急冷系统中急冷油循环泵入口管线堵塞问题分析

(整期优先)网络出版时间:2023-03-14
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急冷系统中急冷油循环泵入口管线堵塞问题分析

郝南,李庆河,王勇

(大庆石化公司化工一厂,黑龙江省大庆市 163000)

 摘要:乙烯生产装置在石油化工整体生产系统中占据着十分重要的地位,急冷系统是乙烯装置中的重要装置,急冷系统出现问题会导致整个乙烯装置无法进行正常的生产工作。影响乙烯装置急冷系统整体工作效果的结构就是急冷油循环泵,为了能够保证乙烯生产装置可以进行正常的长周期稳定工作,避免急冷系统中急冷油循环泵发生堵塞问题,就需要对乙烯装置当中急冷油循环泵入口管线堵塞的原因进行充分分析,而且还要结合实际的情况而采取有效的方法进行解决,以提高乙烯生产效率,保障化工生产顺利进行。

        关键词:急冷油;乙烯;管线堵塞;循环泵

前言:

        在科学技术高度发达的今天,越来越多的先进技术和设备被不断的研发出现,并且在实际的应用过程当中取得了很好的效果。急冷油循环泵作为乙烯生产装置急冷系统当中重要的组成部分,在实际的运行过程当中发挥着十分重要的作用。然而急冷油循环泵入口管线发生堵塞就会导致急冷油的供应发生中断,严重的时候还会导致整个乙烯装置无法进行正常的工作,对于化工生产来说造成很大的影响,影响化工企业的生产效益。

        一、乙烯装置急冷油系统的运行流程

        裂解气在裂解炉区经过加工之后在急冷油的作用下能够让温度降低到二百一十摄氏度左右,随后进入急冷油塔,塔中的循环急冷油和回流汽油可以让温度较高的裂解气进行冷却。在通常情况下,汽油分馏塔塔釜可以将循环急冷油分为两个部分,一个部分是大股的,另一个部分是小股的,小股的直接分到急冷器进行下一步加工,而大股的部分在稀释蒸汽发生器的作用下可以起到良好的热量回收效果。在这之后也可以分为两个部分,一部分则在急冷器当中进行裂解气的急冷,另一个部分则在工艺水汽提塔、进料预热器、低压蒸汽发生器的共同作用下,裂解气可以冷却到一百五十五摄氏度,最后在传输到油洗塔的中部。

        二、原因分析

        在化工工厂生产乙烯的过程当中,往往会有结焦反应的发生,在该反应的作用下能够在裂解炉炉管和焦炭之间发生沉积,这样就会导致结焦现象发生。结焦现象不仅会导致生产过程能量消耗较大、管壁热阻大幅度增加,而且还会让物流压降得到增加、实际的烯烃收率也就得到降低。通过实际的调查发现,所谓的裂解炉结焦过程是一个动态的过程,结焦现象发生在炉管的内表面,沉积下来的焦在高速流过原料的作用下得到不断的冲刷,之后再跟着裂解气一同进入到汽油分馏塔当中。在汽油分馏塔内部往往会有大量的焦粉颗粒物,这些焦粉颗粒物会随着急冷油进入到急冷油循环系统当中,最后就造成了管线的磨损和换热器堵塞的现象,乙烯装置的实际稀释蒸汽发生量也会因此受到或大或小的影响。为了能够保证进入汽油分馏塔内的焦粉可以进行正常的脱除,相关工作人员就要结合实际的情况而采取相应的措施,这样才能够保证乙烯正常过程可以正常进行,为企业带来一定的经济效益。导致焦粉进入到备用泵管线当中的主要原因可以分为以下几个方面:

        (一)塔内焦粉沉积所导致的

        焦粉在经过裂解炉的作用下在汽油分馏塔内部进行不断的沉积,一般情况下的急冷油循环泵的大泵吸入管的管线比其他小泵的位置要高出很大,大泵在实际的生产过程当中又需要长时间的运行,这样就会导致在急冷油系统当中的焦粉被不断的带出,从而进入到急冷油循环系统当中。然而小泵一般是不运行的,焦粉在此处进行不断的堆积,这样就会导致泵的入口管线发生堵塞现象。

        (二)从急冷油泵出口返回堆积导致的

        乙烯装置当中的急冷油循环泵在工作的过程当中都会进行暖泵,这时候就要求相关操作人员将泵出口阀和止逆阀旁路打开,从而能够让急冷油进行自由的流动,急冷油当中的焦粉也因此可以流回到泵入口处,并且形成长时间的沉积。通过实际的调查可以发现,大多数的焦粉往往都是来源于出口处。除此之外,泵入口过滤网的问题也是比较常见的,在实际的生产工作过程当中,急冷油泵的吸入量都是有严格规定的,过滤网的数目也不能够太多。尽管通过一系列改造之后,急冷油泵的出口管线上又多增加了一层过滤网,过滤网的数目是增加了,但是并没有对急冷油当中的焦粉进行有效的过滤,这样就会导致焦粉一直循环在系统当中,乙烯装置在长时间的工作过程当中,其内部沉积的焦粉也会变得越来越多,在这之后也就会沉积在入口管线当中。

        (三)急冷油泵最小返回线返回堆积导致的

        为了能够对急冷油泵进行有效的保护,在通常情况下都会在其出口线上设置一条线,并且将这条线也并入了急冷油管线当中,这样尽管急冷油泵自身不发生运转,阀门也始终处于开启的状态,管线内部的压力也会因为急冷油泵不运转而降低,急冷油就会反流到油泵的入口处,其中的焦粉在这个地方发生沉积。

三、解决措施

        (一)在汽油分馏塔的底部添加一个除焦罐

        在一般情况下,急冷油泵当中的除焦回路是由两个部分组成的,一个是除焦罐,另一个就是除焦循环泵。相关的设计人员要保证在汽油分馏塔塔釜的除焦罐入口线要比急冷油循环泵的入口处要高,从而能够让塔釜沉积下来的焦粉利用除焦回路收集到除焦罐当中,后期只需要工作人员对其进行定期的清理即可,这样就能够有效的防止塔釜内部出现焦粉沉积的现象。

        (二)裂解气管线增加过滤器

        设计人员可以在裂解气进入到汽油分馏塔之间的管线增加一个除焦段,这样可以将气体当中的焦粉进行裂解,如果裂解气体在管线输送过程当中速度较低,在裂解气当中的焦粉就会在这个除焦段当中沉积下来,之后在定期进行清理,这样就可以避免裂解气当中的焦粉沉积在急冷油循环泵当中,并且入口处的管线也可以进行正常的工作,乙烯装置的工作效果能够充分的发挥出来。

        (三)其他解决方法

        针对乙烯装置急冷油循环泵入口管线堵塞的解决除了上述两种以外,企业还要采取以下的方法:第一,在汽油分馏塔塔釜倒空线增加过滤器。简单点说,不对设备原有工艺管线进行更改背景下借助于现有工艺流程对汽油分馏塔倒空线处加装1-2台过滤器,之后根据生产情况开展它们进行排放处理,这样一来可以帮助脱除系统中焦粉。第二,利用目数更多的过滤网替换乙烯装置急冷油循环泵口处原有的过滤网,然后在通过急冷油泵自身循环高效地脱除焦粉。

结束语

        综上所述,急冷油循环泵在乙烯装置当中占据着十分重要的地位,对于该装置的效果有着直接的影响,为此,相关化工企业要在实际的生产过程当中对急冷油循环泵入口管线堵塞的原因予以足够的重视,并且结合实际的情况而采取科学有效的方法对其进行处理,这样才能够让乙烯装置进行正常的运转,并且在一定程度上提高生产效率和质量,为企业带来经济效益,对企业的发展起到一定的促进作用。

参考文献:

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[2]于振清. 急冷油循环泵入口管线堵塞的原因分析及解决方法[J]. 乙烯工业, 2016, 28(1):22-24.

[3]许岩峰. 减粘塔技术在乙烯急冷系统改造中的应用[J]. 乙烯工业, 2009, 21(2):8.