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                   高溫防結(jié)焦耐磨球閥在延遲焦化應(yīng)用

                        上海申弘閥門有限公司

之前介紹煤化工減壓閥，現(xiàn)在介紹高溫防結(jié)焦耐磨球閥在延遲焦化應(yīng)用為了追求更好的經(jīng)濟(jì)效益，我國大型煉化裝置煉制原油的含硫、含酸比例在不斷上升。煉化裝置具有高溫、介質(zhì)含有大量硬固體顆粒等復(fù)雜工況條件，傳統(tǒng)閥門無法適用。金屬硬密封耐磨球閥很好的解決了這一問題。我國大型煉油項(xiàng)目延遲焦化裝置中使用的高溫防結(jié)焦金屬硬密封耐磨球閥，主要采用進(jìn)口的VELAN球閥。近年來部分進(jìn)口金屬硬密封耐磨球閥已被國產(chǎn)閥門所取代。目前我國生產(chǎn)制造的金屬硬密封耐磨球閥的zui大公稱尺寸已達(dá)到DN800（NPS32），zui高公稱壓力已達(dá)到PN420（Class2500），zui高設(shè)計(jì)溫度達(dá)到600℃。在延遲焦化裝置中使用高溫防結(jié)焦耐磨球閥的必要性,高溫防結(jié)焦耐磨球閥的典型應(yīng)用、技術(shù)難點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及防結(jié)焦耐磨球閥的高溫性能試驗(yàn)。為了追求更好的經(jīng)濟(jì)效益,我國大型煉化裝置煉制原油的含硫、含酸比例在不斷上升。煉化裝置具有高溫、介質(zhì)含有大量硬固體顆粒等復(fù)雜工況條件,傳統(tǒng)閥門無法適用。金屬硬密封耐磨球閥很好的解決了這一問題。我國大型煉油項(xiàng)目延遲焦化裝置中使用的高溫防結(jié)焦金屬硬密封耐磨球閥,焦化一般指有機(jī)物質(zhì)碳化變焦的過程。在煤的干餾中指高溫干餾。在石油加工中，焦化是渣油焦炭化的簡稱，是指重質(zhì)油（如重油，減壓渣油，裂化渣油甚至土瀝青等）在500℃左右的高溫條件下進(jìn)行深度的裂解和縮合反應(yīng)，產(chǎn)生氣體、汽油、柴油、蠟油和石油焦的過程。焦化主要包括延遲焦化、釜式焦化、平爐焦化、流化焦化和靈活焦化等五種工藝過程。

1 高溫防結(jié)焦耐磨球閥在延遲焦化應(yīng)用高溫防結(jié)焦耐磨球閥
焦化是使重質(zhì)油品加熱裂解，聚合變成輕質(zhì)油、中間餾分油和焦炭的加工過程。延遲焦化是一種石油二次加工技術(shù)，是以渣油（一般為減壓渣油）為原料、在高溫（500~550℃）下進(jìn)行深度熱裂反應(yīng)的一種加熱過程。減壓渣油在管式爐中加熱，采用高流速及高熱強(qiáng)度，使其在加熱爐中短時(shí)間內(nèi)達(dá)到焦化反應(yīng)所需的溫度，然后迅速進(jìn)入焦炭塔，使焦化反應(yīng)不在加熱爐而是延遲到焦炭塔中進(jìn)行，故稱之為延遲焦化。延遲焦化裝置運(yùn)行的主要矛盾為：使用的原料為重質(zhì)油，重質(zhì)油在高溫下容易結(jié)焦，但希望它在焦炭塔中結(jié)焦，而不希望它在加熱爐、焦炭塔餾出線和分餾塔底等處結(jié)焦。所以除了工藝采取諸如：在焦炭塔出口管線上打急冷油，在原料油進(jìn)加熱爐輻射管之前注入蒸汽或軟化水等措施外，還應(yīng)該防止管線上閥門的結(jié)焦。高溫防結(jié)焦耐磨球閥有效地解決了延遲焦化裝置中閥門使用過程要解決的三個(gè)突出問題：耐受500℃的高溫；防止高溫下的油氣結(jié)焦；消除焦粉對密封面的沖刷。
delayed coking 一種熱裂化工藝。其主要目的是將高殘?zhí)嫉臍堄娃D(zhuǎn)化為輕質(zhì)油。所用裝置可進(jìn)行循環(huán)操作，即將重油的焦化餾出油中較重的餾分作為循環(huán)油，且在裝置中停留時(shí)間較長。延遲焦化是一種石油二次加工技術(shù)，是指以貧氫的重質(zhì)油為原料，在高溫（約500℃）進(jìn)行深度的熱裂化和縮合反應(yīng)，生產(chǎn)富氣、粗汽油、柴油、蠟油和焦炭的技術(shù)。它是世界渣油深度加工的主要方法之一,處理能力占渣油處理能力的三分之一[1]  。
延遲焦化裝置

 1. 品名、型號規(guī)格、數(shù)量、價(jià)格.      

延遲焦化裝置所謂延遲是指將焦化油(原料油和循環(huán)油）經(jīng)過加熱爐加熱迅速升溫至焦化反應(yīng)溫度，在反應(yīng)爐管內(nèi)不生焦，而進(jìn)入焦炭塔再進(jìn)行焦化反應(yīng)，故有延遲作用，稱為延遲焦化技術(shù)。一般都是一爐（加熱爐）二塔(焦化塔）或二爐四塔，加熱爐連續(xù)進(jìn)料，焦化塔輪換操作，是一種半連續(xù)工藝過程。原料油（減壓渣油或其他重質(zhì)油如脫油瀝青、澄清油甚至污油）經(jīng)加熱到495～505℃進(jìn)入焦炭塔，熱原料油在焦炭塔內(nèi)進(jìn)行焦化反應(yīng)，生成的輕質(zhì)產(chǎn)物從頂部出來進(jìn)入分餾塔，分餾出富氣、粗汽油、柴油和重餾分油。重餾分油可以送去進(jìn)一步加工（如作催化裂化、加氫裂化原料）也可以全部或部分循環(huán)回原料油系統(tǒng)。待焦炭陸續(xù)裝滿（留一定的空間）后，原料改進(jìn)入另一焦炭塔，殘留在焦炭塔中的焦炭以水力除焦卸出。焦炭塔恢復(fù)空塔后再進(jìn)熱原料。該過程焦炭的收率一般隨原料油康氏殘?zhí)浚–CR）的改變而變化，富氣產(chǎn)量一般10%（質(zhì)量）左右（氣體產(chǎn)率%=7.8+0.144×CCR），其余因循環(huán)比不同而異，但柴/汽比大于1。
延遲焦化原料可以是重油、渣油、甚至是瀝青。延遲焦化產(chǎn)物分為氣體、汽油、柴油、蠟油和焦炭。對于國產(chǎn)渣油，其氣體收率為7.0～10%，粗汽油收率為8.2～16.0%，柴油收率為22.0～28.66%，蠟油收率為23.0～33.0%，焦炭收率為15.0～24.6%，外甩油為1～3.0%。焦化汽油和焦化柴油是延遲焦化的主要產(chǎn)品，但其質(zhì)量較差。焦化汽油的辛烷值很低，一般為51～64（MON），柴油的十六烷值較高，一般為50～58。但兩種油品的烯烴含量高，硫、氮、氧等雜質(zhì)含量高，安定性差，只能作半成品或中間產(chǎn)品，經(jīng)過精制處理后，才能作為汽油和柴油的調(diào)和組分。焦化蠟油由于硫、氮化合物、膠質(zhì)、殘?zhí)康群扛?，是二次加工的劣質(zhì)蠟油，截至2014年通常摻煉到催化或加氫裂化作為原料。石油焦是延遲焦化過程的重要產(chǎn)品之一，根據(jù)質(zhì)量不同可用做電極、冶金及燃料等。焦化氣體經(jīng)脫硫處理后可作為制氫原料或送燃料管網(wǎng)做燃料使用。

1.1高溫防結(jié)焦耐磨球閥在延遲焦化裝置中的典型應(yīng)用
延遲焦化典型的工藝流程有一爐兩塔、兩爐四塔等。焦炭塔是輪換使用的，即當(dāng)一個(gè)塔內(nèi)焦炭聚結(jié)到一定高度時(shí)，即進(jìn)行切換，通過四通閥將進(jìn)料切換進(jìn)另一個(gè)塔。下面以一爐兩塔流程為例，介紹焦化高溫防結(jié)焦耐磨球閥在焦化裝置中的典型應(yīng)用。圖1中加熱爐出口閥和一道甩油閥通常采用高溫防結(jié)焦耐磨球閥。圖2為已運(yùn)至現(xiàn)場的高溫防結(jié)焦球閥的實(shí)物圖。圖3為高溫防結(jié)焦耐磨球閥在現(xiàn)場的應(yīng)用。
（1）延遲焦化裝置中高溫防結(jié)焦耐磨球閥的工況條件
焦化裝置中高溫防結(jié)焦耐磨球閥的使用介質(zhì)一般為含有焦粉的油品、減壓渣油和蒸汽，工作溫度在500℃左右，工作壓力為0.5MPa左右。在此工況條件下，閥門長期處于易結(jié)焦和高溫的工況條件下，就必須具備耐腐蝕、耐磨、耐沖刷、防結(jié)焦及快速切斷等功能。
（2）延遲焦化裝置中高溫防結(jié)焦耐磨球閥所用的閥門材料
經(jīng)過焦化加熱爐后，介質(zhì)中的環(huán)烷酸大部分會發(fā)生分解。因此，焦炭塔頂大油氣線以及焦化爐出口至焦炭塔管線的腐蝕機(jī)理主要為高溫硫腐蝕。所以在此高溫重油部位的管道材質(zhì)推薦選用12Cr5Mo。閥體的材質(zhì)不應(yīng)低于球閥所在系統(tǒng)管道的材質(zhì)，這就使得高溫防結(jié)焦耐磨球閥的閥體一般選為ASTMA217C12（鉻鉬鋼），球體一般選為ASTMA487Gr.CA6NM（鉻鎳鉬鋼）或其相似甚至性能更高的其他材質(zhì)。延遲焦化與熱裂化相似，只是在短時(shí)間內(nèi)加熱到焦化反應(yīng)所需溫度，控制原料在爐管中基本上不發(fā)生裂化反應(yīng)，而延緩到專設(shè)的焦炭塔中進(jìn)行裂化反應(yīng)，“延遲焦化”也正是因此得名。延遲焦化裝置主要由8個(gè)部分組成：
焦化部分

主要設(shè)備是加熱爐和焦炭塔。有一爐兩塔、兩爐四塔，也有與其它裝置直接聯(lián)合的。
分餾部分

主要設(shè)備是分餾塔，在延遲焦化中一般需添加消泡劑/抑焦劑/液收增加劑等化學(xué)品。
焦化氣體回收和脫硫

主要設(shè)備是吸收塔、解吸塔、穩(wěn)定塔、再吸收塔等。
水力除焦部分

考慮到重殘油的碳?xì)浔雀?，非常容易結(jié)焦的這一特點(diǎn)，將原料油快速加熱到比較高的溫度（480～500℃），使重殘油在管式加熱爐中，來不及發(fā)生反應(yīng)就被送到一個(gè)中空的容器（稱焦炭塔），讓加熱的油品在其中進(jìn)行裂化縮合反應(yīng)，加熱和焦化不同時(shí)發(fā)生，故稱為延遲焦化。焦炭塔內(nèi)裂解反應(yīng)生成的415℃高溫油氣自焦炭塔頂逸出進(jìn)入主分餾塔下段進(jìn)料段，經(jīng)過洗滌板（人字擋板）洗滌所攜帶的焦炭顆粒后，從蒸發(fā)段上升進(jìn)入蠟油集油箱以上蒸餾分離，分餾出富氣、汽油、柴油和輕重蠟油餾分，而焦炭塔內(nèi)縮合反應(yīng)所生成焦炭留在焦炭塔內(nèi)，當(dāng)焦炭塔中結(jié)焦達(dá)一定程度后，就切換到另一個(gè)焦炭塔中繼續(xù)焦化成焦，原先的焦炭塔則進(jìn)行清焦作業(yè)。通常一個(gè)焦化裝置中常常要用2～4個(gè)焦炭塔。清焦采用水力除焦法，先在焦層中央用鉆機(jī)打一個(gè)洞，從頂部一直打到底，然后自下而上通入壓力為12~30MPa的高壓水，利用水的沖擊力，把焦炭打下來，并由底部排出。

圖中：加熱爐出口閥的工作溫度在500℃，工作壓力為0.5MPa，持續(xù)工作時(shí)間8400h；一道甩油閥的工作溫度在500℃/450℃，工作壓力為0.6MPa/0.3MPa，若一個(gè)生產(chǎn)周期24h的話，一道甩油閥工作18h。
圖1 高溫防結(jié)焦耐磨球閥在延遲焦化中的典型應(yīng)用
已運(yùn)至現(xiàn)場的高溫防結(jié)焦球閥的實(shí)物圖
防結(jié)焦球閥在現(xiàn)場的安裝圖
1.2 延遲焦化裝置高溫防結(jié)焦耐磨球閥的介質(zhì)工況特性及對閥門的要求
（1）介質(zhì)中含有焦粉，容易在閥座、球體、閥軸等部位結(jié)焦、沾結(jié)，容易導(dǎo)致閥門卡死或密封失效。因此要求閥門對閥座、閥門中腔、閥門填料等部位進(jìn)行有效防護(hù)，阻止結(jié)焦介質(zhì)在閥門工作過程中進(jìn)入閥內(nèi)。
（2）閥座采用刮刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。刮刀式閥座具有自清潔功能，在閥門開關(guān)過程中，閥座對球面有刮刷動作，能有效減少球面污物進(jìn)入密封副，保證密封可靠。
（3）閥門用于高溫工況，zui高工作溫度為500℃，由于閥門零部件的熱脹冷縮，容易導(dǎo)致閥門在高溫下的卡死而無法實(shí)現(xiàn)啟閉動作。閥門結(jié)構(gòu)、尺寸設(shè)計(jì)和選材時(shí)要確保高溫工況正常工作，不發(fā)生卡死。
（4）閥門可靠性要求高，閥門的動作失效將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的停車。
（5）閥座的密封等級要求為ANSIFCI70-2VI級。
1.3 高溫防結(jié)焦耐磨球閥的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和制造特點(diǎn)
高溫防結(jié)焦耐磨球閥是在浮動球閥的基礎(chǔ)上予以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，以適應(yīng)高溫、耐腐蝕、耐沖刷和易結(jié)焦的工況要求，提高閥門使用壽命。
高溫防結(jié)焦耐磨球閥在設(shè)計(jì)階段應(yīng)采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，進(jìn)行有限元分析和閥門在500℃時(shí)的溫度場分析，參照分析結(jié)果和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)調(diào)整閥門結(jié)構(gòu)和內(nèi)件設(shè)計(jì)尺寸。
高溫防結(jié)焦球閥的結(jié)構(gòu)示意圖和三維剖面圖如圖2和圖3所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)歸納如下：

1-閥體；2-波紋管；3-閥前閥座；4-球體與閥桿；5-閥后閥座

圖2 高溫防結(jié)焦耐磨球閥

圖3 高溫防結(jié)焦耐磨球閥的三維剖面圖
（1）全通徑結(jié)構(gòu)。球體通道直徑與管路直徑相同，流阻小，流通能力大，排渣方便。
（2）浮動球閥，閥后單向密封結(jié)構(gòu)。進(jìn)口端為高壓端，閥門在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在介質(zhì)壓力的作用下，球體產(chǎn)生一定的位移，緊壓在出口端的閥座密封面上，從而保證出口端的密封。
因閥門是單向密封結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場安裝時(shí)，必須注意安裝方向正確。
（3）分體式球閥。防結(jié)焦球閥進(jìn)口端的閥座為波紋管閥座，出口端為可在閥體嵌入槽中滑動的金屬閥座，閥體和閥座之間設(shè)置密封墊。
（4）波紋管的設(shè)置。因高溫防結(jié)焦耐磨球閥在高溫工況下運(yùn)行時(shí)，球體、閥座等內(nèi)件都會因熱膨而使尺寸增大，內(nèi)件沿閥門通道軸向方向上的尺寸膨脹，是導(dǎo)致高溫下閥門啟閉卡死的主要原因。為防止在高溫情況下因球體等內(nèi)件受熱膨脹而卡死，因此在閥前閥座背后設(shè)置波紋管，其波紋管詳圖如圖4所示。

1-波紋管；2-閥座
圖4 放大的波紋管與閥座的連接
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥波紋管通常采用Inconel625材料制作，采用電子束焊或氬弧焊與閥座和襯套相焊接。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證閥座密封中心小于波紋管中徑，這樣能使密封可靠。波紋管的彈性加載結(jié)構(gòu)，能在正常關(guān)閉情況下確保球體密封面和閥座密封面間的緊密接觸，在高溫下能有效補(bǔ)償內(nèi)件受熱膨脹，避免因高溫而導(dǎo)致的卡阻。

圖5 刮刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（5）應(yīng)用超音速噴涂密封面。針對焦粉沖刷工況，球體和閥座密封面采用超音速噴涂技術(shù)，通過噴涂不同的材料提高密封面硬度，以提高耐沖刷和耐磨損的使用壽命。
超音速噴涂技術(shù)提供了*噴涂工藝，而決定涂層硬度的關(guān)鍵是合理選擇涂層金屬材料。良好的涂層材料能使球體和密封面形成超硬密封，可以在很大程度上解決高溫下密封面耐磨性下降的缺陷。特別是在500℃高溫下還可以保持較高的硬度，不會被焦粉等顆粒介質(zhì)劃傷，確保密封面可靠長久使用。
（6）精密加工。在保證密封面硬度的基礎(chǔ)上，球體及閥座密封面制造精度、表面粗糙度、球面與閥座密封圈吻合度是保證高溫防結(jié)焦球閥應(yīng)用成功的關(guān)鍵。采用球面磨床磨削以及研磨機(jī)配對研磨是很好的工藝方法，能使球體與閥座密封面的幾何精度和表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)高吻合度及可靠密封。
（7）球桿一體化結(jié)構(gòu)。閥門采用球桿一體化結(jié)構(gòu)，保證了球體與閥桿的同心度，球、桿整體剛度、強(qiáng)度大，工作可靠。
（8）閥座刮刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。刮刀式閥座具有自清潔功能，在閥門開關(guān)過程中，閥座對球面有刮刷動作，能有效減少球面污物進(jìn)入密封副，保證密封可靠。刮刀結(jié)構(gòu)詳圖如圖5所示。
閥座刮刀硬度比球面硬度稍低，當(dāng)閥座刮刀的刃口刮削球體表面的結(jié)焦物時(shí)不會損壞球體密封面，閥門每次開啟或者關(guān)閉過程中能對球體密封面進(jìn)行刮擦作用，防止固體顆粒進(jìn)入閥座密封區(qū)域，而影響閥座的密封，有效提高閥座密封性能和使用壽命。
特別注意：閥座刮刀刃口一般為90°，加工中不能倒角，否則失去刮刀功能。
（9）蒸汽吹掃結(jié)構(gòu)。由于焦化介質(zhì)中含有極細(xì)的焦粉，容易在閥座、球體、閥軸等部位結(jié)焦、沾結(jié)，導(dǎo)致閥門卡死或密封失效。采用蒸汽吹掃對閥門的波紋管內(nèi)外、閥門中腔、填料箱等部位進(jìn)行吹掃保護(hù)，能有效地防止殘?jiān)约捌嘟狗鄣任锪线M(jìn)入閥體空腔中，避免因焦粉累積而產(chǎn)生問題。在閥門處于工作狀態(tài)下，吹掃蒸汽壓力高于管道介質(zhì)壓力，就可以起到保護(hù)和屏障作用。

延遲焦化是煉廠加工劣質(zhì)重油*的手段之一，有深度加工來自廠內(nèi)其他裝置的尾料、改善煉廠柴汽比、為乙烯工業(yè)及重整裝置提供原料等重要作用。在我國，延遲焦化的作用也非常重要，被喻為煉油業(yè)的“五朵金花”之一。但是在延遲焦化技術(shù)的發(fā)展過程中，也曾經(jīng)因?yàn)榄h(huán)境污染等問題引起人們的頗多爭議。首先是冷焦水和切焦水的污染問題。在延遲焦化裝置除焦過程中，會產(chǎn)生大量含有硫化物、重油、焦粉和水等的冷焦水和切焦水。一些企業(yè)冷焦水處理采用露天逐級沉降，對裝置區(qū)的大氣污染仍較重，氣味較大；一些企業(yè)冷焦水和切焦水未能實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，給全廠的污水處理系統(tǒng)造成很大壓力。

隨著“自循環(huán)”等新型工藝的發(fā)展，冷焦水、切焦水污染的問題得到了解決。冷焦水和切焦水水質(zhì)不同，長期實(shí)踐證明，把兩股水進(jìn)行分流、分別處理的效果更好。處理后廢水不外排，形成各自的自循環(huán)系統(tǒng)。與此同時(shí)，水力除焦技術(shù)也在不斷發(fā)展。水力除焦一般以水力馬達(dá)驅(qū)動，可有效減少噪音和保證鉆桿的平穩(wěn)性。水力除焦器鉆孔和切焦?fàn)顟B(tài)可在焦炭塔內(nèi)自動切換。自動頂蓋機(jī)和底蓋機(jī)的應(yīng)用，可縮短除焦周期，提高除焦作業(yè)的安全性。部分焦化裝置采用密閉除焦，減少了污染。使用旋流分離器用于延遲焦化的水處理系統(tǒng)，脫除水中的固體和焦粉，可以減少切焦水泵、閥門及管線的磨損。

其次是惡臭氣體和粉塵的問題。改良后的工藝著眼于“封閉回收”。焦炭塔吹汽放空氣體的處理主要采用塔式油吸收接觸冷卻技術(shù)，即焦炭塔吹汽放空氣體密閉進(jìn)入放空冷卻塔，引入蠟油降溫后進(jìn)行分離處理，分離為不凝氣、污水和污油后，分別密閉回收或排放。放空冷卻塔放空氣體的治理歷經(jīng)多次改進(jìn)，終成目前的全密閉放空系統(tǒng)。采用封閉式吹汽放空排放技術(shù)不僅可以減少吹汽放空油氣和蒸汽對環(huán)境的污染，而且可以回收大量污油，提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。

冷焦水隔油罐出口的惡臭治理的辦法有兩種：一種是在罐頂增設(shè)兩臺吸附罐，罐內(nèi)填充吸附劑。吸附劑可根據(jù)放空氣體所含惡臭物質(zhì)來選取，兩臺吸附罐交替使用。另一種方法是將冷焦熱水罐罐頂氣體引入水封罐，用水或稀堿溶液吸收氣體中的易溶于水或稀堿液的硫化氫或硫醇等惡臭氣體，通過水封罐凈化后的氣體排入大氣，這樣可降低惡臭氣體對周圍環(huán)境的污染。

然后是副產(chǎn)的尾渣問題。在原油的生產(chǎn)加工中，zui后剩余的油渣經(jīng)焦化技術(shù)對其進(jìn)一步減壓渣油、二次加工尾油等重質(zhì)油高溫深度加工處理后留下的殘?jiān)褪鞘徒梗浜剂吭?0％以上。高硫焦做氣化原料時(shí)，硫分會轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧瘹?，在后續(xù)脫硫工段又會轉(zhuǎn)換為單質(zhì)硫，不會排放到大氣中。同時(shí)，還可以把高硫焦的硫直接提取，得到低硫焦和硫黃，以彌補(bǔ)中國缺硫的狀況。石油焦中硫的含量決定了石油焦的zui終用途，由于大多數(shù)的石油焦都是高硫石油焦，所以在石油焦的利用上，通過燃燒回收熱量依然是主導(dǎo)方向。目前，國內(nèi)高硫石油焦利用主要摻煤在循環(huán)流化床鍋爐及煤粉鍋爐進(jìn)行燃燒，而煉廠內(nèi)產(chǎn)出的石油焦直接進(jìn)熱電鍋爐進(jìn)行一體化處理為比較合理的利用途徑。

當(dāng)前，循環(huán)流化床鍋爐（CFB）和焦氣化—熱電聯(lián)合循環(huán)工藝（IGCC）發(fā)展較快。大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)日趨成熟，規(guī)模不斷提升，同時(shí)國產(chǎn)化程度不斷提高，使投資不斷下降，由于循環(huán)流化床技術(shù)在環(huán)保性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等方面表現(xiàn)良好，為高硫石油焦的利用奠定了基礎(chǔ)。國內(nèi)如鎮(zhèn)海煉化、上海石化、齊魯石化、青島煉化等都采用了CFB運(yùn)行方案，并取得較好效果。IGCC也已經(jīng)在中國石化福建一體化項(xiàng)目中引進(jìn)并投入商業(yè)運(yùn)行，但由于投資大、運(yùn)行周期與煉廠汽電平衡匹配等問題，目前該技術(shù)還未普遍化。

zui后是污油問題。延遲焦化裝置排出的污油較多，占加工量的1．5％～2．5％，其中絕大部分為焦炭塔凝析油放空污油。歐陽振宇告訴記者，在原料罐、焦化塔設(shè)置多處回?zé)捒?，對裝置產(chǎn)生的輕、重污油進(jìn)行回?zé)?，可減少裝置塔底污油量。而且延遲焦化裝置可處理其他裝置產(chǎn)生的輕重污油及污水處理場產(chǎn)生的污泥，減少煉油廠危險(xiǎn)廢物的處理量。實(shí)現(xiàn)放空污油回?zé)捄?，柴油收率比回?zé)捛霸黾?．8％。隨著這些問題的逐一解決，延遲焦化工藝被歷練成為渣油深加工的主要工藝之一。我國中國石化茂名、長嶺、金陵、揚(yáng)子、上海等煉油廠都采用RHT＋DC的總流程配置方案說明，盡管RHT裝置可提高液體產(chǎn)品收率和硫的回收率，但其技術(shù)仍有局限性。不過，對于煉廠而言，延遲焦化裝置仍是*的重油加工裝置，是保證煉油廠在加工原油方面具有適當(dāng)靈活性的必要手段。

2 高溫模擬實(shí)驗(yàn)
由于焦化防結(jié)焦球閥是處于高溫且介質(zhì)硬度較高、條件極其惡劣的工況，所以容易出現(xiàn)閥門在高溫下“抱死”無法啟閉，或密封面關(guān)不嚴(yán)不耐沖刷等問題。為確保閥門在實(shí)際工況條件下滿足使用要求，確保產(chǎn)品質(zhì)量，所以要求對高溫防結(jié)焦耐磨球閥除了進(jìn)行常規(guī)的殼體實(shí)驗(yàn)，閥座密封試驗(yàn)、開關(guān)扭矩試驗(yàn)外還應(yīng)進(jìn)行高溫啟閉和高溫密封試驗(yàn)。
值得注意的是，對閥門進(jìn)行室溫下的閥座密封試驗(yàn)合格，不能表示閥門處于高溫（或低溫）工況下使用時(shí)仍能達(dá)到閥座密封要求。對于防結(jié)焦球閥，其在高溫下發(fā)生密封泄漏時(shí)，夾雜焦粉等固體顆粒的氣象或液相介質(zhì)會對閥座、球體表面產(chǎn)生十分劇烈的沖蝕，導(dǎo)致閥門密封失效。
（1）高溫啟閉動作和高溫閥座密封試驗(yàn)
閥門連接試壓盲板、試壓管路、測量熱電偶，采用電爐或履帶加熱器方式對防結(jié)焦球閥進(jìn)行加熱。熱電偶檢測通道內(nèi)閥座和球體表面溫度，當(dāng)達(dá)到500℃時(shí)，進(jìn)行閥門高溫啟閉試驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行閥座氣密封試驗(yàn)。
（2）高溫吹掃試驗(yàn)
依次檢測波紋管內(nèi)側(cè)、波紋管外側(cè)、閥體中腔、填料箱吹掃系統(tǒng)是否順暢，先把要檢測的吹掃系統(tǒng)的氣源打開，其余吹掃系統(tǒng)的氣源不要打開，然后進(jìn)行閥門的開啟動作，觀察閥體中腔吹掃系統(tǒng)是否順暢。
3 結(jié)論
由于能同時(shí)滿足高溫、耐磨、耐腐蝕、防結(jié)焦和開關(guān)方便等要求，金屬硬密封防結(jié)焦球閥在延遲焦化裝置中獲得了廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了球閥技術(shù)的快速發(fā)展。了解延遲焦化裝置運(yùn)行的工況參數(shù)和要求，掌握金屬硬密封防結(jié)焦球閥結(jié)構(gòu)、制造、檢驗(yàn)特點(diǎn)，對生產(chǎn)制造能滿足使用要求的防結(jié)焦球閥具有重要意義。目前國內(nèi)的一些閥門制造企業(yè)生產(chǎn)的高溫防結(jié)焦耐磨球閥已經(jīng)可以逐步替代進(jìn)口的同類產(chǎn)品，這將有效降低煉化企業(yè)的采購成本，推進(jìn)我國煉化事業(yè)的發(fā)展。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有： 石油化工夾套保溫彎頭