[發明專利]一種焦炭塔自動冷焦工藝方法及控制

有效

• 申請號: 202010189262.2
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111320993B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 楊根長
• 申請（專利權）人: 北京奧博斯工程技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C10B39/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種焦炭塔自動冷焦工藝方法，具體來說是以蒸汽和冷焦冷水為冷卻介質對焦炭塔內的焦炭進行接觸冷卻，對冷焦過程中產生的放空油汽采用放空塔進行密閉處理，對冷焦過程中排放的冷焦熱水采用混兌冷焦冷水的措施降低冷焦排水溫度，減少廢氣排放；根據冷焦過程焦炭塔進出物料的溫度、壓力、時間和流量參數，通過邏輯自動控制系統對相關閥門及設備進行控制，實現焦炭塔冷焦過程的全自動化；

特征在于：

所述的蒸汽是煉油廠管網的1.0MPa水蒸氣，冷焦冷水是冷焦過程密閉循環利用的新鮮水；所述的采用放空塔進行密閉處理是放空油汽在塔內通過回流油進行吸收冷凝冷卻，塔底重油冷卻后送出裝置，塔頂氣體進一步冷卻后經分離罐分出氣體去低壓瓦斯管網，分出的輕污油和污水送出裝置；所述的降低冷焦排水溫度是設置一臺冷焦冷水罐，冷焦溢流熱水和焦炭塔底排放熱水在冷焦冷水罐前混兌排水冷卻水以降低冷焦冷水罐的操作溫度；所述的對焦炭塔內的焦炭進行接觸冷卻，是蒸汽汽提焦炭縫隙內的油氣形成孔隙，然后冷焦冷水和焦炭換熱，冷焦冷水在焦炭孔隙內滲透，通過冷焦冷水的汽化潛熱和溫升顯熱對焦炭進行冷卻；焦炭塔頂油汽是焦炭冷卻時產生的自焦炭塔頂流出的蒸汽和油氣的混合氣；冷焦時間和冷焦介質流量是指根據焦炭塔操作周期規定的焦炭塔通入蒸汽的時間和通入冷焦冷水的時間，根據冷焦時間、塔頂溫度和壓力控制的蒸汽流量和冷焦冷水流量；所述的邏輯自動控制系統是指依據溫度、壓力、流量、時間參數，對照設定值進行邏輯判斷，自動順序開關和調節相關閥門，啟停相關設備；所述的相關閥門及設備是指和冷焦過程有關的切斷閥、調節閥、空氣冷卻器和機泵；

具體步驟包括：

第1步：自動打開放空油汽切斷閥，同時自動關閉去分餾塔的油汽切斷閥，程序判斷放空油汽切斷閥閥位全開，程序判斷去分餾塔的油汽切斷閥全關；滿足上述條件，程序給定冷焦蒸汽調節閥的冷焦蒸汽流量為5t/h，自動打開蒸汽切斷閥，蒸汽通過焦炭塔，汽提焦炭中的油氣形成放空油汽，產生的放空油汽自焦炭塔頂流出去放空塔，在放空塔內和自上部回流的重污油進行逆流換熱，被洗滌及冷卻的污油和回流重污油一起進入塔底，由放空塔底泵抽出經放空塔底空冷器冷卻后的重污油一部分至塔頂作為回流，一部分作為重污油送出裝置；放空塔頂氣體經過放空塔頂空冷器冷凝冷卻進入三相分離器，分出的瓦斯氣、輕污油和含油污水分別送出裝置；冷焦蒸汽流量為5t/h維持0.5小時后，焦炭塔頂出口管道壓力低于0.2MPa(g)，程序再給定冷焦蒸汽調節閥的冷焦蒸汽流量為8t/h，冷焦蒸汽流量為8t/h維持0.5小時后，焦炭塔頂出口管道壓力低于0.2MPa(g)，程序再給定冷焦蒸汽調節閥的冷焦蒸汽流量為12t/h，如焦炭塔頂出口管道壓力達到0.28MPa(g)，程序自動給定冷焦蒸汽調節閥的冷焦蒸汽流量為8t/h，如焦炭塔頂出口管道壓力低于0.20MPa(g)，恢復給定冷焦蒸汽調節閥的冷焦蒸汽流量為12t/h，冷焦蒸汽流量為12t/h維持1.0小時后，焦炭塔頂出口管道壓力低于0.2MPa(g)且焦炭塔頂出口管道溫度低于400℃，程序確認蒸汽冷焦結束，自動進行下一步操作；

第2步：程序控制自動啟動冷焦冷水泵，抽冷焦冷水罐的冷焦冷水，自動投用泵最小流量控制閥自動控制泵的流量，程序設定冷焦冷水調節閥的冷焦冷水的流量10t/h，自動打開冷焦冷水切斷閥，冷焦冷水的流量10t/h維持0.5小時后，確定冷焦冷水已經進入焦炭塔后，自動關閉蒸汽切斷閥；冷焦冷水進入焦炭塔，對焦炭進行冷卻，產生的放空油汽自焦炭塔頂流出去放空塔，在放空塔內和自上部回流的重污油進行逆流換熱，被洗滌及冷卻的污油和回流重污油一起進入塔底，由放空塔底泵抽出經放空塔底空冷器冷卻后的重污油一部分至塔頂作為回流，一部分作為重污油送出裝置；放空塔頂氣體經過放空塔頂空冷器冷凝冷卻進入三相分離器，分出的瓦斯氣、輕污油和含油污水分別送出裝置；程序設定冷焦冷水調節閥的冷焦冷水的流量20t/h維持20分鐘，然后程序每過1分鐘冷焦冷水的流量設定值增加1t/h，焦炭塔頂出口管道壓力低于0.2MPa(g)時，冷焦冷水的流量設定值一直增加，當流量達到100t/h時，冷焦冷水調節閥N1已經不能滿足要求，啟動冷焦冷水調節閥N2，冷焦冷水調節閥N2投用后，冷焦冷水的流量設定值為兩個調節閥的流量總和；在冷焦冷水流量增加的同時，檢測焦炭塔頂出口管道的壓力，焦炭塔頂出口管道的壓力到達0.25MPa(g)時，程序每過1分鐘冷焦冷水的流量設定值減少2t/h，直到焦炭塔頂出口管道壓力低于0.2MPa(g)時，程序再每過1分鐘冷焦冷水的流量設定值增加1t/h，如此反復；

第3步：檢測焦炭塔頂出口管道溫度低于150℃且焦炭塔頂出口管道壓力低于0.2MPa(g)時，通過料位計檢測塔內的水位，當焦炭塔內水位達到上限時，程序設定冷焦冷水調節閥的冷焦冷水的流量100t/h，啟動冷焦水空氣冷卻器，程序設定排水冷卻水調節閥流量為100t/h，自動打開排水冷卻水切斷閥，排水冷卻水經混合器進冷焦冷水罐，確認上述閥門打開后，自動打開溢流熱水切斷閥，自動關閉放空油汽切斷閥，焦炭塔頂溢流熱水和排水冷卻水經混合器混合降溫后進冷焦冷水罐，通過冷焦冷水的溫度自動調節排水冷卻水的流量；

第4步：自動打開溢流熱水切斷閥開始計時，持續2小時后，同時檢測焦炭塔頂出口管道溫度已經達到90℃，自動關閉冷焦冷水切斷閥，然后打開平衡氣切斷閥，焦炭的余熱產生的平衡氣通過消音器排至大氣，然后關閉溢流熱水切斷閥；

第5步：程序設定排水冷卻水調節閥流量為200t/h，打開焦炭塔排放熱水切斷閥，排放熱水自焦炭塔自流至混合器和排水冷卻水混合降溫后至冷焦冷水罐，通過冷焦冷水的溫度自動調節排水冷卻水的流量，排放熱水自焦炭塔排放時，平衡氣通過消音器進入焦炭塔以平衡焦炭塔內壓力；檢測焦炭塔底放水管道的壓力，判斷放水是否完成，焦炭塔底放水管道的壓力低于0.001MPa(g)時，或達到設定的自打開焦炭塔排放熱水切斷閥的時間，確認放水完成，自動關閉焦炭塔排放熱水切斷閥；自關閉焦炭塔排放熱水切斷閥開始計時，持續4小時后，或冷焦冷水罐的溫度低于70℃時，停運冷焦冷水泵和冷焦冷水空氣冷卻器，關閉排水冷卻水切斷閥，本焦炭塔冷焦結束，程序自動提示，顯示可進行下一步操作；當冷焦冷水罐的液位偏低時，通過補充新鮮水調節閥自動向罐內補充新鮮水。

2.如權利要求1的一種焦炭塔自動冷焦工藝方法，其特征在于：所述邏輯自動控制系統由邏輯控制軟件程序和控制器及操作盤硬件組成，控制系統采用DCS或PLC。