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焦化装置优化运行锦州石化公司焦化车间 宋连军摘要：本文阐述了锦州石化公司延迟焦化的现状，延迟焦化装置优化、经济运行经验性意见关键词：延迟焦化、技术进展、优化、经济运行一、 前言：锦州石化公司延迟焦化装置是1988年由北京设计院设计的。最初设计加工能力为100万吨/年（两炉四塔），1990年10月建成投产，装置采用有井架水力除焦工艺。2003年由锦州石化设计院设计增建一炉两塔，设计加工能力为100万吨/年， 2003年9月投产，装置的焦炭塔和加热炉加工能力增加到200万吨/年，分馏系统处理能力改造后增加到150万吨/年。2005年6月由锦州石化设计院设计的设计处理能力为200万吨/年的新分馏塔投产，加工能力整体配套到200万吨/年水平。2007年5月装置安装先进控制软件，在该控制软件投用后，以多变量预估控制技术为手段，实现装置的半智能化控制。该装置以减压渣油为原料，生产焦化富气、汽油、柴油、蜡油和石油焦。现使用剂种有消泡剂、破乳剂。锦州焦化综合了1990年2003年之间焦化装置的新老特点，认真执行“四有一卡”的管理，努力实现了三年长周期、提高效益、稳定运行、安全运行。二、 锦州石化延迟焦化已经取得的进展1. 分馏塔顶回流罐解决了过去瓦斯带液、汽油带水、含硫污水带油问题。2. 全密闭放空系统使用大直径放空塔使得放空系统操作更加平稳（最初放空塔直径2800，操作时晃动，安全阀经常起跳。后直径改为4200，操作平稳）。3. 老式加热炉注水量由原来的1.5-2.0%改为控制1.2-1.5%，提高了单炉运行周期，大幅度减少了更换炉管数。4. 除焦风动绞车已由防爆变频电动绞车代替，三位阀、除焦器基本实现了国产化。5. 国产高压水泵、辐射泵已完全替代进口高压水泵，运行稳定。3000kw以上电机实现了软启动，缓解了过去高压水泵启动对系统电网的冲击。6. 双面辐射加热炉的使用，取消炉胀接弯头，加热炉辐射管的材质由cr5mo改为cr9mo。7. 新型保温技术，减少了焦炭塔体散热，相当于提高了反应温度，伸展式保温寿命长。8. 急冷油由冷蜡油改为中段热油。消泡剂、破乳剂等的逐步应用，效果明显。9. 拿油泵由汽泵改为电泵降低了能耗，对开工循环升温更为有利。放空塔直径加粗。10. 开停工技术进展：10分钟快速分炉，常渣短开工。11. 大原料设置，解决了焦化进料的短期频繁大幅度波动。利于长周期和渣油平衡。12. 探索四炉八塔同时运行，变原来间歇操作部分为连续操作，即无空塔时间的操作。13. 安装先进控制软件，实现半智能化控制。三、 延迟焦化装置优化、经济运行1、 提高液收、控制质量提高液体收率普遍方法有：降低反应压力、提高反应器内温度、降低循环比、焦化污油回炼、使用增液剂干扰反应等均可以提高焦化液收。锦州焦化先进控制系统的投用也取得了一定效果。锦州石化公司延迟焦化装置先进控制项目由北京展华科技开发公司与锦州石化公司协作，对200万吨/年延迟焦化装置实施先进控制(以下简称apc)。投用先进控制软件的目的有：提高装置控制的水平，减小各控制参数的波动范围；提高柴油凝点的控制水平，提高轻油收率；改善加热炉的控制水平，提高加热炉的热效率，使辐射出口温度的波动更加平缓；对焦炭塔的理论空高进行计算（通过与实际空高进行对比后，进行修正），为加工量的变化提供参考的数据。安装先进控制软件装置投用先进控制软件后，装置的控制水平将实现半智能化，实现多变量预估控制，对于一些周期性的间歇操作引起的波动实现前馈控制。延迟焦化装置dcs系统采用美国honeywell公司的tps系统。先进控制软件能够实现按给定区间的上半区来控制柴油的凝点，在区间设置合理的前提下，可以保证产品的合格率。通过对柴油的凝点的卡边控制，来提高柴油的收率是能够实现的。经过车间技术人员和dcs内操的讨论和探索，我们决定在预热、换塔、小汽提、大汽提、改放空等刚性干扰出现前，提前把蒸发段温度的各个调节手段的能力都放到最大，同时扩大了蒸汽段温度的控制范围，实现了在先进控制软件模式下对蒸发段温度和分馏塔底温度的有效控制，蒸发段温度控制品质的波动范围由355385收窄为362380，控制品质大大提高，提高了液体的总收率，其经济效益是很可观的。2007年7月份常规控制下的产品收率与2007年9月份先进控制软件控制下的产品收率的对比分析:项目 时间2007年7月 2007年9月加工量，吨136588132771汽油收率，%13.0912.03柴油收率，%2930.35蜡油收率，%18.2518.16甩油收率，%1.431.40加工损失率，%0.550.53轻油收率，%41.2742.38液体总收率，%6060.54 通过上表可以看出,先进控制软件通过平稳控制分馏塔蒸发段温度，提高了液体总收率0.54%，通过控制柴油凝点，提高了柴油收率1.35%，其效果是比较明显的。现在还有一些先进控制软件能够实现的功能没有做到系统里去，在取得了操作的经验，改善了设备的状态后，以后可以让先控实现更多的控制功能，使装置的现代化水平更上一个台阶，取得更大的经济效益。2、 开停工趋于简单、安全、快捷单炉开工：单炉开工正常情况下首选是负荷大的加热炉-3。装置正常检修、没有大的技术改造项目情况下，单炉的正常开工程序是柴油试运、蜡油试运到变渣油生产。如果有大的技术改造，则需要先进行整体或部分水冲洗及水试运。实际运作过程中，如果时间较紧迫，柴油试运时间可适当压缩，但蜡油试运时间必须保证，主要目的有三，一是校验装置检修后的仪表、dcs系统，确保蜡油试运期间调试正常；二是考核主要设备原料泵、辐射泵、加热炉；三是系统升温全面热紧、发现问题、处理缺陷。降低切换四通阀温度指标。切换四通阀温度指标由460降低到440，经验证明，440切换四通阀在保证后续进料量的状态下，焦炭塔内不会出现软焦。这样可以减轻拿油系统和污油罐区压力，避免出现高温泄漏、污油罐突沸等事故几率。提高四通阀切换前提温速度。焦化装置建设初期单炉开工时加热炉出口420需要恒温2小时，然后以20/时的速度升温度到460切换四通阀。经过多年的实际生产经验，现在单炉开工取消了加热炉出口420恒温，改为380恒温后直接以50/h的速度升温到440进行切换，既安全又节能。分炉、停工单炉开工正常情况下首选是负荷较小的加热炉-1或加热炉-2。分炉方式较以前有较大改变。分炉时将加热炉辐射出口温度降到440，切断进料，待辐射入口压力低于蒸汽压力后，进行蒸汽扫线直接进老塔进行冷焦。其优点是不需要单独的停工焦炭塔，降低能耗；是分炉操作变得简单；大幅度缩短分炉时间；最大好处是此种分炉方法和紧急事故状态下分炉基本相同，对操作人员处理紧急分炉事故起到了实际演练效果。开停工过程中提前将蒸汽与系统平衡，以免开工过程排汽噪声过高，3、 向工艺管理要安全要效益为了落实“有指令、有规程、有确认、有监控、卡片化”的“四有一卡”要求，将操作规程以操作卡片的形式分解到各个岗位，促进生产操作的科学化、制度化、规范化，促进生产本质安全，实现操作规程的规范化管理。操作卡片的编制与管理严格按照炼化企业生产装置操作规程管理规定的要求，实现每个单项操作都以卡片化的形式单独编制，分岗位存放，按规定分级别审批。操作管理按照公司的要求，操作卡片按照岗位进行划分，并且分别以活页夹的形式放置，保证每岗位人手一册。每次操作过后要进行及时的修改和补充，并且保存电子版本。使用后的操作卡片由车间收回进行统一保管，修改后的内容必须完善，并及时补充到装置的操作规程中。车间按照公司的要求，认真进行操作卡片的修订工作，同时继续进行全员操作规程的学习，规范岗位操作人员的日常操作，提高操作的科学性、准确性，推进操作受控工作，实现安全生产。具体实施：操作卡共分八类，分别是岗位操作卡；开工操作卡；停工操作卡；专用设备操作卡；通用设备操作卡；事故处理操作卡；单项作业操作卡；其它操作卡。焦化车间分别对应编写了前七类。开工操作卡、停工操作卡按照要求编写完成后，以正本的形式放置在主控室，供操作人员平常学习用。正常生产情况下，焦化装置三年一次大修，开工操作卡、停工操作卡平常用不到，需要使用时，具体情况要重新修订并根据公司管理规定严格进行审批。专用设备操作卡有辐射泵和高压水泵两项。以正本的形式放置在主控室，副本放置在对应岗位，正本供操作人员学习使用，副本是用来确认使用。通用设备操作卡共有13项，分别是离心泵的开、停与切换操作卡；自吸泵的开、停操作卡；罗茨泵的开、停操作卡；蒸汽往复泵的开、停操作卡；换热器操作卡；蒸汽发生器操作卡；冷却器操作卡；冷却水箱操作卡；空冷器操作卡；凉水塔操作卡；旋流除油器操作卡；过滤器操作卡；控制阀门操作卡。以正本形式放置在主控室，副本形式放置在泵岗。正本供操作人员学习使用，副本用来确认使用。事故操作卡共有32项，以正本和副本的形式放置在主控室，正本供操作人员学习使用，副本是出现事故时用来确认使用。单项作业操作卡共有2项，分别是运转机泵换油操作卡；机泵盘车操作卡，以正本形式放置在主控室，副本形式放置在泵岗。正本供操作人员学习使用，副本用来确认使用。岗位操作卡有六个，操作卡分别以正本形式放置在主控室，副本形式放置在岗位。其中焦炭塔岗位的操作有其特殊性，由于焦化装置间歇式生产的特殊性，焦炭塔岗位对应的六个焦炭塔每天都进行重复性操作，操作程序为新塔试压前检查、赶空气试压、放瓦斯、瓦斯循环预热、放空系统拿油、切换四通阀；老塔小量汽提、大量汽提、给水冷焦、放空系统操作、放水共进行213步操作和确认。我通过操作卡和确认单相结合的方式，来完成焦炭塔岗操作卡的执行。焦炭塔岗位每班有一名内操和四名外操，为了使每步操作确认落实到个人，我们对焦炭塔岗位操作卡中的操作