，而气压机在焦炭塔操作时如何做出相应的调整对整个焦化装置的平稳操作尤为重要，所以在日常生产中要兼顾焦炭塔和气压机的操作，从而确保生产装置的安全、稳定、长周期运行。参考资料1、《焦化装置焦炭塔技术问答》/徐成裕－北京：中国石化出版社，2006年1月第1版；2、《汽轮技术问答》/张克舫，沈惠坊—北京：中国石化出版社，2006年6月第2版；3、《离心压缩机技术问答》/王书敏，何可禹，沈惠坊—北京：中国石化出版社，2005年1月第2版；4、《中国炼油技术》/侯祥麟－北京：中国石化出版社，1991年12月第1版