GK—Ⅵ型裂解炉炉管堵塞原因分析及对策措施
时间：2021-02-05 16:00:24 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]GK-Ⅵ型裂解爐是石油石化企业所必有的一项大型器械，是石油石化生产的重要装置。本文结合实际情况，就GK-Ⅵ型裂解炉的炉管堵塞问题进行分析，并采取优化裂解炉原料品质、优化裂解炉运行模式、以及对裂解炉仪表进行严格控制等措施，解决GK-Ⅵ型裂解炉炉管易堵塞问题，提高GK-Ⅵ型裂解炉运行时间、增加企业生产效率、提高企业经济效益。
[关键词]裂解炉；炉管堵塞；原因；对策分析
中图分类号：TE428 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）21-0060-01
前言
裂解炉在运行的过程中，石油石化内部的烃类元素进行裂解反应，并伴随有烃类元素的聚合，导致裂解炉内部产生焦质，焦质结在炉管内部导致炉管的传热系数降低，且随着焦质层的越结越厚现象降低传热系数，减小管内流通面积。当裂解炉进料时，其对原料的吞进速率降低，再以原来的进料速度加工材料，极容易造成裂解管堵塞现象。裂解炉的结焦堵塞频繁会降低裂解炉的运行周期，减低裂解炉的使用寿命，影响了企业的经济效益。
1、GK-Ⅵ型裂解炉炉管堵塞情况
表1统计了2015年1月至2016年7月期间GK-Ⅵ型裂解炉炉管堵塞的情况。由表1中可以看出，自2015年以来GK-Ⅵ型裂解炉炉管因为炉管结焦而引起的停车检修事件只高不低，裂解炉的平均运行周期远低于其本身所设计的周期，不仅缩短了GK-Ⅵ型裂解炉的使用寿命、增加了检修的花费、更减少了产品的生产率，影响了乙烯装置乃至整个石化企业的经济效益。因此，减少GK-Ⅵ型裂解炉炉管结焦堵塞现象，提高裂解炉的运行周期，使裂解炉稳定生产运行，是提高企业经济效益的重要环节。
2、GK-Ⅵ型裂解炉炉管结焦堵塞主要原因
造成GK-Ⅵ型裂解炉炉管堵塞的原因有很多，其中最主要的原因有以下几种：
2.1、原料性质
烃类裂解过程结焦主要是由芳烃化合物以及裂解气二次反应生成的。在生产原料之中，芳烃与烯烃的含量与炉管结焦的速率成正比，芳烃、烯烃含量愈多，炉管结焦速率越快，炉管检修时间越快。
2.1.1、芳烃因素
芳烃和多环烷烃的性质参数为BMCI。是一种芳香性指标，BMCI值越大，芳香性越强，乙烯收率越低，炉管内部结焦越严重[4]。其定义式如下：
BMCI=48640/（t体+273）+473.6*d15.6-456.8
t体=（t10%+t30%+t50%+t70%+t90%）/5
d15.6=d20+校正值
通过计算，我们可以发现BMCI值与芳香性、乙烯收率、炉内结焦速率等的关系。
2.1.2、烯烃因素
烯烃在裂解炉裂解时可能发生断链、脱氢、二烯合成、芳构化等的反映，在高温状态下，烯烃容易缩合成为芳香烃、环烷烃、环烯烃等物质，容易在炉管内部结出较多焦炭[5]。因此，在生产时，原料中含有烯烃越少越好。
2.2、金属催化
对于GK-Ⅵ型裂解炉来讲，其炉管表面的材质多是由金属组成，在烃类热裂解时，金属管对结焦具有催化效应[1]。
2.3、操作不当问题
企业人员多以劳动力为主，其本身的专业性不足，对于炉内结焦的原因以及解决措施都不甚了解，且其本身对于工作的责任不强，导致人员在操作GK-Ⅵ型裂解炉的过程中的不规范操作比比皆是，对此，企业内部应加强管理，落实责任，促使员工按规操作。
3、GK-Ⅵ型裂解炉炉管结焦的对策措施
3.1、优化原料
在生产原料中，芳烃、烯烃的含量越多，炉内结焦速度越快。优化原料，减低原料中的烯烃、芳烃含量，有效延长GK-Ⅵ型裂解炉的运行周期。据相关文献介绍：当GK-Ⅵ型裂解炉以含芳烃15%左右的轻柴油为裂解原材料时，工业运行周期长达60天，而当以含有芳烃46%的科威特减压柴油为GK-Ⅵ型裂解炉裂解原料时，工业运转周期仅有6-20天[2]。由此可见原材料对于GK-Ⅵ型裂解炉炉内结焦速率、生产周期的影响。
3.2、对炉管表面金属的处理
炉管本身的金属材质导致其对结焦有一个催化作用，对此，相关人员可在炉管表面涂一层对结焦催化效应较小的材质，来减缓炉管结焦的速率。如：在炉管表面涂上氧化硅，实验发现，在同样的运行时间内，炉管结焦速率只有原先炉管焦质未清理时的三分之一到十分之一，在铸造耐热钢时，往内部加入Ca、Be等金属，可以发现，裂解炉内结焦现象被明显抑制[5]。
3.3、规范裂解炉的操作
裂解炉的不规范操作是造成炉内结焦的主要原因之一。据相关介绍：不规则的点火方式以及不完全除焦将会导致更加严重的结焦现象[1]。如何抑制裂解炉的结焦现象，以减轻或者消除结焦过程中镍、铁的催化作用为目的是抑制结焦的根本。严格按照操作规范手册进行点火与烧焦，确保往裂解炉内注硫量控制在一定范围并将注硫时间控制在2小时/次为最佳[3]，并及时检查注硫泵是否上量。
4、总结
综上所述，通过GK-Ⅵ型裂解炉炉管堵塞的原因查找，造成炉管结焦堵塞的原因主要是材料方面、操作等方面造成，对生产材料的优化控制以及裂解炉的规范操作等应对措施，GK-Ⅵ型裂解炉炉管堵塞问题得到较大改善，运行周期明显加长，企业效益得到提高。
参考文献
[1] 张颖杰，王哲，钱利明，等.GK-Ⅵ型裂解炉炉管堵塞原因分析及对策[J].石油化工技术与经济，2015（4）：43-47.
[2] 卿舟.裂解炉结焦的原因分析及减缓措施[J].化工中间体，2015（10）：5-6.
[3] 马慧志，杨雷.裂解炉结焦的因素分析及减缓措施[J].中国科技纵横，2012（23）：79-79.
[4] 戴传武.国产化乙烯裂解炉结焦原因分析及对策[J].山东化工，2014，43（5）：144-145.
[5] 李博宇.浅析乙烯裂解炉结焦的因素及抑制技术[J].中国科技博览，2015（6）：40-40.
