催化分餾塔頂循泵周期性抽空原因及處理措施

周海峰,丁鵬飛 ,徐金文 ,王軍民

(中國化工·正和集團(tuán)股份有限公司, 山東 廣饒 257342)

催化分餾塔頂循泵周期性抽空原因及處理措施

周海峰,丁鵬飛 ,徐金文 ,王軍民

(中國化工·正和集團(tuán)股份有限公司, 山東 廣饒 257342)

催化裝置在開工后頂循泵出現(xiàn)周期性抽空，主要是由于分餾塔中上部塔盤結(jié)垢、結(jié)鹽造成塔盤堵塞，同時也存在抽出斗因腐蝕出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，集油箱存油量少等原因。

分餾塔;頂循泵抽空;流量波動

中國化工集團(tuán)正和石化0.3Mt/a催化裂化裝置是由北京設(shè)計院設(shè)計的高低并列式及摻煉渣油的重油裝置。1998年6月份開工以來運(yùn)轉(zhuǎn)一直比較平穩(wěn)，近年來隨著原料油的劣、重質(zhì)化，特別是重金屬含量的增加摻煉焦化蠟油以及電脫鹽脫除效率差的情況下，分餾塔頂循泵在開工9～11個月后出現(xiàn)了周期性的抽空現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在頂循泵回流量波動大、泵體震動大、產(chǎn)品質(zhì)量(粗汽油干點(diǎn)的控制)的控制難度大，威脅裝置的長周期運(yùn)行，因此頂循泵回流 量的波動成為裝置亟待解決的問題。

2010年5月中旬開始，分餾塔中上部(20-28層塔盤處)的溫度較之前發(fā)生了明顯變化，具體如下。

1 現(xiàn)象

頂循泵出現(xiàn)的現(xiàn)象見表1。

表1 頂循泵出現(xiàn)的現(xiàn)象

2 推論

汽液相負(fù)荷分布不均，頂循抽出溫度及流量波動加大；為了維持裝置平穩(wěn)，不得不采取加大冷回流的方法來控制分餾塔頂溫，但粗汽油干點(diǎn)仍然達(dá)到了240℃，嚴(yán)重超標(biāo)。可以斷定分餾塔上部結(jié)垢、結(jié)鹽阻塞孔道是造成頂循泵抽空、循環(huán)量波動主要原因。

3 原因分析

(1) 來自常減壓裝置的原料中的鹽含量過高，導(dǎo)致分餾塔頂部塔盤結(jié)鹽、結(jié)垢從而阻塞孔道，同時也存在抽出斗因腐蝕出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，導(dǎo)致集油箱存油量少。原油中的鹽類一般溶解在水中，鹽類經(jīng)常減壓裝置蒸餾后，大多會殘留在渣油和重餾分蠟油中，這兩種餾分是重油催化裝置的原料。國內(nèi)煉廠一般要求進(jìn)入裝置前要將原料中的鹽含量脫除至小于6 mg/L,水含量小于0.2%，我公司原油的脫后含鹽量卻在50～60mg/L，嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致分餾塔頂部出現(xiàn)結(jié)鹽現(xiàn)象，集結(jié)在塔盤上，久而久之塔盤的通透性就會越來越差，最終出現(xiàn)上面的現(xiàn)象，經(jīng)分析分餾塔結(jié)鹽的主要成分是NH4Cl。

(2) 來自焦化裝置的蠟油進(jìn)入裝置時會攜帶2-2.6%的焦粉，而這部分焦粉在旋分器回收后還有一部分隨反應(yīng)油氣進(jìn)入分餾系統(tǒng)，由于控制汽油干點(diǎn)較低(為了降硫)，同時為了提高輕油收率，油漿的返塔量控制較低，由于循環(huán)量下降，使反應(yīng)油氣中的催化劑未充分洗滌就被帶到塔盤上，同時，由于塔下部回流減少，部分重組分(膠質(zhì)、瀝青質(zhì))被帶到塔盤上，在帶上來后，催化劑粉末、焦粉形成油污，逐步在塔盤上沉積，最終導(dǎo)致塔盤堵塞。

(3) 催化劑的沉積加劇了結(jié)垢的產(chǎn)生。由于裝置在開工過程中，油漿固含量一直在4～5g/L之間，油漿洗滌效果差，有時為了提高中段抽出溫度，降低了油漿上返塔的循環(huán)量，不可避免在上升的油氣中帶有一定數(shù)量的催化劑，從而導(dǎo)致結(jié)垢。

4 解決方案

為解決這一問題，決定對分餾塔進(jìn)行水洗操作。粗汽油泵引入新鮮水經(jīng)冷回流線入分餾塔，在水洗過成中，頂溫由110℃下降到100℃，頂循抽出溫度也下降10℃左右，必須確?；?zé)捰统槌鰷囟炔荒艹霈F(xiàn)明顯的下降，這是為防止水洗過程中水進(jìn)入回?zé)捰凸拗校斐煞兴?。通過對柴油分液罐的切水水質(zhì)氯離子分析情況來判斷觀察水洗質(zhì)量。通過分析水中的氯離子含量，到氯離子含量基本穩(wěn)定不變，水質(zhì)變清時表明水洗操作完成，應(yīng)停止水洗，洗塔時間一般為2～5h。

待水洗完畢后，調(diào)整加工量以提高分餾塔負(fù)荷，避免因負(fù)荷過小造成的頂循抽空現(xiàn)象。當(dāng)頂循流量提至42t/h后，停止冷回流，溫度完全可以控制在質(zhì)量指標(biāo)范圍內(nèi)，水洗達(dá)到了預(yù)期效果。

5 預(yù)防措施

(1)嚴(yán)格控制原料中的含鹽量<10mg/L。

(2)頂循抽出斗的材質(zhì)升級，由20#鋼改為0Cr18Ni9Ti。

(3)加大油漿上返塔循環(huán)量，增加頂循回流量，提高返塔溫度。

(4)加大防腐蝕措施，可在頂循系統(tǒng)中加入緩蝕劑。

(5)嚴(yán)格控制焦化蠟油摻渣比≯10%。

6 結(jié)果

分餾塔水洗完成后重新投用，嚴(yán)格執(zhí)行上述預(yù)防措施，結(jié)果頂循泵周期性抽空現(xiàn)象消失，裝置在連續(xù)運(yùn)行一個周期后按計劃停工檢修，用實(shí)踐證明了預(yù)防措施的有效性。

[1] 陳俊武.催化裂化工藝與工程[M].北京：中國石化出版社，2005.

(本文文獻(xiàn)格式：周海峰,丁鵬飛 ,徐金文 ,王軍民.催化分餾塔頂循泵周期性抽空原因及處理措施[J].山東化工，2016，45(08)：88，91.)

2016-03-07

周海峰(1978—)，大學(xué)本科，高級技師，從事石油化工17年，發(fā)表論文多篇。

TE624.41

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1008-021X(2016)08-0088-01