焦化裝置高溫閥門防結(jié)焦研究

2015-10-11 羅超華中海石油寧波大榭

　　介紹了高溫閥門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，指出了閥門采用汽封防結(jié)焦使蒸汽消耗量大以及由此產(chǎn)生的污水較多的問題。根據(jù)焦化裝置的工藝特點(diǎn)，提出了將高溫閥門蒸汽汽封改為富氣氣封的方案，并進(jìn)行了工藝分析和試驗(yàn)。

　　1、概述

　　某2.4Mt/a 延遲焦化裝置采用兩爐四塔工藝，正常生產(chǎn)24h 生焦。裝置上共有16 臺(tái)高溫閥門，其介質(zhì)為渣油或油氣，操作溫度約500℃，介質(zhì)容易結(jié)焦，為防止介質(zhì)結(jié)焦影響閥門開關(guān)，每個(gè)閥門都有蒸汽汽封線，通過在波紋管內(nèi)外腔、閥腔和填料等部位連續(xù)注入1. 0MPa 蒸汽防止結(jié)焦。這16 臺(tái)高溫閥門總的汽封蒸汽消耗量在1. 0MPa 時(shí)約為6t /h，這些蒸汽進(jìn)入閥體后將轉(zhuǎn)化為含硫污水，不但能耗高，而且增加下游污水處理場的負(fù)荷。

　　2、高溫閥門

　　高溫閥門(表1) 安裝在焦化裝置焦炭塔的進(jìn)料線和油氣線上。

　　2.1、進(jìn)料隔斷閥

　　進(jìn)料隔斷閥( 圖1) 采用VELAN 球閥，其有4個(gè)汽封蒸汽注入點(diǎn)，即閥腔、填料箱、波紋管內(nèi)外腔。在閥門全開或全關(guān)時(shí)，閥腔、填料箱以及波紋管外腔部位注入汽封蒸汽后在球體、閥座及填料間形成了密閉的高壓空間，在球體和閥座緊密貼合時(shí)不消耗蒸汽，但隨著閥門多次開關(guān)使用，球體和閥座之間有輕微磨損，蒸汽會(huì)少量泄漏。填料是非金屬材料，密封較嚴(yán)密，其汽封管路溫度較低，泄漏量較少。閥腔和波紋管外腔的汽封管路溫度較高，泄漏量較多。波紋管內(nèi)腔注入汽封蒸汽后，在閥門全開時(shí)不能形成密閉空間，只是通過蒸汽連續(xù)不斷的進(jìn)入高溫渣油中來阻止高溫渣油串入到波紋管內(nèi)腔，從而防止波紋管內(nèi)腔結(jié)焦，使閥門開關(guān)靈活不卡塞。在閥門全關(guān)時(shí)，汽封蒸汽進(jìn)入波紋管內(nèi)腔后能在進(jìn)料隔斷閥與四通閥之間的管路形成密閉的高壓空間，實(shí)際也會(huì)有少量蒸汽泄漏。

表1 焦化高溫閥門

焦化裝置高溫閥門防結(jié)焦研究

　　在閥門開關(guān)過程中，閥腔和波紋管外腔的密閉空間被打破，此時(shí)會(huì)消耗大量蒸汽。為節(jié)約蒸汽消耗，在每根汽封線上都安裝有孔板。汽封蒸汽耗量主要與蒸汽壓力、蒸汽溫度和孔板孔徑有關(guān)，過熱50℃的1.0MPa 蒸汽經(jīng)過3/16 in. 和1 /4 in. 孔徑孔板的流量分別為195kg /h 和340kg /h( 表2) 。每臺(tái)進(jìn)料隔斷閥的汽封蒸汽耗量為最大約740kg /h，持續(xù)時(shí)間約30s。由于進(jìn)料隔斷閥在每個(gè)48h 生產(chǎn)周期內(nèi)，在大吹汽、除焦等階段的全關(guān)期間有17.5h的時(shí)間是停用汽封蒸汽的，所以平均每臺(tái)閥門的汽封蒸汽耗量約174kg /h。

焦化裝置高溫閥門防結(jié)焦研究