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【摘要】延迟焦化装置采用间歇操作,冷焦完成后是除焦环节,除焦方式、除焦设备及其自动化程度的高低是延迟焦化装置能否安全、高效和长周期运行的关键。
【关键词】切焦 水力除焦机械设备;
延迟焦化装置中的焦炭塔在生焦完成后,再经过小吹气、大吹气、冷焦后,待塔体温度降到100℃以下后,即便可开盖除焦。先打开顶、底盖机,切焦器伸入塔里用高压水进行钻孔,然后层层切焦,直到切完塔里所有的焦炭,关闭顶、底盖机,除焦过程完成。
1.水力除焦机械设备简介
序号 | 设备名称 | 作用 |
1 | 全自动底盖机 | 与焦炭塔下塔口采用法兰连接,生焦时关闭,切焦时打开排出塔中焦炭;与塔之间可能会增加一个进料短接,兼顾进料与分布物料的功能。 |
2 | 自动顶盖机 | 与焦炭塔上塔口采用法兰连接,生焦时关闭,切焦时打开,切焦器和钻杆伸入塔中切焦;可能上方带一段短接,预留有VOC抽出法兰口。 |
3 | 钻机绞车 | 安装在塔顶平台的除焦操作间内,在焦炭塔高度范围内,升降钻杆和切焦器。 |
4 | 塔口扶正器 | 安装在塔口与塔口上层平台之间的导轨内,保持钻杆在上塔口处出于塔中央,不晃动,还可阻挡防爆堵盖随钻杆上移。 |
5 | 支点轴承 | 安装在钻杆驱动组件与游车大钩之间,保持钻杆驱动组件处出于塔中央且上下垂直移动,不晃动。 |
6 | 防爆堵盖 | 安装在切焦器与塔口扶正器之间,防止切焦过程中蒸汽和油气冒出。 |
7 | 钻杆 | 连接钻杆驱动组件和切焦器,保证足够的长度使切焦器能伸入到下塔口,同时是切焦水的通道。 |
8 | 钻杆短接 | 安装在切焦器与钻杆之间,正常切焦时,钻杆驱动组件提供动力,使切焦器转动;当钻杆驱动组件出现故障后,可用水马达来提供动力保证切焦器转动,这时需要将钻杆短接拆下,在原位置换上水马达,是用来占位的。 |
9 | 钻杆驱动组件 | 安装在游车大钩与钻杆之间,用于提供切焦器转动的动力;有单、双鹤颈之分,鹤颈与胶管连接,切焦水从胶管进入通过驱动组件进入钻杆,具有切焦水的分配作用。 |
10 | 水马达 | 安装在切焦器与钻杆之间,当钻杆驱动组件出现故障后,可用水马达来提供动力保证切焦器转动。 |
11 | 高压胶管 | 安装在钻杆驱动组件与切焦水管之间,因钻杆需要上下移动,所以需采用软管,用于输送切焦水。 |
12 | 固定滑轮组(四门) | 安装在井架最高处,用于悬吊游动滑轮组、钻杆驱动组件、钻杆和切焦器,并承担其重量。 |
13 | 导向滑轮组(一门) | 安装在固定滑轮组一侧,使钢丝绳与塔中心保持一定距离,便于钢丝绳上下活动,不与其他设备相互干涉。 |
14 | 游动滑轮组(三门) | 安装在游车大钩与固定滑轮组之间,可以降低绞车的拉力。 |
15 | 钢丝绳张紧器 | 安装在井架中间平台,用于张紧钢丝绳,降低钢丝绳晃动幅度,还有记录钢丝绳移动量的功能。 |
16 | 自动除焦器 | 安装在钻杆的最低处,将切焦水分配到各个不同的出水孔进行切焦,兼有切换水流角度和出水位置的功能。 |
17 | 除焦控制阀 | 安装在高压水泵出口管线上,代替了泵出口阀、回流阀,由于装有预充、降压孔板,有效降低了高压水产生的水锤现象。除焦控制阀在预充状态下,在低流量、低压力下,部分高压水经节流降压,缓慢充满上水管,防止了水锤现象的产生,高压水泵启动过程中,不会出现因阀门打不开造成的憋压、停泵的故障。 |
18 | 高压水泄压阀 | 安装在除焦控制阀旁路上,降低高压水回流压力,使高压水以较低压力回流至高位水罐。 |
19 | 高压水隔断阀 | 安装在塔顶平台的除焦操作间内,隔开切焦水总管与各塔切焦水支管。 |
表1水力除焦机械设备
2 水力除焦设备选用和布置
2.1 底盖机的选用和布置
底盖机主要的形式有全自动底盖机和板式底盖机,根据所生产的焦炭的品质选用不同类型的底盖机。生产针状焦的主要选全自动底盖机,生产普通焦炭选用板式底盖机。
底盖机布置在塔基础的下一层平台上,根据设备大小和操作要求确定层高,高度需满足底盖机的开毕盖动作,如图1、图2。
图1 底盖机平面布置
图2 底盖机立面布置图
2.2顶盖机的选用和布置
顶盖机有开合式和旋启式,根据焦炭塔塔顶管口的布置情况和现场空间选用适合的类型。应环保要求,塔顶需要抽出VOC时,顶盖机上方需增加套筒预留管口,接VOC抽出管道,图3。
图3 旋启式顶盖机布置图
2.3 固定滑轮、导向滑轮、张紧器和绞车的选用和布置
固定滑轮、导向滑轮、张紧器和绞车没有特别要求,按照供货商提供的设备外形进行布置。注意绞车与塔之间的距离是否合适,钢丝绳活动范围(包括沿绞车滚筒轴方向和滚筒上钢丝绳厚度方向所形成的区域)沿途是否与焦炭塔框架和除焦井架结构相互干涉;从导向滑轮到张紧器的钢丝绳与水平面的夹角小于90°,保证钢丝绳能压到张紧器的计数轮上,否则计数轮会失去作用;由于固定滑轮组为四门,且入绳点与塔中心对其,而导向滑轮为一门,固定滑轮组的出绳位置即是导向滑轮的入绳位置,也是导向滑轮的安装位置,所以导向滑轮的位置会与塔中心有一定距离,此距离取决与固定滑轮组的出绳位置,所以导向滑轮都中心不能和固定滑轮组的中心对齐。焦炭塔框架和井架布置外形见图4。
图4焦炭塔框架和井架布置外形
3.结语
焦炭塔水力除焦设备的选用需要根据工艺要求并结合供货商的技术经验合理选择,设备布置时,需根据供货商提供的设备外形尺寸和安装要求精确布置,与此同时确定切焦井架的的高度、检修平台的位置和中间平台的位置等,框架的预留孔位置需提供给结构专业进行预留设计,避免碰撞,特别是井架上的钢丝绳、胶管、驱动组件、钻头和钻杆等动设备,在运行是不能与结构或其他设备碰撞,并且留有一定空间。
【参考文献】
[1] 林广田.延迟焦化装置水力除焦系统自动控制技术.炼油技术与工程,2006.12,32(12)
[2] 李林.延迟焦化装置运行问题分析及技术改造.石油炼制与化工,2017.4,48(4)