Закоксование на верхней линии для перекачки нефтяного газа в коксовой башне
Thread Content
Основные причины образования кокса в большой масляно-газовой линии на верхней части коксовой башни. Благодарю за советы
Перенос золы или пены: Перенос золы в коксовой башне в основном связан с скоростью движения нефтегазовой смеси внутри башни и размером безопасного зазора. При определении диаметра коксовой башни обычно принимается, что допустимая скорость движения составляет менее 0,15 м/с. Когда производственные мощности установки увеличиваются, скорость движения нефтегазовой смеси растет; в настоящее время в некоторых коксохимических установках эта скорость уже превышает 0,15 м/с. В результате зола и пена не могут оседать и попадают в выходную линию. При определении высоты коксовой башни необходимо предусмотреть определенную безопасную зону. Эта зона обычно представляет собой расстояние от тангенты к вершине башни до верхней части пены. Обычно значение этой безопасной зоны составляет 3–5 метров; в некоторых странах применяется значение 2–3 метра. Чем выше высота, тем ниже коэффициент использования коксовой башни, однако увеличивается время пребывания нефтегазовой смеси внутри башни, что способствует снижению образования кокса в трубопроводах и фракционирующей башне. Обычно диаметр внутренних элементов конструкции составляет около 5 метров. Однако в процессе эксплуатации, из-за работы при полной или чрезмерной нагрузке, снижается безопасный объем пространства в башне для хранения кокса. В результате сокращается время пребывания нефти и газа в башне. Коксовая пыль и большое количество не полностью прореагировавшего воскового масла попадают в основную трубу для передачи нефти и газа. Реакции расщепления и конденсации продолжаются в этой трубе. Со временем количество коксовой пыли увеличивается, в результате чего диаметр труб DN350–DN500 сокращается до значения φ40–φ100.
2.2 Накопление коксовой пыли. Обычно в установках для производства кокса предусмотрены меры по введению охлаждающей жидкости в верхнюю часть башни. Если температура и расход охлаждающей жидкости выбраны правильно, то температура нефти и газа после охлаждения составляет около 420°C. Если температура масла для быстрого охлаждения слишком высока или его количество недостаточно, температура нефтегазовой смеси после охлаждения будет превышать 420°C. В таком случае в трубопроводах происходит дальнейшая реакция. Кроме того, если масло для охлаждения подается не в правильном месте, эффективность охлаждения снижается. Угольная пыль, находящаяся в нефтегазовой смеси, не может быть эффективно удалена, в результате чего жидкость из охлаждаемой смеси остается в трубопроводах. На стенках труб также накапливается большое количество угольной пыли. С увеличением времени эксплуатации количество пыли продолжает расти, что в конечном итоге приводит к засорению трубопроводов, повышению давления и затруднению процесса работы. 2.3 По мере добычи сырой нефти в мире её качество становится всё хуже: увеличивается плотность и вязкость, растёт содержание примесей и тяжёлых металлов, а также увеличивается количество воды и солей. Поэтому перед переработкой необходимо провести предварительную обработку. Как известно, установки для коксования в нефтеперерабатывающих заводах выполняют роль своего рода «мусорных баков» города; это также одна из особенностей таких установок: они способны обрабатывать все те сырьевые материалы, которые невозможно переработать с помощью других устройств. В результате сырье, добываемое на нефтяных месторождениях или транспортируемое, становится всё худшего качества, а гудрон, поступающий в установки для коксования, — ещё хуже. Повышение содержания солей в нефтяном грязевом фракте приводит к образованию пены в коксовой башне. Уровень пены повышается, что способствует попаданию большого количества коксовой пыли в трубопроводы для транспортировки нефти и газа. Дальнейшее оседание коксовой пыли приводит к образованию отложений в этих трубопроводах. 3. Несколько мер по снижению образования кокса на крупных трубопроводах для транспортировки нефти и газа: только правильный анализ позволяет найти подходящее решение. На основе вышеизложенного анализа можно сформулировать основные причины образования кокса. Для решения проблемы образования кокса в трубопроводах для транспорта нефти и газа предлагаются следующие меры. 3.1 Контроль производственной нагрузки. Как правило, при проектировании спецификации и модели оборудования определяются строго с учетом масштабов установки, свойств сырья и требований к продукту. Поскольку сырье и объем его обработки остаются неизменными, диаметр и высота колонны для производства кокса также определяются автоматически. Уровень избыточности, то есть гибкость операций, обычно составляет 60%~110%. Если превысить максимальный диапазон упругости устройства, это может привести к ряду проблем, одной из которых является образование кокса в крупных трубопроводах для транспортировки нефти и газа. Поэтому нельзя слепо стремиться к высокой производительности. Необходимо учитывать свойства сырья, используемого в процессе обработки, при расчетах для конвертеров на производство кокса, чтобы скорость потока газа и высота колонны находились в безопасных пределах. Также можно увеличить производительность конвертеров путем сокращения времени формирования кокса. 3.2 Выбор подходящего масла для быстрого охлаждения. Чаще всего используются три вида масел для быстрого охлаждения: дизельное топливо, среднезернистое масло и восковое масло. При выборе масла для быстрого охлаждения можно учитывать два аспекта: во-первых, эффективность быстрого охлаждения, то есть температура нефтегазовой смеси после охлаждения. После быстрого охлаждения температура нефтегазовой смеси стабилизируется, что снижает вероятность продолжения реакции в трубопроводах, а также уменьшает степень образования кокса в них. Наоборот, чем сильнее это, тем серьезнее коксование. Эффективность охлаждения с использованием этих трех видов масел в качестве масел для быстрого охлаждения: дизельное масло > масло среднего сорта > восковое масло. Во-вторых, это экономическая эффективность: при использовании дизельного топлива в качестве топлива для быстрого охлаждения в коксовую башню подается большое количество дизельного топлива. Выделенное высококачественное топливо также вводится обратно в коксовую башню, что создает циклический процесс. Тепло, содержащееся в большом количестве дизельного топлива, получаемого в результате фракционирования, невозможно полностью использовать; поэтому большое количество тепла низкой температуры можно удалять только с помощью воздушных или водяных охладителей. При использовании воскового масла в качестве масла для быстрого охлаждения оно плохо испаряется, поэтому газовый пар легко конденсируется после быстрого охлаждения, что приводит к образованию окислов в трубопроводах. Учитывая все факторы, более подходящим вариантом в качестве масла для быстрого охлаждения является среднезернистое масло. 3.3 Определение оптимального места ввода масла для быстрого охлаждения. На ранних этапах проектирования обычно у выхода из основной трубы для перекачки нефти и газа устанавливались три трубы для ввода масла. Диаметр этих труб составлял в основном DN25; они вставлялись под углом в основную трубу. Поскольку точка ввода масла находилась довольно далеко от выхода из трубы, масло не могло эффективно снизить температуру нефти и газа, только что вышедших из колонны, до уровня ниже 420°C. В результате в участке трубы перед точкой ввода масла очень легко образовывался кокс. К тому же кок, образующийся внутри трубопровода, невозможно удалять. На основе многолетнего опыта было разработано новое место для впрыска. Место впрыска масла для быстрого охлаждения было снижено до уровня корней трубопровода для нефти и газа, выходящего из башни с коксом; кроме того, диаметр трубопровода для масла был увеличен до DN40. Для впрыска используются встроенные кольцевые распылители, что эффективно предотвращает образование кокса в трубопроводе для нефти и газа.
2.2 Накопление коксовой пыли. Обычно в установках для производства кокса предусмотрены меры по введению охлаждающей жидкости в верхнюю часть башни. Если температура и расход охлаждающей жидкости выбраны правильно, то температура нефти и газа после охлаждения составляет около 420°C. Если температура масла для быстрого охлаждения слишком высока или его количество недостаточно, температура нефтегазовой смеси после охлаждения будет превышать 420°C. В таком случае в трубопроводах происходит дальнейшая реакция. Кроме того, если масло для охлаждения подается не в правильном месте, эффективность охлаждения снижается. Угольная пыль, находящаяся в нефтегазовой смеси, не может быть эффективно удалена, в результате чего жидкость из охлаждаемой смеси остается в трубопроводах. На стенках труб также накапливается большое количество угольной пыли. С увеличением времени эксплуатации количество пыли продолжает расти, что в конечном итоге приводит к засорению трубопроводов, повышению давления и затруднению процесса работы. 2.3 По мере добычи сырой нефти в мире её качество становится всё хуже: увеличивается плотность и вязкость, растёт содержание примесей и тяжёлых металлов, а также увеличивается количество воды и солей. Поэтому перед переработкой необходимо провести предварительную обработку. Как известно, установки для коксования в нефтеперерабатывающих заводах выполняют роль своего рода «мусорных баков» города; это также одна из особенностей таких установок: они способны обрабатывать все те сырьевые материалы, которые невозможно переработать с помощью других устройств. В результате сырье, добываемое на нефтяных месторождениях или транспортируемое, становится всё худшего качества, а гудрон, поступающий в установки для коксования, — ещё хуже. Повышение содержания солей в нефтяном грязевом фракте приводит к образованию пены в коксовой башне. Уровень пены повышается, что способствует попаданию большого количества коксовой пыли в трубопроводы для транспортировки нефти и газа. Дальнейшее оседание коксовой пыли приводит к образованию отложений в этих трубопроводах. 3. Несколько мер по снижению образования кокса на крупных трубопроводах для транспортировки нефти и газа: только правильный анализ позволяет найти подходящее решение. На основе вышеизложенного анализа можно сформулировать основные причины образования кокса. Для решения проблемы образования кокса в трубопроводах для транспорта нефти и газа предлагаются следующие меры. 3.1 Контроль производственной нагрузки. Как правило, при проектировании спецификации и модели оборудования определяются строго с учетом масштабов установки, свойств сырья и требований к продукту. Поскольку сырье и объем его обработки остаются неизменными, диаметр и высота колонны для производства кокса также определяются автоматически. Уровень избыточности, то есть гибкость операций, обычно составляет 60%~110%. Если превысить максимальный диапазон упругости устройства, это может привести к ряду проблем, одной из которых является образование кокса в крупных трубопроводах для транспортировки нефти и газа. Поэтому нельзя слепо стремиться к высокой производительности. Необходимо учитывать свойства сырья, используемого в процессе обработки, при расчетах для конвертеров на производство кокса, чтобы скорость потока газа и высота колонны находились в безопасных пределах. Также можно увеличить производительность конвертеров путем сокращения времени формирования кокса. 3.2 Выбор подходящего масла для быстрого охлаждения. Чаще всего используются три вида масел для быстрого охлаждения: дизельное топливо, среднезернистое масло и восковое масло. При выборе масла для быстрого охлаждения можно учитывать два аспекта: во-первых, эффективность быстрого охлаждения, то есть температура нефтегазовой смеси после охлаждения. После быстрого охлаждения температура нефтегазовой смеси стабилизируется, что снижает вероятность продолжения реакции в трубопроводах, а также уменьшает степень образования кокса в них. Наоборот, чем сильнее это, тем серьезнее коксование. Эффективность охлаждения с использованием этих трех видов масел в качестве масел для быстрого охлаждения: дизельное масло > масло среднего сорта > восковое масло. Во-вторых, это экономическая эффективность: при использовании дизельного топлива в качестве топлива для быстрого охлаждения в коксовую башню подается большое количество дизельного топлива. Выделенное высококачественное топливо также вводится обратно в коксовую башню, что создает циклический процесс. Тепло, содержащееся в большом количестве дизельного топлива, получаемого в результате фракционирования, невозможно полностью использовать; поэтому большое количество тепла низкой температуры можно удалять только с помощью воздушных или водяных охладителей. При использовании воскового масла в качестве масла для быстрого охлаждения оно плохо испаряется, поэтому газовый пар легко конденсируется после быстрого охлаждения, что приводит к образованию окислов в трубопроводах. Учитывая все факторы, более подходящим вариантом в качестве масла для быстрого охлаждения является среднезернистое масло. 3.3 Определение оптимального места ввода масла для быстрого охлаждения. На ранних этапах проектирования обычно у выхода из основной трубы для перекачки нефти и газа устанавливались три трубы для ввода масла. Диаметр этих труб составлял в основном DN25; они вставлялись под углом в основную трубу. Поскольку точка ввода масла находилась довольно далеко от выхода из трубы, масло не могло эффективно снизить температуру нефти и газа, только что вышедших из колонны, до уровня ниже 420°C. В результате в участке трубы перед точкой ввода масла очень легко образовывался кокс. К тому же кок, образующийся внутри трубопровода, невозможно удалять. На основе многолетнего опыта было разработано новое место для впрыска. Место впрыска масла для быстрого охлаждения было снижено до уровня корней трубопровода для нефти и газа, выходящего из башни с коксом; кроме того, диаметр трубопровода для масла был увеличен до DN40. Для впрыска используются встроенные кольцевые распылители, что эффективно предотвращает образование кокса в трубопроводе для нефти и газа.
Решительно поддерживаю мнение относительно дивана. Мое устройство работает уже почти 470 дней, и при этом не наблюдалось явления образования кокса. Изначально была разработана патентованная технология для быстрого охлаждения, однако она приводила к значительному образованию кокса; его удаляли во время последующего технического обслуживания. В итоге снова использовался первоначальный способ введения жидкости через три точки с распределением под углом 120°. С тех пор застой больше не возникал.
Ответ очень полный, стоит изучить*! ! !
Способ введения масла для быстрого охлаждения является ключевым фактором в контроле образования кокса. Наиболее эффективным способом введения является трехточечный подход (с использованием кольцевых трубопроводов), при котором масло вводится внутрь башни для производства кокса у выхода из линии для подачи нефти и газа.
Как контролировать количество вводимой масла для быстрого охлаждения, исходя только из температуры на вершине колонны с коком? Есть ли ещё какие-то основания? В нашем предприятии в качестве масла для быстрого охлаждения используется восковое масло и грязное масло. Разумеется, температура этих масел разная, и это определяет разницу в количестве масла, которое необходимо вводить
Во время нормальной производственной деятельности и замены башни строго контролируется температура на вершине старой башни, чтобы она не превышала 420 градусов Цельсия.
Спасибо автору, многому научился
Обратите внимание на подачу масла для быстрого охлаждения. В нашем заводе используется масло, получаемое в результате рефлюкса из средней зоны фракционировочной колонны; это дает хороший результат
У некоторых решений изначально были хорошие намерения, но на практике их результаты оставляют желать лучшего.
При образовании кокса в крупных трубопроводах для транспорта нефти и газа причины сводятся к чрезмерной толщине слоя кокса, невозможности введения средства против пузырьков или недостаточному количеству вводимого средства； Основная причина заключается в том, что на ранних этапах после резких изменений давления количество вводимого охлаждающего масла было высоким; в таких условиях легко образуется коксовый порошок.