[发明专利]一种焦炭塔自动冷焦工艺方法及控制

权利要求书

1.一种焦炭塔自动冷焦工艺方法，具体来说是以蒸汽和冷焦冷水为冷却介质对焦炭塔内的焦炭进行接触冷却，对冷焦过程中产生的放空油汽采用放空塔进行密闭处理，对冷焦过程中排放的冷焦热水采用混兑冷焦冷水的措施降低冷焦排水温度，减少废气排放；根据冷焦过程焦炭塔进出物料的温度、压力、时间和流量参数，通过逻辑自动控制系统对相关阀门及设备进行控制，实现焦炭塔冷焦过程的全自动化；

特征在于：

所述的蒸汽是炼油厂管网的1.0MPa水蒸气，冷焦冷水是冷焦过程密闭循环利用的新鲜水；所述的采用放空塔进行密闭处理是放空油汽在塔内通过回流油进行吸收冷凝冷却，塔底重油冷却后送出装置，塔顶气体进一步冷却后经分离罐分出气体去低压瓦斯管网，分出的轻污油和污水送出装置；所述的降低冷焦排水温度是设置一台冷焦冷水罐，冷焦溢流热水和焦炭塔底排放热水在冷焦冷水罐前混兑排水冷却水以降低冷焦冷水罐的操作温度；所述的对焦炭塔内的焦炭进行接触冷却，是蒸汽汽提焦炭缝隙内的油气形成孔隙，然后冷焦冷水和焦炭换热，冷焦冷水在焦炭孔隙内渗透，通过冷焦冷水的汽化潜热和温升显热对焦炭进行冷却；焦炭塔顶油汽是焦炭冷却时产生的自焦炭塔顶流出的蒸汽和油气的混合气；冷焦时间和冷焦介质流量是指根据焦炭塔操作周期规定的焦炭塔通入蒸汽的时间和通入冷焦冷水的时间，根据冷焦时间、塔顶温度和压力控制的蒸汽流量和冷焦冷水流量；所述的逻辑自动控制系统是指依据温度、压力、流量、时间参数，对照设定值进行逻辑判断，自动顺序开关和调节相关阀门，启停相关设备；所述的相关阀门及设备是指和冷焦过程有关的切断阀、调节阀、空气冷却器和机泵；

具体步骤包括：

第1步：自动打开放空油汽切断阀，同时自动关闭去分馏塔的油汽切断阀，程序判断放空油汽切断阀阀位全开，程序判断去分馏塔的油汽切断阀全关；满足上述条件，程序给定冷焦蒸汽调节阀的冷焦蒸汽流量为5t/h，自动打开蒸汽切断阀，蒸汽通过焦炭塔，汽提焦炭中的油气形成放空油汽，产生的放空油汽自焦炭塔顶流出去放空塔，在放空塔内和自上部回流的重污油进行逆流换热，被洗涤及冷却的污油和回流重污油一起进入塔底，由放空塔底泵抽出经放空塔底空冷器冷却后的重污油一部分至塔顶作为回流，一部分作为重污油送出装置；放空塔顶气体经过放空塔顶空冷器冷凝冷却进入三相分离器，分出的瓦斯气、轻污油和含油污水分别送出装置；冷焦蒸汽流量为5t/h维持0.5小时后，焦炭塔顶出口管道压力低于0.2MPa(g)，程序再给定冷焦蒸汽调节阀的冷焦蒸汽流量为8t/h，冷焦蒸汽流量为8t/h维持0.5小时后，焦炭塔顶出口管道压力低于0.2MPa(g)，程序再给定冷焦蒸汽调节阀的冷焦蒸汽流量为12t/h，如焦炭塔顶出口管道压力达到0.28MPa(g)，程序自动给定冷焦蒸汽调节阀的冷焦蒸汽流量为8t/h，如焦炭塔顶出口管道压力低于0.20MPa(g)，恢复给定冷焦蒸汽调节阀的冷焦蒸汽流量为12t/h，冷焦蒸汽流量为12t/h维持1.0小时后，焦炭塔顶出口管道压力低于0.2MPa(g)且焦炭塔顶出口管道温度低于400℃，程序确认蒸汽冷焦结束，自动进行下一步操作；

第2步：程序控制自动启动冷焦冷水泵，抽冷焦冷水罐的冷焦冷水，自动投用泵最小流量控制阀自动控制泵的流量，程序设定冷焦冷水调节阀的冷焦冷水的流量10t/h，自动打开冷焦冷水切断阀，冷焦冷水的流量10t/h维持0.5小时后，确定冷焦冷水已经进入焦炭塔后，自动关闭蒸汽切断阀；冷焦冷水进入焦炭塔，对焦炭进行冷却，产生的放空油汽自焦炭塔顶流出去放空塔，在放空塔内和自上部回流的重污油进行逆流换热，被洗涤及冷却的污油和回流重污油一起进入塔底，由放空塔底泵抽出经放空塔底空冷器冷却后的重污油一部分至塔顶作为回流，一部分作为重污油送出装置；放空塔顶气体经过放空塔顶空冷器冷凝冷却进入三相分离器，分出的瓦斯气、轻污油和含油污水分别送出装置；程序设定冷焦冷水调节阀的冷焦冷水的流量20t/h维持20分钟，然后程序每过1分钟冷焦冷水的流量设定值增加1t/h，焦炭塔顶出口管道压力低于0.2MPa(g)时，冷焦冷水的流量设定值一直增加，当流量达到100t/h时，冷焦冷水调节阀N1已经不能满足要求，启动冷焦冷水调节阀N2，冷焦冷水调节阀N2投用后，冷焦冷水的流量设定值为两个调节阀的流量总和；在冷焦冷水流量增加的同时，检测焦炭塔顶出口管道的压力，焦炭塔顶出口管道的压力到达0.25MPa(g)时，程序每过1分钟冷焦冷水的流量设定值减少2t/h，直到焦炭塔顶出口管道压力低于0.2MPa(g)时，程序再每过1分钟冷焦冷水的流量设定值增加1t/h，如此反复；

第3步：检测焦炭塔顶出口管道温度低于150℃且焦炭塔顶出口管道压力低于0.2MPa(g)时，通过料位计检测塔内的水位，当焦炭塔内水位达到上限时，程序设定冷焦冷水调节阀的冷焦冷水的流量100t/h，启动冷焦水空气冷却器，程序设定排水冷却水调节阀流量为100t/h，自动打开排水冷却水切断阀，排水冷却水经混合器进冷焦冷水罐，确认上述阀门打开后，自动打开溢流热水切断阀，自动关闭放空油汽切断阀，焦炭塔顶溢流热水和排水冷却水经混合器混合降温后进冷焦冷水罐，通过冷焦冷水的温度自动调节排水冷却水的流量；

第4步：自动打开溢流热水切断阀开始计时，持续2小时后，同时检测焦炭塔顶出口管道温度已经达到90℃，自动关闭冷焦冷水切断阀，然后打开平衡气切断阀，焦炭的余热产生的平衡气通过消音器排至大气，然后关闭溢流热水切断阀；

第5步：程序设定排水冷却水调节阀流量为200t/h，打开焦炭塔排放热水切断阀，排放热水自焦炭塔自流至混合器和排水冷却水混合降温后至冷焦冷水罐，通过冷焦冷水的温度自动调节排水冷却水的流量，排放热水自焦炭塔排放时，平衡气通过消音器进入焦炭塔以平衡焦炭塔内压力；检测焦炭塔底放水管道的压力，判断放水是否完成，焦炭塔底放水管道的压力低于0.001MPa(g)时，或达到设定的自打开焦炭塔排放热水切断阀的时间，确认放水完成，自动关闭焦炭塔排放热水切断阀；自关闭焦炭塔排放热水切断阀开始计时，持续4小时后，或冷焦冷水罐的温度低于70℃时，停运冷焦冷水泵和冷焦冷水空气冷却器，关闭排水冷却水切断阀，本焦炭塔冷焦结束，程序自动提示，显示可进行下一步操作；当冷焦冷水罐的液位偏低时，通过补充新鲜水调节阀自动向罐内补充新鲜水。

2.如权利要求1的一种焦炭塔自动冷焦工艺方法，其特征在于：所述逻辑自动控制系统由逻辑控制软件程序和控制器及操作盘硬件组成，控制系统采用DCS或PLC。