實(shí)現(xiàn)裂解爐長(zhǎng)周期高效運(yùn)行的措施

摘 要：裂解爐設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障問(wèn)題，由于該類型設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，因此一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，工作人員對(duì)其進(jìn)行故障檢修作業(yè)會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間。針對(duì)這種情況，工作人員制定了很多設(shè)備優(yōu)化方案來(lái)有效地實(shí)現(xiàn)裂解爐設(shè)備的長(zhǎng)周期高效穩(wěn)定的運(yùn)行，希望筆者針對(duì)這些優(yōu)化方案所提出的一些淺薄的意見(jiàn)和建議可以對(duì)從事乙烯裂解工作的相關(guān)人員提供一些新的思考方向。

關(guān)鍵詞：裂解爐；長(zhǎng)周期高效運(yùn)行；措施分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.092

0 引言

裂解爐設(shè)備在國(guó)內(nèi)很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)都有著非常廣泛的應(yīng)用，并且在實(shí)際應(yīng)用中也取得了不錯(cuò)的成效。為了可以進(jìn)一步提高裂解爐設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行效率，工作人員采取了很多的優(yōu)化措施，如定期排查、水質(zhì)管理、特護(hù)管理、提高熱效率、控制運(yùn)行負(fù)荷、優(yōu)化燒焦周期、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)等等，這些優(yōu)化措施也是筆者將要與大家進(jìn)行分享和探究的主要內(nèi)容。

1 裂解爐概述

裂解爐設(shè)備主要是用來(lái)對(duì)烴類物質(zhì)進(jìn)行裂解反應(yīng)，該設(shè)備是乙烯裂解裝置中非常重要的機(jī)械設(shè)備。由于裂解爐設(shè)備所輸送的集中具有易泄露、高溫、易燃、易堵塞、高壓、易爆炸等特征，因此保障該設(shè)備長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行也是工作人員的重要工作任務(wù)。目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的裂解爐有SRT裂解爐、KTI GK裂解爐、Pyrocrack裂解爐、CBL裂解爐、USC裂解爐、毫秒裂解爐等幾種不同類型的裂解爐，工作人員可以結(jié)合乙烯生產(chǎn)作業(yè)的具體要求選擇最合適的裂解爐，以求能夠長(zhǎng)期高效地維持生產(chǎn)作業(yè)的正常運(yùn)行[1]。

2 高效運(yùn)行措施分析

2.1 定期排查

（1）彈簧支架。為了確保裂解爐能夠長(zhǎng)期處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，工作人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)裂解爐設(shè)備中的彈簧支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行排查，具體排查流程如下：先對(duì)裂解爐設(shè)備中的限位塊進(jìn)行拆除，然后再檢查指示標(biāo)是否存在卡阻現(xiàn)象，最后對(duì)彈簧支架的位移量進(jìn)行測(cè)量，判斷其是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，若工作人員在對(duì)彈簧支架排查的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常都應(yīng)該及時(shí)地對(duì)其進(jìn)行處理，避免因彈簧支架局部異常問(wèn)題而導(dǎo)致裂解爐的運(yùn)行出現(xiàn)故障問(wèn)題。

（2）耐火襯里。裂解爐設(shè)備的爐體外壁溫度過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致裂解爐發(fā)生運(yùn)行故障，超溫現(xiàn)象主要體現(xiàn)在裂解爐的檢修門、膨脹縫、看火孔、爐管出口等位置，造成這些局部超溫現(xiàn)象的主要原因是裂解爐設(shè)備內(nèi)壁的襯里材料存在質(zhì)量問(wèn)題或者規(guī)格不合理等等。為了盡可能地減少裂解爐設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中因局部超溫而引發(fā)耐火襯里材料老化、變形等情況的發(fā)生，工作人員需要定期使用紅外設(shè)備對(duì)裂解爐設(shè)備進(jìn)行全面的檢測(cè)，并且將檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析，從而進(jìn)一步提高裂解爐運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。

（3）燃燒狀態(tài)。工作人員還需要每天對(duì)裂解爐燒嘴位置處的燃燒狀況進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)裂該位置處出現(xiàn)火焰偏黃色、產(chǎn)生黑煙、剛度不足等問(wèn)題時(shí)，則說(shuō)明裂解爐設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行已經(jīng)出現(xiàn)了故障問(wèn)題。針對(duì)此情況，工作人員應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)裂解爐展開(kāi)系統(tǒng)性的排查工作。具體如下：第一，對(duì)裂解爐設(shè)備內(nèi)部的燃料系統(tǒng)進(jìn)行檢查，判斷燃料系統(tǒng)中是否存在帶液現(xiàn)象；第二，對(duì)裂解爐設(shè)備的風(fēng)門開(kāi)度進(jìn)行排查，找出風(fēng)門是否存在卡澀問(wèn)題；第三，對(duì)燒嘴孔內(nèi)進(jìn)行細(xì)致地排查，判斷其內(nèi)部是否出現(xiàn)堵塞、燒損等問(wèn)題[2]；第四，定期對(duì)燃料氣管道進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保燃料氣管道在實(shí)際使用過(guò)程中能夠體現(xiàn)出良好的暢通性；第五，定期對(duì)裂解爐設(shè)備中入口處和出口處的溫度進(jìn)行記錄，將其控制在合理的溫度范圍以內(nèi)。

2.2 水質(zhì)管理

水質(zhì)管理工作也是維持裂解爐設(shè)備可以長(zhǎng)期處于高效運(yùn)行狀態(tài)的重要措施之一，工作人員需要每天對(duì)裂解爐設(shè)備中的熱鍋爐進(jìn)行一次排污處理，將熱鍋爐廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行清理，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行更換，確保爐內(nèi)水質(zhì)的PH值、鈉離子含量、磷酸根離子含量都能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)這種方式可以有效地提高熱鍋爐自身的換熱效果，提高裂解爐設(shè)備的運(yùn)行效率。

2.3 特護(hù)管理

從字面上來(lái)看，特護(hù)管理主要是企業(yè)建立獨(dú)立的特護(hù)團(tuán)隊(duì)用于加強(qiáng)對(duì)裂解爐設(shè)備日常運(yùn)行的管理力度，特護(hù)管理人員的主要工作內(nèi)容便是每天對(duì)裂解爐設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行巡檢，對(duì)工作人員的生產(chǎn)行為進(jìn)行規(guī)范化，對(duì)生產(chǎn)作業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)地記錄和總結(jié)，以此來(lái)進(jìn)一步減少裂解爐設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的故障問(wèn)題。

2.4 提高熱效率

（1）降低排煙溫度。從技術(shù)的層面上來(lái)說(shuō)，裂解爐設(shè)備排煙溫度越低，則裂解爐設(shè)備的生產(chǎn)效率就越高。因此工作人員常常會(huì)對(duì)裂解爐設(shè)備中的排煙溫度進(jìn)行控制，由于漏點(diǎn)溫度的高低是由裂解爐設(shè)備中燃?xì)獠牧现械暮蛄克鶝Q定的，為了可以更好地減少煙氣腐蝕等情況的發(fā)生。工作人員需要將排煙溫度控制在漏點(diǎn)問(wèn)題以上，這樣不僅可以減少煙氣漏點(diǎn)腐蝕，還可以顯著提高裂解爐設(shè)備的換熱效率。

（2）控制空氣系數(shù)。合理地控制空氣系數(shù)也可以有效地提高裂解爐設(shè)備的生產(chǎn)效率，根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以得知，當(dāng)裂解爐設(shè)備燒嘴內(nèi)部所含有的空氣量為10%時(shí)，適當(dāng)?shù)卦黾涌諝饬靠梢蕴岣呷剂蠚獠牧系娜紵?，但同時(shí)也還會(huì)在一定程度上提升排煙溫度，從而間接性地導(dǎo)致熱量損失。綜合計(jì)算可得，燒嘴內(nèi)空氣量每提升1%，則裂解爐設(shè)備的熱效率變化降低0.2%。因此工作人員需要結(jié)合裂解爐設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況將空氣系數(shù)控制在合理的范圍之內(nèi)，以求能夠提高裂解爐設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)的高效性。具體要點(diǎn)如下：第一，對(duì)于裂解爐設(shè)備中拱頂位置處，工作人員可以將空氣中的含氧量控制在2%-3%范圍內(nèi)，而對(duì)于一些具有良好密封性能的爐體，工作人員可以將器內(nèi)部的空氣含氧量控制在1%-2%范圍內(nèi)；第二，盡可能地提高裂解爐設(shè)備自身的密封性能，減少熱量損失；第三，將裂解爐設(shè)備在運(yùn)行時(shí)所承受的爐體壓力控制在合理的范圍之內(nèi)，以-20Pa—-50Pa范圍內(nèi)為最佳[3]。

（3）減少散熱損失。裂解爐設(shè)備內(nèi)的耐火襯里所體現(xiàn)出的隔熱效果直接影響著爐體內(nèi)的熱量損失，因此工作人員可以通過(guò)以下措施來(lái)有效地降低爐體的熱量損失情況：第一，選擇具有良好耐火性能的襯里材料，裂解爐設(shè)備的外壁溫度一般需要控制在82℃以下。目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的保溫材料有派羅塊等等，工作人員可以結(jié)合裂解爐設(shè)備生產(chǎn)作業(yè)的具體要求選擇最佳的保溫材料，將爐體內(nèi)的散熱損失控制在總熱量的2%-4%，以求能夠?qū)崿F(xiàn)該設(shè)備的長(zhǎng)期高效運(yùn)行；第二，加強(qiáng)對(duì)裂解爐設(shè)備耐熱襯里的質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙中所規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成耐熱襯里的制作工序，從而有效地減少因耐熱襯里質(zhì)量問(wèn)題而引發(fā)的裂解爐設(shè)備運(yùn)行故障。

2.5 控制運(yùn)行負(fù)荷

在裂解爐設(shè)備處于正常運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行負(fù)荷不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這種情況的普遍發(fā)生會(huì)造成裂解爐設(shè)備的熱效率顯著降低。根據(jù)裂解爐設(shè)備運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)我們可以判斷出運(yùn)行負(fù)荷過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)對(duì)裂解爐設(shè)備的生產(chǎn)效率產(chǎn)生負(fù)面影響，因此工作人員需要嚴(yán)格地將運(yùn)行負(fù)荷控制在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的運(yùn)行負(fù)荷范圍之內(nèi)，以此來(lái)維持該設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

2.6 優(yōu)化燒焦周期

由于裂解爐設(shè)備的正常運(yùn)行通常會(huì)伴隨著高溫現(xiàn)象，而生產(chǎn)原材料在高溫條件下會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，生成自由基，長(zhǎng)此以往裂解爐設(shè)備爐體內(nèi)壁便會(huì)逐漸形成結(jié)焦現(xiàn)象。隨著結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生，爐內(nèi)的熱阻值會(huì)隨之增大，而熱效率則會(huì)相應(yīng)減小，裂解爐設(shè)備運(yùn)行所需要的燃料氣材料的用量也會(huì)逐漸增加，大量的燃料氣裂解后又會(huì)進(jìn)一步加快爐體內(nèi)結(jié)焦的速度，從而形成一種惡性循環(huán)。針對(duì)這種情況，工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)裂解爐設(shè)備的生產(chǎn)要求設(shè)定合理的結(jié)焦周期設(shè)計(jì)值，當(dāng)裂解爐設(shè)備爐體內(nèi)部的結(jié)焦程度超過(guò)該設(shè)計(jì)值時(shí)，工作人員便需要及時(shí)地對(duì)裂解爐設(shè)備進(jìn)行停止運(yùn)行，然后對(duì)該設(shè)備進(jìn)行燒焦處理。通過(guò)這種方式來(lái)有效地減少爐體內(nèi)發(fā)生結(jié)焦堵塞故障問(wèn)題的概率，提高裂解爐設(shè)備的熱效率[4]。

2.7 引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)

爐管加熱技術(shù)主要是指工作人員在裂解爐設(shè)備的爐管內(nèi)安裝一些不同形狀的傳熱片，其主要目的是為了增加裂解爐設(shè)備內(nèi)部的換熱面積、改變裂解爐設(shè)備內(nèi)介質(zhì)的流態(tài)，同時(shí)還可以在一定程度上抑制裂解爐設(shè)備內(nèi)結(jié)焦的效率，降低爐管內(nèi)壁的溫度，延長(zhǎng)裂解爐設(shè)備的運(yùn)行周期，大幅度減少燃料氣材料的消耗量，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

雖然裂解爐設(shè)備就目前而言還存在著一些缺陷問(wèn)題有待進(jìn)一步改善，但是其在乙烯裂解工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中所起到的關(guān)鍵性作用也是我們所不可否認(rèn)的。隨著國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，筆者相信裂解爐設(shè)備一定會(huì)在未來(lái)幾年內(nèi)取得巨大的性能突破，從而為國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域創(chuàng)造出更大的價(jià)值，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的未來(lái)成長(zhǎng)和進(jìn)步，這也是我們所期望看到的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]婁占峰，鐘國(guó)財(cái).裂解爐長(zhǎng)周期運(yùn)行的影響因素及優(yōu)化措施[J].石油和化工設(shè)備，2014，17（09）：149-150.

[2]朱俊樺，曾淼洋，邵杰鋒等.乙烯裝置裂解氣壓縮系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行存在的問(wèn)題[J].石油石化綠色低碳，2018，3（04）：136-142.

[3]柳華盛.裂解爐長(zhǎng)周期運(yùn)行的探索與研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018

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[4]楊貴君.乙烯裂解裝置達(dá)標(biāo)運(yùn)行分析[J].煉油與化工，2016，27

（06）：120-122.

作者簡(jiǎn)介：龔玫（1966-），女，江蘇蘇州人，大專，助理經(jīng)濟(jì)師，主要從事保溫耐火材料計(jì)劃采購(gòu)工作。