废酸焚烧炉炉壁超温的原因分析及处理措施.pdf
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1、Vol.42 No.8Aug.2023石油化工应用PETROCHEMICALINDUSTRY APPLICATION第42 卷第8 期2023年8 月废酸焚烧炉炉壁超温的原因分析及处理措施冶云飞,王黎黎,吴昊,彭向东,张清轩(中国石油宁夏石化公司,宁夏银川7 5 0 0 2 6)摘要:本文针对奥地利P&P湿法酸再生装置楚烧炉炉壁超温问题,从设备耐火衬里的选择、耐火衬里的设计及施工质量等方面进行深入分析,找出问题原因,提出整改方案,彻底解决设备运行隐惠。关键词:楚烧炉;炉壁;超温;衬里中图分类号:TQ054D0I:10.3969/j.issn.1673-5285.2023.08.027文献标识码
2、:A文章编号:1 6 7 3-5 2 8 5(2 0 2 3)0 8-0 1 2 1-0 4The cause analysis and treatment measure ofover-temperature of waste acid incinerator wallYE Yunfei,WANG Lili,WU Hao,PENG Xiangdong,ZHANG Qingxuan(PetroChina Ningxia Petrochemical Company,Yinchuan Ningxia 750026,China)Abstract:In this paper,aiming at the
3、 problem of over-temperature of the Austrian incinera-tor wall of the P&P wet process acid regeneration plant,the selection and the design of theequipment refractory lining and the construction quality of equipment are analyzed in depth.The causes of the problem are found out,and the rectification p
4、lans are proposed to thor-oughly solve the hidden hazards of equipment.Key words:incinerator;incinerator wall;over-temperature;lining废酸再生装置采用奥地利P&P工业技术公司湿法再生技术,处理烷基化反应产生的废酸,通过焚烧裂解、高温烟气过滤、二反二凝技术,将浓度在8 9%9 1%的废酸再生为浓度9 8%的新酸后返回烷基化装置循环使用。装置主要由焚烧分解和高温烟气过滤系统、氧化反应、冷凝、导热盐系统、酸冷却、蒸汽系统六个工序以及配套的公用工程系统组成。废酸焚烧炉是废
5、酸再生装置的核心设备,由燃烧段(圆炉)、过渡段、换热段(方炉)组成。焚烧炉的主要作用是分解进人到炉膛内的废酸与废酸内含有的各类有机物。1 0 0 0.0 的高温可以保证完全快速的氧化过程,将有机元素氧化成CO2,硫元素氧化成SO2,效率超过9 9.9%。设计最高温度1 40 0.0 是燃烧室耐火砖的设计温度。燃烧段主要由特殊结构主燃烧器组成,它用于燃烧燃料气体和酸性气体,外部喷枪注人废酸以进行分解。焚烧炉(F910)运行工艺参数见表1。废酸焚烧炉原衬里结构见图1,以圆炉为例从内到外(从左往右)依次是耐酸浇注层(厚度1 2 0 mm,要*上收稿日期:2 0 2 3-0 6-0 7作者简介:冶云飞
6、(1 9 9 3一),男,2 0 1 6 年毕业于兰州理工大学(原甘肃工业大学)过程装备与控制工程专业,现任中国石油宁夏石化公司炼油四部设备工程师,负责烷基化装置、废酸再生装置设备管理工作。E-mail:122石油化工应用2023年表1 焚烧炉(F910)运行工艺参数炉壁材质操作温度/Q345R950.01050.0(换热段入口)11 400.0-1400第42 卷操作压力/Pa炉壁温度/260350(技术协议)-100-200260400(P&P工艺包)1367231.00488845623.0-27.7120求降温33.0)、轻质浇注料层(厚度1 5 0 mm,要求降温36 3.0)、陶瓷
7、纤维层(厚度35 mm,要求降温116.0)、纳米层(厚度45 mm,要求降温5 38.0 628.0)、炉壁、外保温(5 0 mm),保温层表面温度23.0。1出现的问题150417mm图1 废酸梵烧炉原衬里结构示意图TI-9057.12,见图 2。TI-9057.1135451650TI-9057.122019年8 月炉膛温度升至1 1 34.4(极限温度为1 40 0.0)时,圆炉炉壁超温至49 0.0(要求为260.0350.0),导致方炉换热段入口温度无法达到950.0,无法满足工艺开车条件。其中焚烧炉方炉换热段温度达到1 0 2 0.0 后,炉壁温度最高达到49 9.0(热偶量程为
8、5 0 0,现场通过红外检测仪测量实际为510.0),已经超过炉壁材质Q345R所能承受的最高温度,燃烧圆炉段炉壁温度有6 个点超过40 0.0。F910炉壁温度共1 2 个测点,DCS位号为TI-9057.19057.51-9057.10TI-9057.9TI-9057.7TI-9057.8(对面)图2 楚烧炉F910炉壁温度测点分布图停炉检查发现衬里存在裂缝和膨胀缝1 0 mm,见TI9057.69057.3-TI-9057.49057.1TI-9057.2膨胀缝裂缝10mm图3楚烧炉F910衬里存在裂缝和膨胀缝第8 期图3。按照SH/T3115一2 0 0 0 石油化工管式炉轻质浇注料衬
9、里工程技术条件叫和SH/T32182017炼油装置火焰加热炉陶瓷纤维衬里技术规范2 要求,烘炉后衬里表面裂缝宽度不应大于5 mm,深度不大于衬里厚度的1/2,且不应有贯穿性网状裂缝。显然,烘炉后衬里检查验收不满足规范要求。用含镐纤维毯填充裂缝和膨胀缝进行修复,修复完成后再次点火烘炉,当炉膛温度升至1 2 40.0 时圆炉外壁仍然超温,修复前后无明显变化,依旧无法满足工艺开车条件。150.0恒温期间,两次炉壁温度对比见表2。600.0恒温期间,两次炉壁温度对比见表3。2原因分析2.1楚烧炉衬里理论设计与实践存在差距设备厂家对陶瓷纤维、纳米板结构的焚烧炉衬里按照原理进行了设计,但使用实践较少,方案
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