淺談分餾塔沖塔及其預防措施

曾凱 潘彬（中石油玉門油田分公司煉化總廠，甘肅 酒泉 735000）

1 煉化催化裝置簡介

某年改造后的玉門煉化二套催化裝置的分餾塔設油漿、回煉油、一中段回流、頂循環回流。利用這四段回流來控制分餾塔各個液位以及熱平衡。

沖塔前分餾塔控制工藝指標參數：塔頂100℃-115℃，頂循環抽出溫度140℃-150℃，頂循環量100t/h-130t/h，0#柴油抽出溫度200℃-220℃，一中段循環量220t/h-250t/h，回煉油返分餾塔五層45t/h-50t/h。

2 在2012年開煉的過程中連續出現分餾塔沖塔的情況

2.1 沖塔原因：形成塔內汽液項符合過大的諸因素，都可引起沖塔，如：原料處理量、塔底吹汽量、塔頂回流量過大等。在塔內塔板結鹽或降液管堵塞時汽液相負荷不均勻也會造成沖塔。

2.2 沖塔現象：T201的液面LIC-1202迅速下降、回煉油V202的液面迅速上升、分餾塔底部液相溫度TI-1224迅速下降、分餾塔底部氣相溫度TI-1223/1-3迅速上升。一中回流溫度TIC-1206和塔頂TIC-1202溫度緩慢上升，頂循環泵和一中回流泵并未抽空。

2.3 根據上述情況判斷可能是分餾塔回煉油返塔二層以下舌形塔板降液管堵塞造成氣液相負荷的不均勻造成的沖塔。因為回煉油管迅速上升說明回煉油可以從分餾塔三層塔板處的半抽出斗流進回煉油罐說明三層以上塔板的降液管是通暢的，同時分餾塔液面迅速下降說明一、二層塔板的降液管堵塞導致液相無法降至分餾塔底，從而導致了分餾塔頻繁沖塔。由于分餾塔液面下降很快，從事故旁通補原料來維持塔底液面,影響了裝置的長周期運行。

2.4 車間通過配置管線把回煉油返塔五層的一部分回煉油打入油漿上返塔通過油漿系統進入分餾塔,從而使一、二層的液相順利的進入分餾塔的脫熱段，這樣終于解決了分餾塔沖塔的問題。

3 分餾塔沖塔預防措施

3.1 減少塔盤被堵塞措施

3.1.1 減少反應油氣攜帶的催化劑粉塵進入塔盤：裝置采用高效新型VQS油汽分離器，使的反應油氣中攜帶的催化劑含量大大下降。平穩兩器壓力和料位，使油氣分離器工作在最佳線速范圍里，從而減少反應油氣帶入分餾塔的催化劑粉塵。保證油漿上返塔的流量是反應進料的1.5-2倍，使反應油氣中的催化劑粉末被油漿均勻沖洗掉，對降低油漿中催化劑含量極有利。當油漿固含超過6g/L時要可以外甩油漿以降低油漿固體含量。

3.1.2 減少重油系統結焦：催化裂化的原料重質化是造成重油結焦的根本原因，采取提高塔底溫度、增加油漿回煉等方法，都會導致油漿質量的濃縮，造成重油密度變大，稠環芳烴含量增加。

油漿中所含的烯烴和稠環芳烴最容易結焦，油漿中的烯烴、稠環芳烴含量及密度、粘度的增加，都會引起結焦趨勢增大；油漿中因固體含量的增加，也將促使油漿系結焦。

3.2 塔底溫度和結焦的關系

為提高輕油收率，裝置分餾塔塔底溫度一般控制在330℃-355℃之間，為減少分餾塔底結焦，我們一般都把溫度控制在350℃左右，在液相烴類熱反應的過程中，隨著溫度升高系統相當于溶劑組分的溶解能力下降，溶質組分容易從溶液中分離出來，使得第二液相容易形成。另外，由于體系溫度升高，使得縮合反應加劇，最終導致結焦，對原料和熱反應產物用正庚烷、甲苯抽提的實驗證明，隨著熱反應時間的增加，正庚烷不溶物和甲苯不溶物增加，溫度越高，時間越長，生產的甲苯不溶物越多，系統結垢越嚴重。油漿中芳烴縮合是導致系統結垢的根本原因。

油漿在分餾塔底的停留時間一般5分鐘左右，不算很長，但實際上由于在塔底都有1個緩流區，特別是在聚集有一部分催化劑和焦時，會造成流動死區，所以在這一區域內的介質實際停留時間遠大于平均停留時間，從而造成分餾塔結焦。

3.3 使用阻焦劑

阻焦劑具有分散性能，能阻止懸浮在油漿中的催化劑粉末、腐蝕產物、鹽類等聚集，從而限制顆粒增大和沉積；具有抗氧化性能，能與活潑的烴基自由基形成惰性分子，阻止烴基自由基的聚合，從而減少縮合產物焦碳的產生。

3.4 保證分餾塔油漿上返塔的流量

由于分餾塔底反應油氣人口處正對面及附近結焦嚴重，為減緩反應油氣對塔壁的沖蝕增加了一個循環油漿返塔上進口，利用了循環油漿洗滌反應來油汽中的催化劑降低塔底壁溫，減少油漿停留時間，提高油漿流速，防止結焦。

3.5 減少油漿在塔底的停留時間

保持油漿循環系統的較高流速，一般大于13m/s，油漿循環量在不小于327t/h的條件下，從而使油漿在塔底的停時間為4分鐘左右，改善操作條件，免沉積催化劑，減少死角，防止結焦。

4 結語

某年檢修中打開分餾塔，發現一、二層和上部的舌形塔盤大部分堵塞，以致于塔盤上的液相不能從降液管降至下層塔盤，導致了分餾塔內部的氣液相負荷不均勻導致的沖塔。堵塞物主要有催化劑粉塵和焦質顆粒組成。在以后的分餾塔操作中應該保持較大的油漿上返塔流量來洗滌反應油氣攜帶的催化劑粉塵和減少重油系統結焦，從而減少舌形塔盤被堵塞的情況，從根本上阻止沖塔現象的出現。

[1]80萬噸/年重油催化裂化裝置操作規程.中石油玉門煉化總廠，2006.

[2]馬伯文主編.催化裂化裝置技術問答[M].中國石化出版社，2003.