李志，闫吉臣，王艳武，杨彩林
（浙江石油化工有限公司，浙江 岱山316000）
［摘 要］SGP气化炉激冷室内部结构制造、维修难度均比较大，设备运行过程中需精心操作、监控与维护，并不断进行优化改进，以保证气化装置的安、稳、长、满、优运行。国内某石化企业重油制氢项目SGP重油气化炉运行初期出现了设备失效问题，如气化炉激冷室冷却盘管堵塞、激冷环烧穿、上升筒支撑管断裂及炉底大法兰泄漏等，深入进行原因分析，2021年8月—2022年9月，实施相应的解决措施后，气化炉激冷室冷却盘管再未出现烧坏或异常问题，激冷环再未出现烧穿现象，激冷室上升筒支撑也再未出现过断裂等问题。相关经验可为业内类似气化炉的设计、制造与运行提供一些参考与借鉴。
［关键词］SGP重油气化炉；激冷室冷却盘管堵塞；激冷环烧穿；上升筒支撑管断裂；炉底大法兰泄漏；原因分析；解决措施
［中图分类号］TE626.25；TQ545 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）05-0016-03
0 引 言
浆态床渣油加氢工艺转化效率高、经济效益好，近年来在石油炼化行业中受到追捧。为处理浆态床渣油加氢装置产生的大量含重金属催化剂油渣（传统上油渣作为危废外运处置），配套建设重油（油渣）气化装置，在处理油渣的同时通过气化、净化等工艺获得氢气与燃料气，且油渣气化所产生的炭黑通过重金属焚烧等[1]，可将重金属予以回收利用，经济效益可观。同时，重油气化装置也可处理溶剂脱沥青装置产生的沥青油及化工装置产生的乙烯焦油、苯乙烯焦油、苯酚丙酮焦油及含油化工废液。气化炉是重油气化装置的核心设备，国内某石化企业重油制氢项目引进了SGP（Shell Gasification Process）技术及核心装备[设置3台SGP气化炉（1#、2#、3#气化炉），正常生产中两开一备，单台SGP气化炉设计重油处理量26.5 t/h]，以浆态床油渣为主要原料制取氢气，于2021年7月投产，总体运行情况较好。然而，SGP重油气化炉运行初期出现了设备失效问题，通过深入的原因分析，提出并实施相应的解决措施后，取得了良好的效果，相关经验可为业内类似气化炉的设计、制造与运行提供一些参考与借鉴。以下对有关情况作一介绍。
1 SGP气化炉概况
原料油经进料油缓冲罐缓冲以及进料油泵加压后进入工艺烧嘴，在SGP气化炉内压力6.5 MPa、温度约1 300 ℃下原料油与氧气进行不完全燃烧，产生的水煤气经气化炉激冷室冷却、初步洗涤后经一系列冷却、洗涤，将水煤气中的炭黑与水气分离后，水煤气送往耐硫变换系统。
SGP气化炉设计操作压力6.7 MPa，气化炉总高31 400 mm；气化炉燃烧室内径2 650 mm、壁厚90 mm，激冷室内径3 712 mm、壁厚126 mm；燃烧室材质SA-387 GR22CL2、激冷室材质SA-387 GR22CL2堆焊N08825，内件材质全部为N08825；气化炉燃烧室内衬耐火砖，耐火砖砌筑后其有效内径为2 000 mm。工艺烧嘴安装在气化炉顶部，燃烧室底部为锥形下渣口，采用耐火砖+冷却盘管组合型式，向火面安装耐火砖，背火面斜锥下部为冷却盘管。
SGP气化炉激冷室内件包含下降筒、上升筒及支撑、激冷环、冷却盘管等。激冷环内冷却水在下降筒内壁形成水幕以起到降温的作用，激冷环水幕均匀分布是内件安全运行的关键；下降筒上部采用Ω形盘管进行外部冷却，防止下降筒过热损坏；燃烧室下渣口锥段下部同样采用Ω形盘管进行外部冷却，防止与水煤气接触部位过热受损；下降筒下端浸没在激冷室黑水中，下降筒与上升筒之间的间隙为水煤气上升通道，水煤气通过下降筒与激冷室黑水直接接触实现洗涤与冷却，并通过上升筒上升击打在下降筒上部的钢斜顶上去除夹带的雾沫。
2 SGP气化炉失效问题分析与解决措施
2.1 气化炉激冷室冷却盘管堵塞
2.1.1 问题描述
该重油气化装置气化炉现场安装、管道配管完成进行水系统联运后，入炉检查激冷室冷却盘管内介质流动情况，用超声波检测仪检测发现，部分冷却盘管水量明显过低——以其中1台气化炉激冷室冷却盘管介质流量测试为例，燃烧室底锥0#～10#连接管冷却水流速0.037～5.342 m/s、流量0.067～9.745 L/min，下降筒冷却夹套1#～8#连接管冷却水流速0.654～3.920 m/s、流量1.048～6.277 L/min。可以看到，部分盘管内冷却水流量明显偏小，冷却盘管几乎堵塞不通。
2.1.2 原因分析
分析认为，其原因主要有两方面，一是气化炉制造过程中的焊渣等杂物残留在内件中，二是工艺管道配管后的清洁处理不够彻底或管道吹扫冲洗等不到位，导致杂物进入冷却盘管，而冷却盘管集箱中的K型管为了限制流量最小通道处直径仅为5.8 mm，极易因杂物的进入导致K型管堵塞。
2.1.3 解决措施
从冷却盘管集箱端盖原焊缝处切开，打磨坡口，进行100% PT检测合格后，用内窥镜检查各K型管处的堵塞情况，清理杂质后，重新焊接集箱端盖，焊接完成后对焊缝进行相关无损检测，保证焊接质量合格；部分较难清理的盘管，需将K型管后的盘管切割一段，通过集箱处进水或气流反冲清理杂质，之后再恢复被切割的管段。
2.2 气化炉激冷室激冷环烧穿
2.2.1 问题描述
激冷环的作用是为气化炉激冷室下降筒提供冷却水，并建立液膜保护下降筒免受气化炉燃烧室下来的约1 300 ℃高温气体的影响，防止烧穿冷却盘管与下降筒[2]。生产过程中，3#气化炉连续运行322 d后停炉检修，对其激冷室内部进行检查，发现激冷环本体上有一处被烧穿，紧挨着烧穿位置上部的冷却盘管出现裂纹，注水加压检查发现冷却盘管有漏水现象。
2.2.2 原因分析
更多内容详见《中氮肥》2026年第5期