Formação de coque na linha principal de óleo e vapor no topo da torre de coque
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A principal causa da formação de carbonização na linha de óleo e vapor no topo da torre de coque. Obrigado pela orientação
Transporte de pó de coque ou espuma: O transporte do pó de coque na torre de coque está relacionado, principalmente, à velocidade do fluxo de óleo e gás dentro da torre, bem como à altura de segurança necessária. Ao determinar o diâmetro da torre de coque, geralmente se considera uma velocidade máxima permitida de 0,15 m/s. Quando a capacidade de processamento da instalação aumenta, a velocidade do fluxo de óleo e gás também aumenta. Atualmente, em algumas instalações de coque, a velocidade de operação já ultrapassa 0,15 m/s, o que faz com que o pó de coque e a espuma não consigam se depositar e acabem sendo levados até a saída da torre. Ao determinar a altura da torre de coque, deve-se deixar uma certa distância de segurança. Essa distância geralmente corresponde à distância entre a reta tangente ao topo da torre e o topo da camada de espuma. Geralmente, essa distância de segurança é de 3 a 5 metros; no exterior, também existem projetos com distâncias de 2 a 3 metros. Quanto maior a altura, menor é a taxa de utilização da torre de coque. No entanto, o tempo de permanência do petróleo e do gás dentro da torre aumenta, o que é benéfico para reduzir a formação de carbonização nas linhas de transporte de petróleo e na torre de destilação. O design interno geralmente é de cerca de 5 metros. No entanto, durante a operação, devido ao funcionamento em carga total ou acima da capacidade, a altura disponível para segurança da torre de coque diminui. Isso faz com que o tempo de permanência do óleo e gás dentro da torre seja reduzido. O pó de coque e uma grande quantidade de óleo ceroso que não reagiu completamente são levados para as linhas principais de transporte de óleo e gás. As reações de cracking e condensação continuam a ocorrer nessas linhas. Com o tempo, cada vez mais pó de coque se acumula, fazendo com que a área de fluxo de óleo e gás nas tubulações de diâmetro DN350~DN500 fique reduzida para apenas φ40~φ100.
2.2 Deposição de pó de coque: Em geral, os dispositivos de cokagem retardada possuem sistemas para injetar óleo de resfriamento nas linhas de transporte de óleo e gás localizadas no topo da torre de coque. Se a temperatura e o fluxo do óleo de resfriamento forem adequados, a temperatura do óleo e gás após o resfriamento fica em torno de 420°C. Se a temperatura do óleo de resfriamento for alta demais ou a quantidade injetada for insuficiente, a temperatura do gás e do óleo após o resfriamento ficará acima de 420°C. Nesse caso, haverá reações residuais no interior dos tubos. Além disso, se a localização da injeção do óleo de resfriamento não for adequada, o efeito de resfriamento também não será satisfatório. O pó resultante da queima não poderá ser removido efetivamente, fazendo com que o líquido presente no gás e no óleo resfriados fique retido nos tubos de saída. Além disso, grande quantidade de pó se acumulará nas paredes dos tubos. Com o passar do tempo, esse acúmulo de pó aumenta cada vez mais, até que os tubos fiquem completamente obstruídos, causando um aumento da pressão e dificultando as operações. 2.3 Com a extração de petróleo bruto em todo o mundo, as propriedades do petróleo vêm piorando: sua densidade e viscosidade aumentam, enquanto o teor de impurezas e metais pesados também aumenta. Além disso, há um aumento no teor de água e sal. Por isso, é necessário realizar um tratamento prévio antes do processamento do petróleo. Como é bem sabido, os equipamentos de cokeração, nas refinarias, funcionam como uma espécie de “lixeira” para as cidades. Essa é uma das características dos equipamentos de cokeração: eles conseguem processar todos os materiais que os outros equipamentos não conseguem transformar. Dessa forma, os materiais extraídos dos campos de petróleo ou transportados até lá ficam cada vez piores, e o óleo residual que chega aos equipamentos de cokagem também fica de qualidade inferior. O aumento do teor de sal no óleo residual faz com que ele fique mais propenso a formar espuma dentro da torre de coque. A camada de espuma aumenta, levando uma grande quantidade de pó de coque para as linhas de transporte de petróleo e gás. Esse pó de coque acaba se depositando, causando entupimentos nas grandes linhas de transporte de petróleo e gás. 3. Algumas medidas para reduzir a formação de carbonização nas grandes linhas de transporte de petróleo e gás: somente com uma análise correta é possível encontrar soluções adequadas. A partir da análise acima, compreendemos as principais causas do coquejamento. Diante do problema de coquejamento nas linhas de óleo e gás, são propostas as seguintes medidas. 3.1 Controle da carga de produção Em geral, o projeto é feito de forma a determinar as especificações e modelos dos equipamentos, com base no tamanho do equipamento, nas propriedades das matérias-primas e nas exigências do produto. Com a matéria-prima e o volume de processamento fixos, o diâmetro e a altura da torre de coque também são determinados em conformidade. A margem de lucro, ou seja, a flexibilidade operacional, geralmente fica entre 60% e 110%. Se for ultrapassado o limite máximo de elasticidade do dispositivo, surgirá uma série de problemas, sendo a carbonização das grandes tubulações de petróleo e gás um deles. Portanto, não se deve buscar cegamente um grande volume de processamento. É necessário calcular a capacidade da torre de coque com base nas propriedades das matérias-primas a serem processadas, de modo que a velocidade do ar e a altura do espaço dentro da torre fiquem dentro dos limites de segurança. Outra alternativa é reduzir o tempo necessário para a produção de coque, a fim de aumentar a capacidade de processamento da torre. 3.2 Escolha do óleo de resfriamento adequado. Existem três tipos de óleos de resfriamento comuns: diesel, óleo intermediário e óleo de cera. A escolha do óleo de resfriamento rápido pode ser considerada sob dois aspectos: primeiro, o efeito de resfriamento, ou seja, a temperatura do gás e do óleo após o resfriamento. Após o resfriamento rápido, a temperatura do gás e do óleo se estabiliza, diminuindo assim a possibilidade de reações residuais dentro das tubulações. Consequentemente, o grau de formação de carbonização nas tubulações também é menor. Por outro lado, quanto maior isso for, mais grave será a formação de carvão. O efeito de resfriamento rápido com esses três tipos de óleos é: diesel > óleo intermediário > óleo de cera. O segundo ponto diz respeito aos benefícios econômicos: ao se usar diesel como óleo de resfriamento, uma grande quantidade de diesel é injetada na torre de coque. O óleo de alta qualidade obtido após a separação também é reinjetado na torre de coque, criando um ciclo contínuo. A grande quantidade de calor gerada pelo diesel separado na torre de destilação não pode ser aproveitada plenamente; portanto, essa energia térmica precisa ser removida por meio de resfriadores a ar ou a água. E ao usar óleo de cera como óleo de resfriamento rápido, o óleo de cera não evapora facilmente; após o resfriamento rápido, os gases e o óleo se condensam, causando a formação de carbonização nos tubos. Considerando tudo, escolher o óleo intermediário como óleo de resfriamento rápido é a opção mais adequada. 3.3 Determinação da melhor posição para a injeção do óleo de resfriamento rápido: nos projetos iniciais, geralmente eram adicionadas três linhas de injeção de óleo de resfriamento rápido na saída da linha principal de óleo e gás. O diâmetro dessas tubulações era, em sua maioria, DN25. Elas eram inseridas de forma oblíqua na linha principal de óleo e gás. Como o ponto de injeção do óleo de resfriamento rápido ficava distante da saída da linha de óleo e gás, não era possível reduzir a temperatura do óleo e gás recém-saídos da torre para abaixo de 420°C. Por isso, o trecho de tubulação anterior ao ponto de injeção do óleo de resfriamento rápido tendia a formar carbonização com grande facilidade. Além disso, a carbonização que se forma dentro dos tubos não pode ser removida. Com base em anos de experiência, foi desenvolvido um novo local de injeção. A posição de injeção do óleo de resfriamento rápido foi reduzida para a região imediatamente abaixo da saída da linha de gás e óleo, na base da torre de coque. Além disso, o diâmetro do tubo de injeção do óleo de resfriamento rápido foi aumentado para DN40. A injeção é feita por meio de tubos de pulverização circulares embutidos, o que ajuda a prevenir a formação de carbonização na linha de gás e óleo.
2.2 Deposição de pó de coque: Em geral, os dispositivos de cokagem retardada possuem sistemas para injetar óleo de resfriamento nas linhas de transporte de óleo e gás localizadas no topo da torre de coque. Se a temperatura e o fluxo do óleo de resfriamento forem adequados, a temperatura do óleo e gás após o resfriamento fica em torno de 420°C. Se a temperatura do óleo de resfriamento for alta demais ou a quantidade injetada for insuficiente, a temperatura do gás e do óleo após o resfriamento ficará acima de 420°C. Nesse caso, haverá reações residuais no interior dos tubos. Além disso, se a localização da injeção do óleo de resfriamento não for adequada, o efeito de resfriamento também não será satisfatório. O pó resultante da queima não poderá ser removido efetivamente, fazendo com que o líquido presente no gás e no óleo resfriados fique retido nos tubos de saída. Além disso, grande quantidade de pó se acumulará nas paredes dos tubos. Com o passar do tempo, esse acúmulo de pó aumenta cada vez mais, até que os tubos fiquem completamente obstruídos, causando um aumento da pressão e dificultando as operações. 2.3 Com a extração de petróleo bruto em todo o mundo, as propriedades do petróleo vêm piorando: sua densidade e viscosidade aumentam, enquanto o teor de impurezas e metais pesados também aumenta. Além disso, há um aumento no teor de água e sal. Por isso, é necessário realizar um tratamento prévio antes do processamento do petróleo. Como é bem sabido, os equipamentos de cokeração, nas refinarias, funcionam como uma espécie de “lixeira” para as cidades. Essa é uma das características dos equipamentos de cokeração: eles conseguem processar todos os materiais que os outros equipamentos não conseguem transformar. Dessa forma, os materiais extraídos dos campos de petróleo ou transportados até lá ficam cada vez piores, e o óleo residual que chega aos equipamentos de cokagem também fica de qualidade inferior. O aumento do teor de sal no óleo residual faz com que ele fique mais propenso a formar espuma dentro da torre de coque. A camada de espuma aumenta, levando uma grande quantidade de pó de coque para as linhas de transporte de petróleo e gás. Esse pó de coque acaba se depositando, causando entupimentos nas grandes linhas de transporte de petróleo e gás. 3. Algumas medidas para reduzir a formação de carbonização nas grandes linhas de transporte de petróleo e gás: somente com uma análise correta é possível encontrar soluções adequadas. A partir da análise acima, compreendemos as principais causas do coquejamento. Diante do problema de coquejamento nas linhas de óleo e gás, são propostas as seguintes medidas. 3.1 Controle da carga de produção Em geral, o projeto é feito de forma a determinar as especificações e modelos dos equipamentos, com base no tamanho do equipamento, nas propriedades das matérias-primas e nas exigências do produto. Com a matéria-prima e o volume de processamento fixos, o diâmetro e a altura da torre de coque também são determinados em conformidade. A margem de lucro, ou seja, a flexibilidade operacional, geralmente fica entre 60% e 110%. Se for ultrapassado o limite máximo de elasticidade do dispositivo, surgirá uma série de problemas, sendo a carbonização das grandes tubulações de petróleo e gás um deles. Portanto, não se deve buscar cegamente um grande volume de processamento. É necessário calcular a capacidade da torre de coque com base nas propriedades das matérias-primas a serem processadas, de modo que a velocidade do ar e a altura do espaço dentro da torre fiquem dentro dos limites de segurança. Outra alternativa é reduzir o tempo necessário para a produção de coque, a fim de aumentar a capacidade de processamento da torre. 3.2 Escolha do óleo de resfriamento adequado. Existem três tipos de óleos de resfriamento comuns: diesel, óleo intermediário e óleo de cera. A escolha do óleo de resfriamento rápido pode ser considerada sob dois aspectos: primeiro, o efeito de resfriamento, ou seja, a temperatura do gás e do óleo após o resfriamento. Após o resfriamento rápido, a temperatura do gás e do óleo se estabiliza, diminuindo assim a possibilidade de reações residuais dentro das tubulações. Consequentemente, o grau de formação de carbonização nas tubulações também é menor. Por outro lado, quanto maior isso for, mais grave será a formação de carvão. O efeito de resfriamento rápido com esses três tipos de óleos é: diesel > óleo intermediário > óleo de cera. O segundo ponto diz respeito aos benefícios econômicos: ao se usar diesel como óleo de resfriamento, uma grande quantidade de diesel é injetada na torre de coque. O óleo de alta qualidade obtido após a separação também é reinjetado na torre de coque, criando um ciclo contínuo. A grande quantidade de calor gerada pelo diesel separado na torre de destilação não pode ser aproveitada plenamente; portanto, essa energia térmica precisa ser removida por meio de resfriadores a ar ou a água. E ao usar óleo de cera como óleo de resfriamento rápido, o óleo de cera não evapora facilmente; após o resfriamento rápido, os gases e o óleo se condensam, causando a formação de carbonização nos tubos. Considerando tudo, escolher o óleo intermediário como óleo de resfriamento rápido é a opção mais adequada. 3.3 Determinação da melhor posição para a injeção do óleo de resfriamento rápido: nos projetos iniciais, geralmente eram adicionadas três linhas de injeção de óleo de resfriamento rápido na saída da linha principal de óleo e gás. O diâmetro dessas tubulações era, em sua maioria, DN25. Elas eram inseridas de forma oblíqua na linha principal de óleo e gás. Como o ponto de injeção do óleo de resfriamento rápido ficava distante da saída da linha de óleo e gás, não era possível reduzir a temperatura do óleo e gás recém-saídos da torre para abaixo de 420°C. Por isso, o trecho de tubulação anterior ao ponto de injeção do óleo de resfriamento rápido tendia a formar carbonização com grande facilidade. Além disso, a carbonização que se forma dentro dos tubos não pode ser removida. Com base em anos de experiência, foi desenvolvido um novo local de injeção. A posição de injeção do óleo de resfriamento rápido foi reduzida para a região imediatamente abaixo da saída da linha de gás e óleo, na base da torre de coque. Além disso, o diâmetro do tubo de injeção do óleo de resfriamento rápido foi aumentado para DN40. A injeção é feita por meio de tubos de pulverização circulares embutidos, o que ajuda a prevenir a formação de carbonização na linha de gás e óleo.
Apoio firmemente a opinião relativa ao sofá. Meu dispositivo está em funcionamento há quase 470 dias, e não foi observado nenhum fenômeno de carbonização. Inicialmente, foi utilizada uma tecnologia patenteada para o resfriamento rápido, mas houve uma carbonização significativa. Durante as manutenções posteriores, essa carbonização foi removida. Ainda assim, continua-se a utilizar o método original de injeção em três pontos, com distribuição a 120°. A partir de então, não houve mais formação de carvão.
A resposta é muito completa, vale a pena aprender!* ! !
O método de injeção do óleo de resfriamento rápido é fundamental para controlar a formação de coque. A injeção em três pontos (com tubos distribuidores em formato circular no interior) na parte interna da torre de coque, na saída da linha de óleo e gás, é um método eficaz de injeção.
Como controlar a quantidade de óleo de resfriamento rápido a ser injetado, com base apenas na temperatura no topo da torre de coque? Ainda há algum fundamento? Na nossa unidade, utilizamos óleo de cera e óleo sujo como óleos de resfriamento rápido. Claro, como a temperatura desses dois tipos de óleo é diferente, isso determina que a quantidade a ser injetada também seja diferente
Durante a produção normal e durante a substituição da torre, é feito um controle rigoroso para que a temperatura no topo da torre antiga não exceda 420 graus Celsius.
Obrigado ao autor do tópico, aprendi muitas coisas novas
Atenção: é necessário adicionar óleo de resfriamento rápido. Nossa fábrica utiliza o óleo de refluxo do meio, proveniente da coluna de destilação; esse óleo oferece um bom desempenho
Algumas ideias de design têm boas intenções, mas o desempenho real é insatisfatório.
O entupimento das grandes linhas de transporte de petróleo e gás se deve, basicamente, a uma camada de carbonização excessiva, ou à impossibilidade de inserir o agente espumante, ou ainda à quantidade insuficiente desse agente injetado； A principal razão é que, nos primeiros estágios após a corte da torre, a quantidade de óleo de resfriamento rápido injetado na torre antiga é alta; nesse momento, é mais fácil que haja transporte de pó de carbono.