

<一>、焦化设备配件内表面吸附力的影响
加热炉炉管内表面越粗糙,焦化设备配件其吸附能力表现得就越高。当原料介质中含有一定数量的盐类杂质时,由于盐类杂质的逐渐沉降,使加热炉炉管内表面吸附能力不断加强。而高流速介质会使加热炉炉管壁的吸附力减弱。
介质在加热炉炉管内流动时,与炉管内表面之间的过渡区,称为边界层。介质主体温度要比边界层的平均温度低,而平均速度比边界层速度块,且流动状态为层流。因此,边界层总是比介质主体先进入临界区,焦粉的浓度比介质主体中焦粉的浓度高。
焦化设备配件加热炉炉管内介质裂解的临界温度比边界层的温度高时,可以认为基本不结焦。介质裂解的临界温度与边界层的温度相当时,焦炭量增加,且随边界层温度的上升而增加,此时认为加热炉炉管开始结焦。加热炉炉管结焦的速度不仅与边界层的平均流速、压力、温度、边界层焦粉的浓度有关,而且与边界层的厚度有关,控制边界层的厚度,会使结焦速度越慢。
通过加热炉炉管内外过程模拟可知,通常情况下,如介质温度420℃,管内壁或油膜温度450℃-460℃。油膜温度过高会引起某段炉管内介质气化加剧,当Q/a上升到300-400,加热炉炉管内壁温度将快速增加。当高温炉管与易结焦介质接触后,导致加热炉炉管结焦速率快速上升。
影响生焦速率的主要因素是管壁温度(或内膜温度)和表面热强度。在一定的流速下,内膜温度升高或热强度增大,则生焦速度会明显加快,为了减缓生焦速率,尽力提高焦垢脱离速度,工艺上采取的主要措施是通过提高炉管注汽量,使炉管内介质流速快速增加,并使其处于湍流状态。
<二>、焦化设备腐蚀原因
1加热炉炉管高温氧化腐蚀
高温氧化和硫化造成的氧化爆皮及腐蚀减薄是焦化装置加热炉辐射段炉管损坏的主要原因。正常生产时,加热炉辐射炉管中燃烧的是高硫燃料,不仅外壁遭受高温氧化,而且还经受着高温减压渣油硫化的联合腐蚀。洛阳石化公司焦化装置加热炉使用燃料气的主要成分为脱硫干气,其内不可避免地含有一定量硫,加热炉辐射炉管受到高温氧化和高温硫化腐蚀联合作用是难以避免的。硫的存在使炉管的高温腐蚀速度显著加快。
2分馏塔顶部H2S腐蚀
在个生产周期中,焦化焦炉设备需要在较长时间内处于超负荷运行状态。由于原料性质恶劣且复杂多变,硫含量、盐含量、残炭值长期处于较高水平且不稳定,所以导致分馏塔顶部结盐较为严重,多次造成塔顶循环系统堵塞,进而造成泵抽空。对塔顶循环水系统采用的流程进行水洗操作,将分馏塔顶部的结盐洗涤出去,保证分馏塔能够平稳操作。这样做的缺点是在分馏顶部造成低温H2S腐蚀和结盐冲刷,导致分馏塔顶部塔盘和浮阀严重腐蚀,部分浮阀脱落,对生产造成较大影响。
3储罐内污泥堆积
引起焦化装置储罐容器内污泥堆积的原因较多,但主要途径有:
污油回炼焦化装置负责处理炼油厂的污油。将污油作为急冷油从焦炭塔顶打入,以控制焦炭塔顶部的温度及压力。炼油厂供应的污油成分复杂,污泥等杂质含量较高。在处理塔吹汽给水过程中,通过与冷却系统接触进入污油系统,导致重污油罐底部污泥堆积。
除焦不干净除焦时扫塔不净或未及时关闭隔断阀,易导致残余焦粉进入甩油线,随预热过程进入接触冷却塔及甩油罐,导致甩油罐内污泥、焦粉堆积。
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