焦炭塔进料结构的优化.pdf

第52卷第4期
化工设备写管道
2(015年8月
PROCFSS FQUIPMENI& PIPING
Aug.2015
焦炭塔进料结构的优化
刘洋
(中国石油工程建设公司华东设计分公司设各室,山东青岛26071)
摘要:通过对焦炭塔进籵结构的优化,解决了出焦口法兰密封面泄漏的问题,局部优化后,焦炭塔
重新投入生产,该部位运行良好,未出现泄溺。
关键词:焦炭塔;出焦口泄漏;进料方式
中图分类号:1Q053.5:IH122
文献标识码
文章编号:1009-3281(2015)04-0025-002
延迟焦化加工过程是重质原油热转化过程之
连接法兰开始泄漏,并且进料短节开始变形。
也是一种石油炼制主要加工过程。由于延迟焦化装置
具有工艺成熟、原料灵活性大、投资低等特点,在我
国被各大石油、石化公司广泛建造和使用。焦炭塔是
延迟焦化装置的核心设备,其工作状况是有规律的周
期性问歇式生产,一般每48h进行一次常温釗操作
温度(一般为495C)的循环变化,使得焦炭塔处在
高应力低周疲劳的环境下工作。长此以往容易造成焦
炭塔下锥体部位上的出焦口法兰密封失效,发生泄
漏,从而影响焦炭塔的安全运行
进料口
出焦口
1概况
图1底部中心进料
某公同延迟焦化装置中焦炭塔2003年设计,投
Tig.1 Centcr at the bottom of the leed
用至今运行良好,具体设计参数见表1。
表1焦炭塔原设计参数
Table I Coke tower In the original design parameters
设计压力/设计温度
材质
内径
Mipa
C
465/50515(rMoR26/2830/328400
进料口
该公司为了减少装卸下锥体部位上的出焦口法
盖的时间,缩短生焦时间,减少操作人员以及劳动
强度等因素,为焦炭塔增设液压预紧密封平板阀式自
动底盖机。安装完成后进一步完善了焦炭塔的控制系
出焦口
统,从而使得该公司焦炭塔运行高效、安全、可靠
图2单侧进料
新增底盖机接口法兰与焦炭塔出焦口法兰大小不
Fig2 Single feed
一致,增加了一个俳体进料短节,同将原焦炭塔渣
油进料方式由原底部中心进料(图1)改成单侧进料(图
收稿日期:2014-12-09
作者简介:刘洋(1985-),男,吉林柳河人,学士。主要从事压
2)。但是,单側进料运行一段时间后出焦口与庶盖机
力容器设计工作
化工设与管道
第52卷第4期
的形式,从经济角度可以节省图1中两片法兰、螺栓
八角垫、碟簧等所带来的高额费用,从而解决了该处
切线
法兰连接的泄漏问题;从性能角度焊接结构可以使进
料短节与焦炭塔俳体成为一体,热流能较快速地通
过,减小温度梯度,避免了原此部位法兰连接的变形、
进料口
进料短
进料口
泄漏问题。
此部位新増的锥体、进料短节、出焦口法兰进
行了整体热处理,出焦口法兰密封而在热处理后加工
出焦口
以保证尺寸要求,热处理时采取了相应措施防止法兰
的变形,与焦炭塔锥体最后一道焊缝在现场进行了局
图3双側进料
部热处理
19.3 Double feed
(2)由现在单侧进料形式(图2)改为双侧进料
2原因分析
形式(图3)。可以有效避免单侧进料导致该部位的
2013年10月该公司将此焦炭塔出焦口法兰泄漏受热不均,双側进料形式可以使此部位对称受热更加
问题委托进行优化设计,经过多次的数据对比及现场均匀,尽可能地避免了因受热温度不均匀而发生此部
勘查分析得出造成此种情况的主要原因就是改为单位的变形、泄漏
側进料后导致的进料短节受热不均,受热不均导致了
(3)出焦口法兰和进料口法兰连接螺栓处增填
进料短节的变形。由于进料短节的变形导致与其法兰了高温预紧碟簧,可以有效补偿出于温度波动导致
连接的底盖机阀体、阀座变形也随之加大,使焦炭塔的螺栓预紧力的松弛,目前在该领域已得到广泛的
出焦口法兰密封性下降,进而加大出焦口法兰密封蒸应用
汽损耗。
木次焦炭塔进料结构优化后,在同年年底重新
开车生产运行,截至到日前焦炭塔运行良好,出焦
3优化措施
法兰未发现泄漏,进料短节山于收为双侧进料,使得
焦炭塔进料结构优化前按照TSGR7001-2013进料短节对称均匀受热,未出现变形。
的规定对设备进行了全面的检测,检测结果符合相关4结束语
规定要求,可进行优化收造设计。该部位作为受压
元件需要重新对其进行设计核算,设计核算结果满
出焦口做为焦炭塔进料和出焦的通道,确定其
足焦炭塔运行要求。为使进料短节部位在进料时不再结构形式应充分考虑焦炭塔的操作特点、使用寿命、
受热不均匀,对焦炭塔底部锥体进料结构进行了如安全生产等方间的因素。虽然其结构形式、开口接管
下优化:
的设计有多种形式,但首先要必须保证焦炭塔在其设
(1)进料短节与焦炭塔锥体法兰连接改为焊接
寿命使用期可以安全生产工作,避免发生出焦口连
连接(切除原焦炭塔部分锥体,具体见图3)。用焊接法兰泄漏,耽误焦炭塔生产运行以及操作人员的伤
接连接形式替代了进料短节和焦炭塔锥体法兰连接害,使运营公司承受巨额经济损失
Optimization of Feeding Structure in Coke Tower
LIU Yan!
g
(East China Design Branch Equipment Dept, Qingdao 266071, China
bstract: y performing the optimi/alion o inlet structure in coke tower, thc problem of lcakage in lange at coke outlet was solved
Altcr being this local optimization, the leakage has never been occurred in the flange when the tower is put into produclion again
Keywords: coke tower leakage at coke outlet; feeding form