[发明专利]一种延迟焦化过程的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种延迟焦化过程中的控制方法，更具体地说是涉及一种延迟焦化过程中焦化塔周期性切换操作时，控制焦化塔预热速度的方法。

背景技术

在现有的炼油过程中，对各种重烃材料采用延迟焦化工艺对其进行炼焦，使重烃在焦化塔中热裂解和缩合反应而生成较轻质的烃类气体和固体焦炭。通常，焦化塔塔顶排出的气体进入分馏塔，分馏出气体和液体产品，部分液体冷凝下来作为循环油流入分馏塔的底部，与需要加工的重烃材料一起泵送经加热炉升温到适宜的温度，为焦化反应提供热量后，进入在线焦化塔，所生成的固体焦炭沉积在焦化塔的内壁上，高温油气自焦化塔塔顶排出进入分馏塔，分馏出气体和液体产品。

在现有的焦化过程中，典型的延迟焦化单元中一般包括一对焦化塔，其交替地进行装料和出料过程。为了连续化操作，每当焦化原料泵送经加热炉进入其中的一个塔进行焦化时，另一个塔则需要进行清除焦炭的操作，清除焦炭后的空塔则采用来自前一个热焦化塔的热油气进行预热，使空焦化塔的温度升高。此预热步骤通常是必要的，如果不进行预热，当周期性地把热焦化原料加入到相对较冷的塔中，所产生的热应力将对设备(焦化塔)造成严重的应力损伤。此处所述的将一部分来自在线焦化塔(装料塔)顶部的热油气切换到非在线焦化塔(空塔)的操作，在本领域中通常是通过两焦化塔塔顶上的一组隔断阀控制的。这组隔断阀通常至少包括：分别设置在每一个焦化塔上的油气线阻断阀(附图中的4和5)和一个总管线的阻断阀(附图中的6)。当对冷焦化塔进行预热时，通常的操作是将热的在线焦化塔塔顶的阻断阀全开，通过调节冷的非在线焦化塔塔顶的阻断阀开度和总管线的阻断阀开度来控制冷的非在线焦化塔的预热速度。所述的阻断阀通常采用直径较大的闸阀或球阀。但不论使用哪一种阻断阀，都存在一定的问题。

当使用闸阀时，由于闸阀结构上的固有缺陷，其关断不严密，通常需要设置双阀。而由于该部位处于410-450℃的高温下并含焦粉、蜡油等介质环境，闸阀很容易结焦卡死。而且闸阀的调节性能差，无法连续均匀地控制预热速度和在线焦炭塔的操作压力。如果焦化塔的预热速度过快，疲劳应力的累积会影响焦化塔使用寿命；如果焦化塔的预热速度过慢，将影响焦化塔的切换周期。

当使用球阀时，球阀的关断比较严密。如果仅设置一道球阀，在冷焦化塔预热过程中，设置在冷焦化塔上的油气线阻断阀和设置在总管线的阻断阀，由于用于控制冷焦化塔暖塔速度，均经常处于非全开或非全关的中间状态，且处于410-450℃的高温下和含焦粉、蜡油等介质中，因此很容易造成球阀结焦。为了保证装置的可靠运行，需要在每个焦化塔顶油气线上设置两道球阀或一道闸阀及一道球阀。但这种管径规格较大的球阀或闸阀价格十分昂贵，因此增加了设备的投资成本，同时用于调节操作的闸阀或球阀仍然存在易结焦出现故障的风险。

因此，非常需要提供一种新的控制焦化塔预热速度的方法，不仅可以连续地控制冷焦化塔的预热速度和热焦化塔的操作压力，而且可以延长控制系统(即焦化塔顶油气线阻断阀)的使用寿命，同时减少设备的投资。

发明内容

本发明涉及一种延迟焦化过程中焦化塔之间周期性切换操作时，控制焦化塔预热速度的方法，其通过改变焦化塔预热操作中控制暖塔速率的调节部位，改善了该控制系统的操作环境条件。

一种焦化过程中焦化塔预热速度的控制方法，该方法一般在炼焦延迟焦化工艺中的一对焦化塔切换操作时实施。该方法包括：在一对焦化塔切换操作时，将一部分来在线(热)焦化塔顶部的热油气引入到非在线(冷)焦化塔对其进行预热的过程中，包括以下步骤：将设置于在线焦化塔和非在线焦化塔之间的油气连接管线上的阻断阀处于全开状态，通过调节和/或控制非在线焦化塔与分馏塔或放空塔之间的油气流通量，来控制冷焦化塔的预热速度或热焦化塔的操作压力。

另外，在对非在线焦化塔预热前，即向冷的焦化塔通入热油气预热之前，还可以通过调节焦化气体压缩机出口9与甩油罐3管线上的阻断阀12，向冷焦化塔2补充气体，使冷焦化塔2维持一定的初始压力。

附图说明

为了说明本发明的延迟焦化过程的控制方法，现参照附图1来详细描述本发明焦化循环中一对焦化塔进行装料和出料的交替操作。

附图1是本发明延迟焦化过程中一对焦化塔的工艺示意图。

在附图1中，只使用了一对焦化塔，但应当理解本发明可用于多塔的情况。焦化塔1和焦化塔2交替地进行填充和排空的操作。当一个焦化塔充满固体焦炭后，另一个塔可进行取出焦炭的操作。