焦炭塔生產流程及構造
1、生焦——如同高壓鍋蒸米飯的過程,是焦炭塔使用過程。焦炭塔是一個特大號的高壓鍋,鍋內深度達30多米,鍋內直徑近十米,無法實現一次把料加滿的高壓鍋蒸米飯模式。因此設計為加熱與反應分離的生產模式,原料在快速加熱爐內加熱到反應溫度,快速進入獨立的焦炭塔內進行反應縮合分離。焦炭塔底部接有原料進料管線,頂部接有油氣出口管線,。以此來實現焦炭塔的持續進料生產,運行時間一般為24小時。
2、除焦——如同從高壓鍋向外盛米飯過程,是焦炭塔的除焦過程。 焦炭塔內部的結焦高度達到控制高度后,焦炭塔切除生產,進行除焦作業。由于焦炭塔的體積過于龐大,無法使用生活中盛米飯的形式來除掉焦炭塔內的焦炭,所以焦炭塔采用自動除焦模式,焦炭塔上下端開口,生產時通過頂蓋機和底蓋機來實現密封,除焦時頂蓋機開啟除焦水鉆從頂蓋處進入,底蓋機開啟,除掉的焦炭從底蓋處流出到除焦水池。
3、安全開蓋——如同高壓鍋關火后的冷卻降低壓力的過程,是焦炭塔進行安全清焦的前提。 焦炭塔除焦如同我們盛米飯一樣,安全是頭位,盛米飯首先要等到高壓鍋的安全閥回落后才能開啟鍋蓋,焦炭塔進行清焦要進行一些列的安全操作過程,甩油——把焦炭塔內部的高溫容易引發燃燒沒有反應的渣油排除到安全的容器中;小吹氣——用少量的蒸汽把焦炭塔內部的殘留的渣油清理掉;大吹氣——用大量的蒸汽把焦炭上殘存的油氣吹掉,水冷——通過大量的低溫的冷焦水淹沒焦層來實現焦炭塔內焦炭的快速降溫,只有這一系列操作完成,焦炭塔內部溫度達到安全溫度后,才能開啟頂蓋底蓋機進行水力除焦作業。
4、檢查密封——如同高壓鍋在使用之前檢查密封圈及安全閥的性能。焦炭塔除焦完成,要進行水洗及密封試壓測試,水洗如同洗涮高壓鍋一樣把焦炭塔洗刷干凈,密封試壓如同我們檢查高壓鍋的密封圈和安全閥一樣為的是保證焦炭塔下次的安全使用。
焦炭塔物位檢測的難點
1、焦炭塔在使用過程中要經受頻繁的大幅度的溫度驟變,其生焦過程表面溫度可達500度,除焦過程經過小吹氣、大吹氣、冷焦、除焦過程,其塔內溫度出現大幅度的驟變從500度降到室溫,而且這種溫度驟變過程為48小時的周期變化,對于焦炭塔的器壁是一個嚴謹的考驗,所以焦炭塔的器壁側面嚴禁開孔引出接口。由此所有的檢測儀表都不能伸入到焦炭塔內部。傳統的液位、物位檢測儀表無法使用。
2、焦炭塔由于要承受高溫驟變的特性,制造過程大部分使用30mm以上的不銹鋼或耐高溫層碳鋼,而且在生焦過程,焦炭塔內固體焦層不斷增加高度,其傳統的外貼式物位計也無法使用。
中子料位計
根據中子的特性,人類發明了中子料位計,應用于物質含氫量較多或變化明顯的物位檢測中。工作機理是通過一個快中子發生器,產生大量的快中子,穿過生產設備的金屬厚壁,進入生產裝置中,遇到含氫質子較多的物質,快中子在碰撞中變成慢中子,一部分反向穿過器壁被慢中子捕獲器(其物質的原子核與慢中子發生作用)所吸收。
根據慢中子捕獲器所捕獲的慢中子數量,可以得出被測介質含氫量的多少,以此分析出被測物質。
焦化裝置兩臺焦炭塔中,每一臺焦炭塔上安裝下料位、中料位、上料位 3臺中子料位計對塔內物料狀態進行檢測、數據收集。經主機系統處理后,輸出與物料狀態相對應密度數據。同時還輸出稀泡沫前沿高度和焦碳層的高度值。主要用于監測焦炭塔內特定高度位置區域內的物料密度狀態-油氣、泡沫、焦炭或水,并在塔底注油起始信號配合下給出泡沫層、焦炭層上沿實時高度指示值。從而為實現焦化生產的實時在線控制提供信息。把中子源、慢中子探測器及變送器組裝在一起,構成中子料位計,并安裝在被測裝置壁外特定高度上。