一种具有多级预热功能的延迟焦化装置的制作方法

本实用新型涉及延迟焦化装置领域，具体的说是一种具有多级预热功能的延迟焦化装置。

背景技术：

延迟焦化是一种石油二次加工技术，是指以贫氢的重质油为原料，在高温（约500℃）进行深度的热裂化和缩合反应，生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的技术。它是世界渣油深度加工的主要方法之一,处理能力占渣油处理能力的三分之一。所谓延迟是指将焦化油(原料油和循环油）经过加热炉加热迅速升温至焦化反应温度，在反应炉管内不生焦，而进入焦炭塔再进行焦化反应，故有延迟作用，称为延迟焦化技术。一般都是一炉（加热炉）二塔(焦炭塔），加热炉连续进料，焦炭塔轮换操作，是一种半连续工艺过程。原料油（减压渣油或其他重质油如脱油沥青、澄清油甚至污油）经加热到495～505℃进入焦炭塔，热原料油在焦炭塔内进行焦化反应，生成的轻质产物从顶部出来进入分馏塔，分馏出富气、粗汽油、柴油和重馏分油。重馏分油可以送去进一步加工（如作催化裂化、加氢裂化原料）也可以全部或部分循环回原料油系统。待焦炭陆续装满（留一定的空间）后，原料改进入另一焦炭塔，残留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出，焦炭塔恢复空塔后再进热原料。

在生产中，当一个焦炭塔恢复空塔之后以及进热原料之前需要对塔内进行预热，以使塔内温度适应热原料的温度从而避免由加热炉通入的热原料急剧降温影响焦化效果以及对焦炭塔的波动冲击。现有技术中，一般利用两个焦炭塔中生产塔中产出的高温油气对空塔进行预热，高温油气通过生产塔塔顶以及空塔塔顶的油气隔断子阀进入空塔中，并为了避免空塔升温过快导致的设备损坏以及缩短使用寿命，往往需要通过控制两个油气隔断子阀的开度来对空塔内的预热速度进行调节。这种预热方式虽然合理利用了生产塔中的高温油气，高温油气经降温后形成的甩油排入甩油罐中可再利用，有效的减少了能源及原料的损耗，但是也存在以下几个问题:

由于通过高温油气对空塔预热温度只能预热到330℃左右，而切塔时，进料温度是487℃左右，瞬间150℃的温差变化会对焦炭塔造成损害，减少焦炭塔的使用寿命；同时，新塔330℃左右的环境温度，满足不了渣油热裂解时所需吸收的热量，渣油热裂解反应不充分，容易导致焦炭塔切塔前后整个系统的物料平衡和热量平衡破坏，造成装置系统的周期性波动，增加了装置的操作难度，降低了液收率，降低了产品质量的控制精度，增加了系统的焦粉携带量，且造成热能的不必要损耗，增大了加热炉管的结焦速率。

由于两个焦炭塔塔顶的油气隔断子阀为了保证开关密封效果通常为球阀，而通过该球阀的开度来控制高温油气流速继而调整空塔内的预热速度很容易使油气隔断子阀中产生结焦，难以清除，产生堵塞，而油气隔断子阀设置位置较高，价格较昂贵，不利于炼化企业设备检修及成本控制。

根据焦炭塔的体积大小和预热时间长短不同，每次焦炭塔5小时的预热过程中都会产生约50吨的凝缩油，该部分凝缩油称为甩油。在预热前焦炭塔操作步骤为蒸汽赶空气试压，泄压后焦炭塔内温度较低且含有大量蒸汽冷凝后的凝结水，高温油气预热开始后产生的甩油从在塔内温度为200℃以下时含水分较大，在塔内温度达到200℃以上时不含水份，且甩油产生量逐渐增加，如果把含水分的和不含水分的甩油做统一再处理，无疑增加了处理难度以及投入成本，降低了炼化企业的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种低能耗，高预热效率，方便控制预热速度且不同温度阶段的甩油合理分配的具有多级预热功能的延迟焦化装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种具有多级预热功能的延迟焦化装置，包括两个焦炭塔、一个加热炉以及一个用于控制加热炉中的渣油间隔通入两个焦炭塔中以交错进行延迟焦化的四通阀，两个焦炭塔的上锥体通过第一三通管件交汇后与分馏塔相连，在第一三通管件与分馏塔之间的管线上设有油气隔断总阀，在第一三通管件与两个焦炭塔上锥体之间的管线上分别设有油气隔断子阀，所述两个焦炭塔的下锥体分别包设有电加热器，电加热器包括焊接固定在焦炭塔下锥体外部的环锥体形的密闭夹套、灌注在密闭夹套中的导热介质以及设置在密闭夹套中用于对导热介质进行加热的电加热棒；所述两个焦炭塔的下锥体通过第二三通管件交汇后与甩油总管相连，甩油总管通过第三三通管件分别与放空塔和甩油罐相连，在第二三通管件与两个焦炭塔下锥体之间的管线上分别设有甩油隔断子阀，在甩油总管上设有甩油隔断总阀，在第三三通管件与放空塔和甩油罐之间的管线上分别设有用于调节焦炭塔预热速度的预热调节阀。

优选的，所述电加热棒呈螺旋形盘设在密闭夹套和焦炭塔下锥体之间。

优选的，所述两个焦炭塔中分别设有用于测量塔内温度的热电偶，所述热电偶均连接有用于远传温度信号的温度变送器。

优选的，所述油气隔断总阀、油气隔断子阀、甩油隔断子阀以及甩油隔断总阀均为球阀，所述预热调节阀为闸阀。

优选的，在第二三通管件和焦炭塔下锥体之间的管线上分别设有两道甩油隔断子阀。

有益效果

本实用新型的两个焦炭塔下锥体上均包设有电加热装置，可在通过高温油气将空塔加热到330℃以后切换电加热装置加热至接近于加热炉中通入的原料油的温度，从而减小温差变化对焦炭塔造成损害，延长焦炭塔的使用寿命，同时满足原料油热裂解时所需吸收的热量，提高产品质量。而高温油气预热和电加热装置预热结合的方式既合理利用了高温油气，又达到了空塔彻底预热的目的，从而达到了低能耗，高预热效率的技术目的。

本实用新型通过高温油气预热产生的甩油分别通过预热调节阀进入到放空塔以及甩油罐中做分别再处理，减少了甩油中所含水分的处理难度和投入成本，提高了甩油的处理效率。

本实用新型可通过控制对应预热调节阀的开度来控制空塔内的预热速度，优选方式中，预热调节阀采用闸阀，而甩油总管上以及甩油总管与两个焦炭塔塔底之间的甩油隔断总阀以及甩油隔断子阀均采用球阀。可在保证整个管线开关密闭效果的同时，便于通过闸阀的低成本、易维护以及不易结焦堵塞等特性方便的调整空塔内的预热速度。

说明书附图

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的焦炭塔下锥体部分的剖面示意图；

图中标记：1、焦炭塔，2、四通阀，3、第一三通管件，4、分馏塔，5、油气隔断总阀，6、油气隔断子阀，7、电加热器，701、密闭夹套，702、导热介质，703、电加热棒，8、第二三通管件，9、甩油总管，10、第三三通管件，11、放空塔，12、甩油罐，13、甩油隔断子阀，14、甩油隔断总阀，15、预热调节阀，16、热电偶，17、温度变送器。

具体实施方式

如图1及图2所示，本实用新型的一种具有多级预热功能的延迟焦化装置，包括两个焦炭塔1、一个加热炉以及一个四通阀2。四通阀2用于控制加热炉中的原料油间隔通入两个焦炭塔1中以交错进行延迟焦化生产。两个焦炭塔1的上锥体通过第一三通管件3交汇后与分馏塔4相连，在第一三通管件3与分馏塔4之间的管线上设有油气隔断总阀5，在第一三通管件3与两个焦炭塔1上锥体之间的管线上分别设有油气隔断子阀6。油气隔断总阀5以及油气隔断子阀6均采用球阀，并只做常开或常闭使用，保证了密闭效果，避免了通过控制两个油气隔断子阀6的开度调节空塔温度容易造成的结焦堵塞。

两个焦炭塔1的下锥体分别包设有电加热器7，电加热器7包括焊接固定在焦炭塔1下锥体外部的环锥体形的密闭夹套701、灌注在密闭夹套701中的导热介质702以及设置在密闭夹套701中用于对导热介质702进行加热的电加热棒703。密闭夹套701采用钢板与焦炭塔1下锥体外壁焊接在一起，电加热棒703呈螺旋形盘设在密闭夹套701和焦炭塔1下锥体之间，导热介质702采用熔盐，硝酸钾，硝酸钠，亚硝酸钠的混合物，其理论最高工作温度能到500℃以上，满足焦炭塔1最高预热温度的技术要求。两个焦炭塔1中分别设有用于测量塔内温度的热电偶16，热电偶16均连接有用于远传温度信号的温度变送器17，可通过温度变送器17将塔内温度信号直接传递至中控室，便于管理操作。

两个焦炭塔1的下锥体通过第二三通管件8交汇后与甩油总管9相连，甩油总管9通过第三三通管件10分别与放空塔11和甩油罐12相连，在第二三通管件8与两个焦炭塔1下锥体之间的管线上分别设有两道甩油隔断子阀13，在甩油总管9上设有甩油隔断总阀14，在第三三通管件10与放空塔11和甩油罐12之间的管线上分别设有用于调节焦炭塔1预热速度的预热调节阀15。其中甩油隔断子阀13以及甩油隔断总阀14均为球阀，保证了高温原料油和甩油之间不会互串，而通过闸阀的低成本、易维护以及不易结焦堵塞等特性方便的调整空塔内高温油气通过速度进而调整塔内的预热速度。

在具体实施中，以图1中左方焦炭塔1正常生产，右方焦炭塔1处于通蒸汽并试压结束准备预热的状态为例，首先保持两个焦炭塔1油气隔断子阀6全开而油气隔断总阀5全闭，高温油气进入到右方焦炭塔1中进行加热。其次使左方焦炭塔1下的两道甩油隔断子阀13以及与甩油罐12相连的预热调节阀15保持全闭，使右方焦炭塔1下的两道甩油隔断子阀13以及与放空塔11相连的预热调节阀15全开，使含水的甩油进入到放空塔11中作统一处理，并通过控制该预热调节阀15的开度调整预热速度。当右方焦炭塔1中的温度达到200℃以上时，关闭与放空塔11相连的预热调节阀15，打开与甩油罐12相连的预热调节阀15，使不含水容易后处理的甩油进入甩油罐12中统一处理，并通过控制该预热调节阀15的开度调整预热速度。当右方焦炭塔1中的温度达到330℃即高温油气所能预热的上限温度时，关闭右方焦炭塔1上的油气隔断子阀6，打开油气隔断总阀5使左方焦炭塔1中生产出的高温油气正常进入分馏塔4中分馏。关闭右方焦炭塔1下部的两道甩油隔断子阀13、甩油隔断总阀14以及与甩油罐12相连的预热调节阀15，打开电加热器7持续对右方焦炭塔1持续加热，直至塔内温度达到与由加热炉中通入的原料油温度相应后即可通过四通阀2控制右方焦炭塔1进料，顺利完成切塔操作。本实用新型的油气隔断总阀5、油气隔断子阀6、甩油隔断子阀13、甩油隔断总阀14以及预热调节阀15均采用电动式，方便配合温度传感器在中控室内统一操作。