焦化焦炉设备工艺改进法同控制合适炉管温度(一)、焦化设备配件工艺改进法
近年来，随着原油开采量的日益提高，原油质量变的重劣质化。在此背景下，石油炼制设备设施结焦结垢，已成为制约装置运行效率的一项瓶颈问题。随着减压深拔技术在炼厂的广泛应用，减压渣油性质日趋恶劣，致使加热炉管极易结焦结垢，造成热效率降低。严重时还会堵塞管道，这样不仅影响了装置的长周期生产，还会给装置的平稳运行带来隐患，不能充分地发挥延迟焦化装置的经济效益。加热炉作为延迟焦化装置的核心设备，其结焦积垢问题一直影响着装置的正常运转。目前，工艺改进法和添加化学助剂是解决延迟焦化装置加热炉结焦的较手段。焦化焦炉设备工艺改进法是通过增加辅助设备和控制减压渣油的质量来结焦问题的；添加化学助剂的方法是利用其清净、分散及钝化金属等特性，来延缓原料油在炉管表面形成焦垢。从实际应用的角度来看，添加阻焦剂的方法具有投资少、操作简单、阻焦等优点，已成为解决加热炉炉管结焦结垢的方法。
从上世纪五十年代初，世界其它国家就对炼油工业中换热器结焦结垢原因进行了分析，多采用控制工艺条件、增加辅助设备等方法来结焦问题。美国于上世纪七十年代利用添加化学助剂的方法来解决常减压蒸馏、加氢及焦化等装置的换热器结焦问题，取得了较好的效果。阻垢剂一般可分成两类，一类用于减粘裂化、延迟焦化等高温装置，这类产品可地减少烃类热裂解反应引起的生焦，故被称为阻焦剂或防焦剂。
二类阻垢剂经常用于催化裂化油浆单元和减压塔底渣油系统，使用温度相对较低。
我国大部分延迟焦化加热炉炉管内物料流速较低，物流在管壁的停留时间较长，炉管内存在着严重的结焦积垢倾向。针对结焦积垢实际情况，大部分炼化企业采用注水、注汽等工艺操作调整手段来和阻止加热炉的结焦，但应用效果较差。目前，尽管国内外已有阻焦剂产品，但随着原料油性质的口趋恶劣和加工条件的变化，其阻焦剂的质量和效果不能尽如人意。根据我国石油加工的实际情况，通过对原料油性质和加热炉结焦机理分析，开发出新型的阻焦剂产品对改变加热炉热效率、实现装置长周期运转及提高企业的经济效益具有重要意义。
目前某炼油厂延迟焦化装置的加工能力为120万t/a，先后使用过几种阻焦剂产品。
但由于装置掺炼部分油浆，原料性质加恶劣，这种剂的作用受到限制，因此有必要针对原料，研制出专门的延迟焦化加热炉阻焦剂，适应这种原料的变化及市场的需求，为企业降低生产成本、创造经济效益。
(二)、焦炉配件控制合适的炉管温度
焦化加热炉炉管温度控制指标是焦炉配件装置关键工艺指标，焦化配件在正常生产操作过程中，加强加热炉炉火调节，控制加热炉燃烧情况，同时做好监控工作，使炉膛温度变化控制在合理范围，避免出现偏烧情况，在出现炉管局部超温等紧急情况时，要及时加大加热炉管注汽量，及时调整加热炉火嘴燃烧情况，确保加热炉炉管温度不超工艺指标。
与此同时，还应加强计量仪表和控制仪表的维护保养，确保各仪表准确，自控仪表能够按照设置指令进行调节，使加热炉炉管温度能够准确监测和控制。
为了保证加热炉中部炉管不结焦，要严格控制炉管各部位温度，同时调节好加热炉炉管注气量调节，为减缓加热炉炉管结焦，一般要求加热炉炉管内的油品在大于426℃时，油品在炉管停留时间严格控制不大于30秒，这就要求加热炉炉管内渣油在适合的注汽量下提高流速，保证油品在强烈湍流状态快速通过临界分解段所在的那部分加热炉炉管。要使油品以湍流状态存在，并使油品高速度通过处于临界分解温度范围内的加热炉炉管，控制好炉管的温度和压力。炉管注入过多的蒸汽，会相应降低炉管内油分压，同时气化率会随着注汽量增加而增加，造成液相和气相的高温介质密度增加，反而造成炉管内油品介质出现不稳定而结焦的状况，且注汽量的增加，也相应增加加热炉的热负荷。因此延迟焦化加热炉设计采用“三点注汽”技术，注汽量为油品介质的1~3%为宜。
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