[发明专利]一种焦炭塔自动冷焦工艺方法及控制

说明书

本发明为一种焦炭塔自动冷焦工艺方法及控制。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气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；根据冷焦过程焦炭塔进出物料的温度、压力、时间和流量等参数，通过逻辑自动控制系统对相关阀门及设备进行控制。本发明把冷焦热水罐和冷焦冷水罐合二为一且降低了排水温度，不但减少了水耗而且避免了冷焦过程废气的污染；通过逻辑控制不但实现了焦炭塔冷焦过程的全自动化而且提高了冷焦过程的安全水平，降低了劳动强度。

技术领域

本发明涉及用于焦炭塔自动冷焦工艺方法及控制，更具体的涉及炼油厂延迟焦化装置焦炭塔内的焦炭用蒸汽和水冷却的工艺方法及过程自动控制，本发明的工艺方法及控制可提高焦炭塔冷焦的自动化水平和安全操作水平。

背景技术

延迟焦化是重油轻质化的主要工艺之一，延迟焦化装置的特点是连续生产间断操作，通常一台加热炉对应两台并联的焦炭塔，加热炉连续操作，焦炭塔间断切换操作，一个塔在进料生焦，另一个塔则在进行冷焦除焦，两个焦炭塔18-24小时切换一次。焦炭塔的冷焦除焦是指当一个焦炭塔内的焦炭达到一定的高度后，把进料切换到另一个焦炭塔，这个焦炭塔采用吹汽、给水的冷焦方式把焦炭冷却到合适的温度，然后放净塔内的水，打开塔顶钻焦口上的顶盖机和塔底出焦口下的底盖机，采用高压水进行除焦。冷焦操作主要包括吹汽、给水冷焦和放水等步骤。吹汽是自焦炭塔底向塔内吹入蒸汽，以汽提焦炭中的油气，使焦炭冷却的同时形成多空隙结构，利于后续的冷焦；给水冷焦是通过注水将焦炭冷却至适宜温度，使焦炭固化并避免切焦过程中的自燃；放水是待焦炭冷却到合适温度后，由焦炭塔底排放塔内积水。给水冷焦后期焦炭塔顶溢流水和塔底排放水统称为冷焦热水，其需要进行处理和循环利用，以尽量减少冷焦及放水过程中蒸汽及污染物的排放和水的消耗。焦炭塔的冷焦工艺主要体现在吹蒸汽和给水的工艺流程、操作方法、废气及废水的处理上，因为刚切换后的焦炭塔及塔内焦炭温度较高(约430℃)且含有油气，冷却太快会影响焦炭塔的寿命且产生的废气量太大无法有效处理，冷却太慢会影响焦炭塔切换的时间周期，影响装置的渣油处理能力。因此必须合理的控制吹入蒸汽和通入水的时间节点、通入时间和通入流量，必须及时有效的对冷焦过程产生的废气及废水进行处理和回用，才能满足冷焦操作的要求，保证设备的安全长周期运行，实现环境友好的生产。

现有常规焦炭塔冷焦工艺流程见图1，如下结合图1说明现有焦炭塔冷焦工艺操作过程及控制。首先通过焦炭塔其他操作系统显示的阀门开关状态、焦炭塔进料温度等参数人工判断该焦炭塔是否符合冷焦条件，通过装置DCS控制系统观察放空塔B、分液罐C、放空塔顶空冷器E1、放空塔底空冷器E2、放空塔底泵G1是否运行正常。如果满足上述条件则开始冷焦操作。

冷焦操作第1步：打开放空油汽切断阀V的同时关闭去分馏塔的油气切断阀W，原来去分馏塔油气110改去放空塔B；人工打开蒸汽切断阀Q，通过仪表控制系统DCS调节冷焦蒸汽调节阀N3达到合适的冷焦蒸汽流量，根据操作经验维持一段蒸汽冷焦时间；冷焦蒸汽102进入焦炭塔A，对焦炭101进行冷却和汽提，产生的放空油汽104自焦炭塔顶流出去放空塔B，在放空塔内和自上部回流的重污油114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G1抽出经放空塔底空冷器E2冷却后的重污油114一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E1冷凝冷却进入三相分离器C，分出的瓦斯气111、轻污油112和含油污水113分别送出装置。