焦化塔底阀研制及使用
在古代炼油工业中,焦化进程是进步渣油中轻质油产出率的重要途径。延迟焦化消费工艺是一个半延续化进程,即当一个塔内焦炭聚结到一定高度时停止切换,经过四通阀将原料切换进另一个焦炭塔,零碎切换后停止除焦。
原来的塔用汽和水冷却焦层至70℃以下开端除焦,除焦前先排放塔内剩余水分,再人工撤除塔底盲盖,应用从水力切焦器嘴喷出的高压水(约30MPa)将焦炭切割上去,除焦完毕先人工装置塔底盲盖。这一进程普通24~48h循环一次,操作繁琐,辅佐操作所需工夫长,不易保养,不利于平安及环保,运转本钱及维修费用高。焦化塔底阀的使用,取代了原有的焦炭塔底盲盖或塔底盖机,加重了工人休息强度,延长了除焦辅佐工夫(可适当进步除焦温度,在每个结焦循环中,没有装配、清洁、组装要求),添加了产量,增加了易损件耗费,改善了除焦的休息条件。运用焦化塔底阀后,焦化安装改形成一个封锁的管线零碎,使炼油设备在结焦循环中延续运转。
构造设计
为了取代焦化安装塔底盲盖及塔底盖机,进步安装运用的牢靠性、平安性及经济性,焦化塔底阀应具有易操作和易控制的构造型式,高适用和高牢靠的功能,较少的维修量和运用本钱,较低的走漏量,接受热冲击的才能,完全顺应进料工况及合理的制造本钱。
设计参数
设计温度520℃
运用温度500℃
公称直径1500mm
设计压力0.8MPa
最大操作压力0.35MPa
无效行程1600mm
行程速度533~400mm/min
防爆等级ExdⅡBT4
走漏量介质零走漏
与普通低温平板闸阀相比,焦化塔底阀的通径较大(1500mm以上),走漏量等级要求高。热油在没有构成焦炭前假如发作走漏会发作火灾,因而焦化塔底阀要求到达介质的零走漏,而普通大口径低温平板闸阀普通允许微量走漏。为了顺应工况需求,阀门密封副必需可以随着温度的升降自动吸收收缩与补偿膨胀,密封副必需为硬面密封,以便在开阀进程中刮除焦炭。阀门需求与焦炭塔相关控制参数完成联锁,以确保平安牢靠。阀盖外部必需可以屏蔽焦炭,即避免焦炭进入阀盖外部影响阀门正常开关。
全体构造
焦化塔底阀由上部进料段、下部排焦段、两头阀体(包括密封副等)、左右阀盖、两头支架、动力油缸、液压油站和逻辑控制箱等组成。
焦化塔底阀采用平板闸阀方式,构造紧凑,易于完成阀门全开形态时阀体与阀盖中腔的密封。国外的焦化塔底阀普通没有两头支架,油缸杆起到阀杆的作用,构造较短,增设两头支架后总长虽然添加约1m,但易于完成机械锁位,并使油缸杆不进入阀体内,便于改换填料、检修油缸。
两头阀体的上下阀口均可做为检修口,检修时可不装配带进料段的上法兰。上部进料段的法兰采用规范型凸凹面或榫槽型构造,下部法兰采用非规范凸凹面构造的法兰。上下均可装配的法兰构造便于加工和装置,检修及改换密封元件灵敏性较强。
密封副
焦化塔底阀密封副由阀板和上下阀座组成,下阀座为固定构造,上阀座为浮动构造,可自动吸收收缩与补偿膨胀,坚持阀板与阀座间的一定比压。阀座总压力由弹性组件提供,弹性组件数量为60~65组,每组由螺柱、螺母、弹簧座、耐低温碟形弹簧等组成。弹性元件装入阀座前先预压,预压后将螺栓与螺母点焊防松,装入动密封圈后持续紧缩至所需压力。低温时由于热收缩,碟形弹簧紧缩量添加,对动密封圈压力也添加。因而阀板与座圈之间的比压增大,开阀时由于温度降低,弹性元件恢恢复有紧缩量,不影响阀门的开启力。
任务时阀盖内通蒸汽,蒸汽压力高于介质压力。蒸汽经过阀板与座圈间隙走漏到焦化塔内,起辅佐密封作用,即蒸汽密封。下阀座上外表装置的柔性密封圈是避免蒸汽走漏到大气中。填料则是避免介质热油(未结焦前)进入弹性组件而结焦,影响弹簧正常任务
焦化塔可以有3种进料方式,即垂直进料、程度进料及斜向上30°进料。在没有运用焦化塔底阀之前,进料方式普通为垂直进料,进料效果较好。针对焦化塔底阀的实践构造,经过采用CFD技术模仿计算了3种构造的进料状况。程度进料构造对进料管对面的塔壁存在一定水平的冲击,并且进料散布平均性低。30°向上进料除焦时易发作梗塞的成绩。周向进料容易完成良好的进料散布,但模仿显示,周向进料时现有构造的4个支管流速不平均,特别是最远端的支管与进料总管存在短路景象。基于对各种进料方式的剖析并参照国外成熟经历,选择了斜向上30°进料方式
焦化塔底阀在开阀的进程中少量吹扫蒸气经过阀板启齿溢出,压力减小,缺乏以阻止塔内焦炭粉末或颗粒进入阀中腔。当阀盖内存积少量焦炭粉末或颗粒后,就会影响阀门正常开关举措,因而,设计焦炭屏蔽罩,避免焦炭粉末进入阀盖中腔。
屏蔽罩固定在阀体上。在开阀霎时,允许蒸汽经过的间隙很小,蒸汽耗量没有分明增大,保证了蒸汽的压力,阻止了焦炭粉末或颗粒向阀盖中腔的走漏。
控制安装
焦化塔底阀采用电液执行机构相关设计参数。控制油站为单泵、一站两阀及泵控方案。电气逻辑控制箱采用继电器逻辑控制,次要是把焦化塔底阀与塔顶温度、塔顶压力等工艺参数停止逻辑联锁,施行控制室和现场操作站两级受权操作,确保焦化塔底阀操作平安牢靠。