淺析填料在催化裂化裝置分餾塔中的應用

王永輝 劉建明 史 波

（呼和浩特石化公司，內蒙古 呼和浩特 010070）

分餾塔填料技術是煉油裝置一項重要技術，大連西太石化催化裂化裝置早在2 0 0 1年分餾塔改造時就引進由北洋精餾提供的分餾塔填料技術，取得了良好的效果。我公司催化裂化裝置目前加工能力為2 8 0萬噸/年，2 0 1 2年1 0月2 9日正式投產。為了響應國家降低能耗，清潔能源的號召，分餾塔內件換熱段采用散堆填料，分餾段使用規整填料，下段5層采用固舌塔盤，脫過熱段采用7層人字擋板。通過投產后幾個月對分餾塔操作的跟蹤，發現降耗明顯，操作彈性大，總體效果令人滿意。

1 填料塔概況

呼和浩特石化催化裂化裝置目前加工能力為2 8 0萬噸/年，分餾塔內部構件由北京澤華提供專利技術。因為換熱段液相負荷較大，散堆填料更合適；分餾段液相負荷較小，規整填料更合適，效率也高；下段5層采用固舌塔盤，因該段易堵，固舌塔盤具有良好的抗堵能力；脫過熱段采用7層人字擋板。

1.1 頂循段

頂循段由于液相負荷較大，散堆填料優于規整填料，因此采用散堆填料M S R 5 0,填料高度2 0 0 0 m m。采用槽式液體分布器和槽式液體收集器。

1.2 汽柴油分餾段

汽柴油分餾段由于中間有一股富吸收油返回，因此分兩段設計。由于液相負荷不大，采用規整填料較合適；上段采用規整填料S P 2 2 0 Y，填料高度2 2 0 0 m m；下段采用規整填料S P 2 0 0 Y，填料高度1 8 0 0 m m。采用槽式液體分布器和槽式液體收集器。

1.3 一中段

一中段由于液相負荷較大，散堆填料優于規整填料，因此采用散堆填料M S R 5 0,填料高度2 0 0 0 m m。采用槽式液體分布器和槽式液體收集器。

1.4 柴油分餾段

柴油分餾段由于液相負荷不大，采用規整填料S P 2 2 0 Y，填料高度2 4 0 0 m m。采用槽式液體分布器。

1.5 二中段及以下

由于二中段及以下易堵，因此采用固舌塔盤，共5層。

1.6 油漿換熱段

油漿換熱段采用7層人字擋板。

2 填料塔在我公司的實際應用

2 0 1 2年 1 0月2 9日，我公司催化裂化裝置提升管噴油，標志著整套裝置正式開工，相應配套的塔器、換熱設備開始帶負荷運行，分餾塔填料是公司新引進的技術，因此車間人員對分餾塔操作情況進行跟蹤、分析和研究，目前分餾塔運行良好，達到設計水平，分餾塔壓降更是降至0.0 0 2 M p a，反應油氣-分餾系統流程和配置優化，將沉降器→大油氣管線→分餾塔→分餾塔頂冷凝冷卻系統→氣壓機作為另一個完整的系統進行全面優化，作為降低裝置能耗的第二條主線。為裝置實現設計能耗4 2 K g/t做出了貢獻，表1是目前裝置運行部分參數。

通過以上參數可以分析，目前分餾塔運行情況正常，分離效率精確，產品重合度窄，使得產品質量完全滿足市場的需求，并且公司利益最大化。

另外，正常生產時要保證各回流量，特別是要保證油漿上返塔循環量，保證催化劑不被帶至填料層，因為填料特別是規整填料縫隙非常小，一旦催化劑帶上，造成催化劑聚集在規整填料上，不易洗滌下，將造成填料的堵塞甚至結焦，嚴重影響正常操作。正常生產時，要保證油漿上返塔量，嚴禁低于最低值。一旦低于最低值，要及時提高回煉油返塔量和二中返塔量；油漿上返塔中斷時，要果斷切斷進料，并合理控制沉降器進入分餾塔的蒸汽量，防止催化劑帶入分餾塔填料區。正常情況下，填料分餾塔的孔隙率是高于板式塔的，因此正常的生產吹掃等不會導致填料層的吹翻和變形等，氣相流量較大的情況應該出現在放火炬的情況下，在放火炬時，由于壓力急劇降低，氣相線速可急劇增加。因此放火炬時也要控制壓力不能降得太低太快，以防止填料被吹翻變形的情況發生。正常生產時，填料塔的靈敏度要高于板式塔，因此調節時幅度要比板式塔小一些。

表1

3 填料塔在使用過程中注意事項

3.1 在安裝完畢檢查時一定要認真檢查各抽出口、返回口各段連接處法蘭墊片是否安裝、螺栓是否把緊。

3.2 日常操作中，要保證頂循、一中回流流量，防止填料干板結焦；另外該要保證油漿循環量，防止催化劑堵塞塔盤。

3.3 在吹掃時要避免將雜物吹入塔內，因為填料塔更容易堵塞。特別是雜物容易積存在分配器的槽內，雜物多時容易堵塞分配器的小孔。

3.4 停工后一定要進行酸洗鈍化，嚴防硫化亞鐵自然。酸洗鈍化要保證效果，最好用頂循分配器進行酸洗，以保證均勻。即使進行了酸洗鈍化，在檢修期間要也嚴防硫化亞鐵自然，最好保證消防水常備，定期對塔內進行噴淋。盡量減少塔內動火，必須的動火要升級管理，做好防范措施，要將動火焊渣可能落下的部位用防火石棉被鋪好，不準任何焊渣掉入填料床層內。

3.5 填料分餾塔與板式分餾塔相比，操作變化快，調節更靈敏。所以調節時幅度要小，調節太快時易發生沖塔、漏液等現象。

4 填料塔技術優缺點

4.1 填料塔的優點

（1）壓降低填料是目前壓降最低的塔內件，因此填料的真空精餾的壓降優勢非常的明顯，可以降低塔釜溫度，從而降低裝置能耗；在催化分餾塔中，由于降低了壓降，使得壓縮機入口壓力明顯提高；

（2）塔操作反應靈敏，易于調整生產方案。由于填料的液體存留量比較低，因此分餾塔對操作條件的外部變化非常靈敏。如果需要調整生產方案，填料塔很塊就能達到穩定，生產出合格產品；

（3）操作彈性大。填料塔具有非常大的操作彈性，從而保證分餾塔在很寬的操作范圍內分離效率保持不變；

（4）分離效率高。在合適的體系中，尤其是在常壓/真空系統中，與板式塔相比，規整填料分離效率高；

4.2 填料塔缺點

由于填料自身原因，易堵塞，此時油漿循環顯得尤為重要，如果循環量達不到要求，就可能導致油氣攜帶催化劑至填料，輕則影響分餾塔效率，重則導致停工。另外，停工吹掃時，若換熱段返回口未加過濾器，可能將雜物吹進分餾塔，導致填料堵塞。

結語

目前，分餾塔填料技術運用越來越廣泛，作為一項新的技措技改，我們將進一步探索該技術的優劣，不斷分析參數，總結經驗，為降低裝置能耗，建設新型能源煉廠作出更大努力。

[1]劉志敏.填料塔在化工中的應用和發展趨勢[J].遼寧化工，1992.

[2]段良偉.MIP-CGP反應過程數學模型研究[D].華東理工大學，2013.

[3]許友好.多產異構烷烴的催化裂化工藝的工業應用[J].石油煉制與化工，2003.