[发明专利]尿素脱蜡装置的管式加热炉清焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工产业中的管式加热炉相关技术领域，具体地说是针对尿素脱蜡装置的管式加热炉清焦方法。

背景技术

管式加热炉是目前石油化工企业中普遍应用的一种油品加热设备，因其造价低、占地面积小、热效率高、传热能力大等优点被广泛应用。尿素脱蜡装置管式加热炉结构独特，它不同于一般的炼油厂装置的加热炉。它是由两个加热炉组成，两个加热炉辐射室各自独立，每台加热炉辐射室烟气出口均设置一次烟道挡板，用于单台炉辐射室负压的分别控制。高温烟气从辐射室进入对流室混合，在对流室底部经一道半封闭的防火墙分隔导流进入两炉共用的对流室，对两种油品初加热。对流室烟囱出口设二次烟道档板。两台辐射室内一路走合成导热油，另一路走含有微量尿素的脱蜡油，由于两台加热炉操作条件不同，运行中共用一个对流室，因此操作复杂，危险性较大。

加热炉在生产运行过程中炉管内的油品受热后部分会发生裂解，裂解产生的游离炭会堆积在管壁上形成结焦。由于结焦的存在，结焦部位的管壁在运行过程中温度上升急剧，伴随运行周期的增长炉管高温氧化、腐蚀加剧。从而引起炉管鼓包、破裂。结焦的同时，炉管内的压降显著增加，使得加热炉操作性能恶化。结焦严重时导致系统处理能力下降、炉管烧穿的恶性事故，迫使系统停车。因此加热炉在运行一定周期后，要根据系统原料性质及炉管总压降等现象判断炉管结焦情况，及时安排清焦处理，保障生产运行的连续性、平稳性。

在石化行业，一般走粘度较大的重油的加热炉结焦较严重，轻油炉基本不结焦。因此，目前在石油化工行业中广泛应用的管式加热炉两种清焦操作方法都是针对重油炉的：一种是针对热裂化加热炉焦层厚、结焦硬这一特点的“空气烧焦法”，(因热裂化工艺已被催化裂化工艺取代，此方法也随之淘汰)。第二种是针对常减压加热炉结焦软、焦层薄这一特点的“蒸汽+空气”除焦法。此方法利用不断切入炉管内的空气和蒸汽清扫炉管内部焦层，实现“烧焦”、“剥离”达到清焦目的。这两种方法都不适应尿素脱蜡装置这种轻油管式加热炉。

尿素脱蜡工艺是利用尿素分子在一定条件下能够与正构烷烃发生络合反应的特性，将柴油馏分中的蜡取出，使油品的凝固点降低。络合物加热分解，可以还原为正构烷烃和尿液。尿液循环使用，使工艺连续化。在生产过程中虽然经过洗涤、分离等操作环节，但油品中无法完全杜绝尿素的混入。尿素脱蜡装置主要是脱蜡油炉结焦，其结焦成因主要有两方面因素：一是油品中携带的微量尿素，当加热到稍高于它的熔点时(130.7℃以上)，则发生双分子缩合，两分子尿素脱去一分子氨而生成缩二脲，堆积产生的结焦。二是管线表面聚集的尿素吸附了部分油品，受热后发生裂解，裂解产生的游离炭堆积在管壁上形成的结焦。这两种结焦物质混合在一起。此种结焦应用传统的清焦操作方法效果不明显，既增加了生产过程中的清焦次数，也缩短了加热炉的运行周期。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于处理尿素脱蜡装置管式加热炉因微量尿素、缩二脲及油品裂解而结焦的尿素脱蜡装置的管式加热炉清焦方法。是针对尿素脱蜡装置独特的管式加热炉结构和结焦成因而区别于传统管式加热炉的特点而研发的一种清焦操作方法。

本发明的目的是这样实现的：它包括有：脱蜡油加热炉，导热油加热炉，对流室，脱蜡油管线，合成导热油管线，其特征是所述的结构为：在对流室前部的脱蜡油管线上分别设置有带热水阀的热水管及带蒸汽阀的蒸汽管，在脱蜡油加热炉后部的脱蜡油管线上设置有一带阀的清焦吹扫排出管，该清焦吹扫排出管与排污池相连通，在排污池内还连通有一带水阀的冷水管；所述的方法为：先关闭进料阀切断系统进料，打开蒸汽阀，使脱蜡油管线内物料扫进入后部的脱蜡油蒸馏塔，之后关闭出料阀，同时打开阀；关闭蒸汽阀，打开热水阀，水冲洗脱蜡油管线时间为0.5-1小时；热水冲洗后，开启冷水阀，排污池内通入低温水；关闭热水阀，开蒸汽阀引蒸汽吹扫脱蜡油管线，此时，炉膛温度为400-450℃；待脱蜡油管线泄压后关蒸汽阀，再开热水阀送热水冲洗脱蜡油管线，时间20-30分钟，清焦而排入排污池内；清焦后，关闭热水阀开蒸汽阀，引蒸汽驱赶脱蜡油管线存水，干净后再压泄，关闭蒸汽阀，再将进料阀及出料阀开启状态，而恢复到正常的生产流程。

本发明所述的在引热水冲洗脱蜡油管线过程中，其热水水温为60-90℃范围内。

在引蒸汽吹扫脱蜡油管线过程中，脱蜡油加热炉出口见汽后要点火咀升温，使脱蜡油加热炉的炉膛温度在400-450℃范围内；当温度低于400℃时将不利于结焦的剥离；而温度高于450℃时，清焦强度加大管线震动剧烈，对管线及加热炉本体存在潜在伤害。