堿洗塔堵塞的預(yù)防措施與在線處理

王建業(yè)　高志娟

（中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古　鄂爾多斯　017000）

堿洗塔堵塞的預(yù)防措施與在線處理

王建業(yè)高志娟

（中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017000）

針對裝置首次開工的情況，為了解決堿洗塔常見的堵塔問題，詳細(xì)分析同類裝置在生產(chǎn)運行期間可能遇到的堵塔原因，切合實際提出嚴(yán)格控制堿洗塔的操作溫度范圍、各堿段的堿液濃度范圍及如何避免氧進(jìn)入系統(tǒng)等預(yù)防措施。當(dāng)堵塔現(xiàn)象發(fā)生時，為避免堵塔惡化，提出加洗油等在線處理措施，為堿洗塔的長周期運轉(zhuǎn)提供理論保障。

堿洗塔；堵塔；預(yù)防措施；在線處理

1　堿洗塔工藝情況簡介

烯烴分離裝置工藝采用四段式壓縮為前系統(tǒng)制備的工藝氣加壓，工藝氣經(jīng)三段壓縮后先進(jìn)入水洗塔脫除氧化物，之后進(jìn)入堿洗塔脫除工藝氣中的二氧化碳、甲乙酸等酸性氣體。堿洗塔由四段組成，其中三段堿洗，一段水洗。堿洗段為篩板塔，分為弱堿（15層）、中堿（15層）和強(qiáng)堿（15層）三段，上部水洗段是3層泡罩塔，使用鍋爐給水作為洗滌液。工藝氣由加熱器加熱到45℃左右，從堿洗塔下部進(jìn)入，先與弱堿段的堿液接觸，再與中堿段的堿液接觸，最后進(jìn)入強(qiáng)堿段。工藝氣與堿液在堿洗段浮閥上發(fā)生逆流接觸，酸性氣體在堿液中發(fā)生中和而被脫除，最后在堿洗塔上部的水洗段進(jìn)行水洗，防止可能夾帶的堿進(jìn)入后系統(tǒng)。流程簡圖見圖1。

2　堿洗塔堵塞原因及危害

根據(jù)其他同類裝置經(jīng)驗，堿洗塔首次開工或檢修后，如果操作不當(dāng)，極有可能造成堵塔。學(xué)習(xí)吸收其他同類裝置生產(chǎn)中遇到的問題及處理經(jīng)驗，做好堿洗塔被堵的預(yù)防和及時在線處理，對于整個烯烴分離裝置的長周期運行至關(guān)重要。

堿洗塔堵塔的發(fā)生一般認(rèn)為是由于操作工藝條件控制不合適，系統(tǒng)中氧含量高，造成醛、酮類化合物在堿作用下發(fā)生Aldol縮合反應(yīng)，最終生成β-羥基醛，進(jìn)而生成黃油，在堿洗塔內(nèi)堵塞塔板。或是工藝氣在堿洗過程中，冷凝或溶解在堿液中的不飽和烴在痕量氧的作用下，易形成自由基，為黃油的生成提供條件［1］。黃油對堿洗塔系統(tǒng)影響較大，容易造成堿洗塔塔盤堵塞。黃油造成堿洗塔堵塞主要有以下影響：①黃油溶解在堿液中，造成堿液乳化，影響堿洗塔正常運行和酸性氣體脫除，影響堿洗效果，嚴(yán)重時會導(dǎo)致堿洗不合格，影響下游產(chǎn)品質(zhì)量；②大量黃油聚合結(jié)垢，最終沉淀在塔內(nèi)，堵塞堿洗塔分布器，影響堿洗塔的堿液循環(huán)洗滌效果，縮短堿洗塔運行周期。

3　堵塔的預(yù)防措施

根據(jù)同類裝置生產(chǎn)經(jīng)驗，嚴(yán)格控制以下工藝參數(shù)，做好系統(tǒng)的置換等預(yù)防措施可以有效避免堵塔情況的發(fā)生。

圖1　堿洗塔流程圖

3.1嚴(yán)格控制操作溫度

堿洗操作溫度降低，NaOH與CO2反應(yīng)速率降低，堿液黏度增加，可能導(dǎo)致氣體帶液。溫度太低還會導(dǎo)致Na-CO3溶解度降低而析出，析出的NaCO3與黃油混合在一起容易堵塞塔盤、降液管或管線；還會引起工藝氣中的重?zé)N在低溫下冷凝，在堿的作用下易生成黃油。堿洗操作溫度太高，導(dǎo)致工藝氣中的乙醛等不飽和烴發(fā)生Aldol縮合反應(yīng)，最后聚合生成黃油。故進(jìn)入堿洗塔工藝氣溫度一般控制在45℃左右。

3.2控制合適的堿液梯度

堿濃度太低，堿洗塔的CO2吸收能力下降，CO2存在不能完全脫除的可能。而堿濃度太高會降低NaCO3的溶解度，NaCO3析出會使堿黏度增加，堵塞管道及塔盤。另外，堿濃度太高有利于黃油生成。堿濃度的選擇應(yīng)在一定吸收速度基礎(chǔ)上，盡可能減少洗滌循環(huán)次數(shù)。一般弱堿濃度保持在1%～2%，中堿濃度6%～7%，強(qiáng)堿濃度8%～10%。在保證塔頂CO2不超標(biāo)的前提下，可適量降低強(qiáng)堿段濃度和補(bǔ)入量。

3.3嚴(yán)格控制氧含量

氧會促進(jìn)不飽和烴的聚合反應(yīng)，加速黃油生成。尤其是裝置首次開車階段，要保證裝置氮氣置換等準(zhǔn)備工作分析合格，抑制堿洗塔投用初期黃油的生成對塔的長周期運行至關(guān)重要。

阻止氧進(jìn)入堿洗系統(tǒng)的措施有：①堿洗塔、堿循環(huán)泵、工藝氣加熱器等相關(guān)設(shè)備在首次投用后，用氮氣置換多次到合格，防止空氣帶入到堿洗系統(tǒng)；②水洗塔作用是脫除MTO生產(chǎn)的工藝氣中大量氧化物（包括甲醇、二甲醚、乙醇、乙醛、丙醛和丙酮等），根據(jù)實際情況加大鍋爐給水量，加強(qiáng)工藝氣在氧化物水洗塔的洗滌效果，盡可能減少酮醛類氧化物進(jìn)入堿洗塔，可有效抑制黃油生成；③黃油抑制劑有抗氧、阻聚和分散等作用，黃油抑制劑中配有抗氧劑，可降低堿液中氧的作用，減少自由基產(chǎn)生，還可使生成的黃油分散在堿液中，避免黃油黏附在塔分布器上或降液管上而導(dǎo)致堵塔［2］。連續(xù)穩(wěn)定注入黃油抑制劑，可以有效降低氧含量，從而減少黃油生成，降低堵塔情況發(fā)生概率。

4　出現(xiàn)輕微堵塔情況的在線處理

當(dāng)堿洗塔壓差超出允許范圍時，應(yīng)及時分析判斷原因，及時采取恰當(dāng)措施，可以有效防止堵塔現(xiàn)象進(jìn)一步惡化。在運行過程中對黃油生成情況要加強(qiáng)監(jiān)控，及時調(diào)整相關(guān)操作。首先，需要降低各段循環(huán)量，控制壓差。然后，加大氧化物水洗塔的鍋爐給水流量，確保工藝氣不含氧化物。同時，加大黃油抑制劑的注入量。必要時向塔內(nèi)注入洗油，加強(qiáng)塔內(nèi)置換。依靠重芳烴的分散溶解作用，使得塔內(nèi)關(guān)閉附著的污垢脫落、溶解［3］。還需定期在弱堿循環(huán)泵入口過濾器清理弱堿段的聚合物和析出Na2CO3晶體，該措施對減少弱堿段產(chǎn)生乳化起到良好效果。

5　結(jié)語

堿洗塔作為脫除工藝氣中酸性氣體的關(guān)鍵設(shè)備，其運行情況的好壞影響很大。而黃油作為堿洗過程的副產(chǎn)物，不加控制會嚴(yán)重影響堿洗塔的正常運行。通過合理控制堿洗塔操作溫度、堿濃度梯度，持續(xù)加入黃油抑制劑等措施，以及杜絕氧和含氧化合物進(jìn)入系統(tǒng)，可以有效控制黃油生成，防止塔盤管道等被堵塞。正常工藝操作中，應(yīng)密切關(guān)注堿洗塔壓差變化，超出操作范圍時，采取及時有效的在線處理措施可以防止堵塔進(jìn)一步惡化。

［1］叢彥祥，孫東民，王明巨.優(yōu)化堿洗塔操作減少黃油生成［J］.乙烯工業(yè)，2007（1）：28-29.

［2］余敏，尹兆林.乙烯裝置中堿洗塔黃油生成原因分析及對策［J］.石油化工，2000（6）：443-445.

［3］周巍.堿洗塔堵塞原因分析與在線運行處理技術(shù)［J］.現(xiàn)代化工，2012（32）：76-79.

Prevention and Online Treatment for Blockage in Alkaline Washing Tower

Wang JianyeGao Zhijuan
（Zhongtian Hechuang Energy Co.Ltd.，Ordos Inner Mongolia 017000）

Aiming at the condition of the device starts for the first time，in order to solve common caustic tower plugging problems，the reasons for the same tower block means during production may encounter were analyzed in detail，and realistic proposed prevention treatments of tower operating temperature range，alkali concentration range of each base section and how to avoid oxygen into the system to optimize process operation.When the tower plugging hapened，to avoid blockage in alkaline washing tower，washed oil timely online processing measures were put forward.It was aimed to provide theoretical support for the device long period stable operation.

alkaline washing tower；blockage；prevention treatment；online treatment

TQ221.211

A

1003-5168（2016）07-0120-02

2016-06-09

王建業(yè)（1987-），男，碩士，助理工程師，研究方向：烯烴分離生產(chǎn)。