催化裝置分餾塔結(jié)鹽處理與防范

劉義祥

（中國(guó)石油呼和浩特石化公司，內(nèi)蒙 呼和浩特 010010）

引言

呼石化催化裂化裝置現(xiàn)處理量為90萬(wàn)噸/年，2005年改造為重油催化裂化裝置，主要原料組成為本廠常減壓蠟油以及少量渣油，近年來(lái)隨著進(jìn)廠原油性質(zhì)、組成的重質(zhì)化、劣質(zhì)化傾向加重，催化原料重金屬、殘?zhí)贾?、無(wú)機(jī)鹽離子等含量也呈上升趨勢(shì)，對(duì)裝置長(zhǎng)周期、安全、平穩(wěn)運(yùn)行構(gòu)成威脅和考驗(yàn)，作為影響效果之一的分餾塔頂結(jié)鹽幾率也明顯加大。

1分流塔結(jié)鹽的工藝因素

1.1 原油脫鹽效果變化以及原料油變重、鹽離子含量增高是導(dǎo)致分餾塔結(jié)鹽的根本原因，尤其近年催化原料摻煉部分減壓渣油后，催化原料性質(zhì)、工藝效果明顯降低。

1.2 工藝上為追求裝置輕收、柴汽比，且降低分餾塔頂溫有利于多產(chǎn)柴油，從而"人為"創(chuàng)造了結(jié)鹽環(huán)境，使得分餾塔結(jié)鹽的可能性明顯加大。

2分餾塔結(jié)鹽的現(xiàn)象

2.1 塔頂結(jié)鹽會(huì)造成分餾塔分餾效果變差、壓降增大、塔頂溫度波動(dòng)、頂循環(huán)泵流量驟減、汽柴油餾程嚴(yán)重重合、輕柴油餾出量變小、粗汽油罐液位波動(dòng)、質(zhì)量不穩(wěn)（干點(diǎn)超標(biāo)）、顏色變重，甚至影響到裝置的正常運(yùn)行。

2.2 結(jié)鹽嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成塔頂循環(huán)泵頻繁抽空、堵塞設(shè)備，處于熱備狀態(tài)的機(jī)泵泵殼內(nèi)也易結(jié)鹽而造成開(kāi)不起泵來(lái)的后果；結(jié)鹽還會(huì)加重塔、器等煉油設(shè)備的腐蝕程度，縮短設(shè)備使用壽命。

3分餾塔結(jié)鹽的原因分析

隨著催化原料的變重或受原油脫鹽效果的影響，催化原料中的氮化物、氯鹽含量越來(lái)越多，使得反應(yīng)油氣中的NH3及HCL增多，含有NH3及HCL的油氣在分餾塔內(nèi)的上升過(guò)程中隨著溫度的降低而逐漸溶解于水蒸汽的冷凝液中而形成NH4CL水溶液，NH4CL的沸點(diǎn)遠(yuǎn)大于水的沸點(diǎn)，其隨著塔內(nèi)回流在下降的過(guò)程中，由于水分的不斷汽化而最終使得NH4CL不斷解析出來(lái)板結(jié)于塔板上，由于積聚量的不斷加大而堵塞塔板降液設(shè)施或使得塔盤浮閥升降困難，從而嚴(yán)重影響、惡化了分餾塔的分餾效果，造成汽柴油產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的嚴(yán)重超標(biāo)和混亂。

4分餾塔結(jié)鹽的處理。由于NH4CL形成過(guò)程是可逆的，即：

NH3+HCL（脫水）→NH4CL

NH4CL（水溶）→NH3+HCL

所以在塔內(nèi)人為制造"水環(huán)境"其主要手段為迅速降低塔頂溫度使得塔頂水蒸氣凝液形成或通過(guò)塔頂回流注入溶解水，可有效溶解銨鹽NH4CL，進(jìn)而利用水流將其分解產(chǎn)物帶入下層塔盤或通過(guò)側(cè)線帶出分餾塔。其在線水洗主要有以下幾個(gè)操作要點(diǎn)：

4.1 大幅降低裝置處理量至常規(guī)處理量60%左右，減少塔頂油氣蒸發(fā)量，降低分流塔頂壓力。

4.2 將塔頂冷回流及頂循環(huán)回流量盡量提高并夾帶少量外接溶解水分進(jìn)塔，（將油氣中的水蒸氣急速冷凝后形成內(nèi)回流進(jìn)行塔盤自上而下式?jīng)_洗）視頂循等泵是否抽空以及參照化驗(yàn)出塔洗滌水銨鹽離子含量多少來(lái)決定是否終止洗鹽。

4.3 終止洗滌、恢復(fù)正常操作，視工藝效果決定是否進(jìn)行重復(fù)以上洗滌操作。見(jiàn)如下示意圖：（1-1）

經(jīng)過(guò)多次反復(fù)在線洗滌操作，塔內(nèi)存鹽會(huì)越來(lái)越少，最終會(huì)達(dá)到分餾工藝效果要求的鹽垢程度，恢復(fù)分餾塔的正常操作，期間會(huì)對(duì)催化工藝以及工廠物料平衡、加工損失、環(huán)境保護(hù)等造成負(fù)面影響。

5分餾塔結(jié)鹽的預(yù)防及建議

5.1 加強(qiáng)原油脫鹽、脫水工作，（采納新技術(shù)、新方法）優(yōu)化原油配比結(jié)構(gòu)，（強(qiáng)化原油油田預(yù)處理、探討二連、長(zhǎng)慶原油不同配比下的工藝效果）從源頭上"凈化"催化原料。

5.2 采用新型高效催化劑，探索反應(yīng)操作條件改善，減少反應(yīng)油氣中NH3、HCL的生成量。

5.3 分餾塔操作上要努力避免塔內(nèi)液相水的生成，降低NH4CL生成幾率；減少反應(yīng)、分餾的給汽量（適當(dāng)提高預(yù)提升干氣用量、適當(dāng)提高原料油預(yù)熱溫度，減少霧化蒸汽用量等）；控制好塔頂壓力、粗汽油冷回流、塔頂循環(huán)的溫度、流量以及帶水情況，避免塔頂冷凝水生成條件的形成。

結(jié)束語(yǔ)

分餾塔結(jié)鹽是客觀、難免的，但也是可控、可消減的，從結(jié)鹽事件全部環(huán)節(jié)的每一部分加強(qiáng)工藝指標(biāo)的嚴(yán)細(xì)化管理，可以大大延長(zhǎng)催化裝置的開(kāi)工周期，為呼石化經(jīng)濟(jì)效益做出貢獻(xiàn)。

[1]韓紅亮.催化分餾塔結(jié)鹽原因分析與處理措施.齊魯石油化工，2010年1期.