コークス塔頂部の大口径オイル・ガスラインのコーキング

コークスパウダーや泡の混入：コークスタワー内でのコークスパウダーの混入は、主にタワー内の油ガスの流速や安全な空間高さに関連している。コークスタワーの直径を決定する際には、一般的に許容される流速は0.15m/s未満として計算される。しかし、プラントの処理能力が向上すると油ガスの流速も増加し、現在では一部のコークス製造プラントでは運転時の流速が0.15m/sを超えてしまっており、その結果、コークスパウダーや泡が沈降せずに出口まで運ばれてしまうのである。 コークス塔の高さを決定する際には、一定の安全余裕高を確保する必要があります。この安全余裕高とは、一般的に塔頂の接線が泡層の上部から離れている距離で、通常は3～5メートルです。海外では2～3メートルの設計も見られます。高度が高くなるほど、コークス塔の利用率は低下するが、油ガスの塔内滞留時間が長くなり、油ガスラインや分留塔内でのコーキングを減少させるのに有利となる。国内の設計では一般的に5メートル前後ですが、運転時にはフル負荷または過負荷状態となるため、コークス塔の安全な空間高さが減少し、塔内での油ガスの滞留時間も短くなります。その結果、コークス粉や未反応のワックスオイルが大量に大きな油ガスラインに混入し、そこで裂化反応や縮合反応が続けて起こります。コークス粉は次第にどんどん蓄積され、DN350～DN500の管径の部分が最終的にはφ40～φ100といった油ガスの流れる面積しか残らなくなります。

2.2 コークス粉の堆積
通常、遅延重質油分解装置にはコークス塔の頂部にある油ガスラインに急冷油を注入する仕組みが備わっています。急冷油の温度や流量が適切に設定されていれば、急冷後の油ガスの温度は420℃前後になります。急冷油の温度が高すぎるか、注入量が少なすぎると、急冷後の油ガスの温度は420℃を超えてしまいます。その結果、配管内で油ガスがさらに反応を続けることになります。また、急冷油の注入位置が適切でない場合も、冷却効果が不十分になり、油ガスに含まれるコークス粉が十分に洗い流されず、冷却された油ガス中の液体がタイムリーに排出されずに出口配管内に留まってしまいます。さらに、大量のコークス粉が配管壁に堆積し、運転時間が長くなるにつれてコークス粉はどんどん蓄積され、最終的には大きな油ガス配管が詰まり、圧力が上昇して運転が困難になります。 2.3 世界中で原油が採掘されるにつれて、その性質はますます悪化している。比重や粘度が上昇し、不純物や重金属の含有量が増え、水や塩分の含有量も増加する。そのため、加工する前に適切な前処理を行う必要がある。ご存知の通り、コークス製造装置は石油精製所において、私たちの都市の「ゴミ箱」のようなものです。これもまたコークス製造装置の特徴であり、他のどの装置でも処理できない原料を加えることができるのです。このようになると、油田から採掘されたり輸送されてくる原料はますます悪くなり、コークス製造装置に入る残油もさらに悪くなる。残油中の塩分濃度が上昇すると、コークス塔内で発泡しやすくなり、泡の層が高まって大量のコークス粉が石油・ガスパイプラインに持ち込まれる。その結果、コークス粉がさらに堆積し、大規模な石油・ガスパイプラインのコーキングを引き起こす。 3. 大型石油・ガスパイプラインのコークス化を減らすためのいくつかの対策：正しい分析によってのみ、適切な解決策を見出すことができる。以上の分析から、コーキングの主な原因を基本的に把握することができた。油ガスラインのコーキング問題に対して、以下の対策を提案する。 3.1 生産負荷の制御 一般的に、設計は装置の規模や原材料の性質、および製品の要求に厳密に従って、機器の仕様や型式が決定される。原料と処理量が一定であれば、決定されるコークス塔の塔径と高さもそれに応じて決まる。富裕量、すなわち操作弾性は一般的に60％～110％です。装置の最大弾性範囲を超えると、一連の問題が発生し、大規模な石油・ガスパイプラインのコークングもその一つです。したがって、単に処理量を増やそうとするのではなく、加工対象の原料の性質に応じてコークス塔を設計し、塔内のガス速度や高さを安全な範囲内に保つか、あるいはコークスの生成時間を短縮する方法でコークス塔の処理能力を向上させるべきである。 3.2 適切な急冷油の選択
一般的に使用される急冷油には3種類あり、ディーゼル油、中間油、ワックスオイルである。急冷油の選定は、3つの観点から考えることができます。1つ目は急冷効果、つまり急冷後の油ガスの温度です。急冷後の油ガス温度が安定していれば、油ガスライン内での残留反応が続く可能性は低くなり、パイプラインのコーク化の程度も低くなる。逆になると、コークス化がより深刻になる。これら3種類の油を急冷油として使用した場合の急冷効果は、ディーゼル油＞中段油＞ワックスオイルの順である。二つ目は経済的効果で、ディーゼルを急冷油として使用し、大量のディーゼルがコークス塔に注入される。そこで分離された高品質な油製品も再びコークス塔に投入され、循環運転が行われる。分留塔で分離された大量のディーゼルが持つ熱量は十分に活用できず、大量の低温度の熱源は空冷器や水冷器を通じてのみ熱を除去するしかない。また、ワックスオイルを急冷油として使用すると、ワックスオイルは蒸発しにくく、急冷後の油ガスが容易に凝縮してパイプラインに焦げ付きが生じる。総合的に考慮すると、中段油を急冷油として選ぶ方が適している。 3.3 最適な急冷油注入位置の決定
初期の設計では、一般的に大型ガス・オイルラインの出口に3本の急冷油注入ラインを設けていた。これらの管の直径はほとんどがDN25で、大型ガス・オイルラインに斜めに挿入されていた。急冷油注入点がガス・オイルラインの出口からかなり離れているため、塔から出てきたばかりのガス・オイルの温度を420℃以下まで直接下げることができず、その結果、急冷油を注入する前の区間の配管でコークが非常に容易に発生した。さらに、パイプライン内にできた焦げも除去できないため、長年の経験を活かして新しい注入位置が考案されました。急冷油の注入位置を、オイル・ガスラインがコークス塔の根元から出るところまで下げ、さらに急冷油配管もDN40に拡大し、内蔵型の環状スプレーチューブを用いて注入することで、オイル・ガスラインの焦結を効果的に防ぎました。

ソファの意見を断固として支持する。私の装置は約470日間稼働しているが、結焦の現象は見られていない。当初は急速冷却のために特許技術が採用されていたが、結焦が顕著だったため、後の点検時にそれを除去し、やはり元の設計通りの3点注入、120°の配置方式を使用している。 それ以来、二度と焦げ付かなくなった。

回答がとても詳しく、学ぶ価値があります*！！！

急冷油の注入方法はコークス化を制御する上で鍵となり、内部に環状配管を持つ3点式で大気油線の出口付近にあるコークス塔内に注入する方法が、効果的な注入方式である。

急冷油の注入量は、コークス塔の塔頂温度だけでどう制御するのか？それでも何か根拠はあるのか？私たちの施設では、急冷油としてワックスオイルとスラッジオイルを使用しています。もちろん、これら2種類の油の温度が異なるため、注入量も変わってきます

通常の生産時およびタワー交換時には、旧タワーの頂部温度が420度を超えないよう厳しく管理する。

投稿者さんに感謝します。たくさんの新しい知識を学びました

急冷油の補充に注意してください。当社では分留塔から得られる中間段のリフラックスオイルを使用しており、効果が良いです

意図は良かったものの、実際の運用結果は期待に応えられないものでした。

大規模な石油・ガスパイプラインのコーク発生は、要するにコーク層が過度に厚くなり、消泡剤が注入できないか、注入量が少なすぎることに起因する；最大の原因は、チェタ後の初期における旧タービンの微細な送風時の急冷油の注入量で、この時が焦粉を運び込みやすい時期です。