浅谈分馏塔冲塔及其预防措施

曾凯 潘彬（中石油玉门油田分公司炼化总厂，甘肃 酒泉 735000）

1 炼化催化装置简介

某年改造后的玉门炼化二套催化装置的分馏塔设油浆、回炼油、一中段回流、顶循环回流。利用这四段回流来控制分馏塔各个液位以及热平衡。

冲塔前分馏塔控制工艺指标参数：塔顶100℃-115℃，顶循环抽出温度140℃-150℃，顶循环量100t/h-130t/h，0#柴油抽出温度200℃-220℃，一中段循环量220t/h-250t/h，回炼油返分馏塔五层45t/h-50t/h。

2 在2012年开炼的过程中连续出现分馏塔冲塔的情况

2.1 冲塔原因：形成塔内汽液项符合过大的诸因素，都可引起冲塔，如：原料处理量、塔底吹汽量、塔顶回流量过大等。在塔内塔板结盐或降液管堵塞时汽液相负荷不均匀也会造成冲塔。

2.2 冲塔现象：T201的液面LIC-1202迅速下降、回炼油V202的液面迅速上升、分馏塔底部液相温度TI-1224迅速下降、分馏塔底部气相温度TI-1223/1-3迅速上升。一中回流温度TIC-1206和塔顶TIC-1202温度缓慢上升，顶循环泵和一中回流泵并未抽空。

2.3 根据上述情况判断可能是分馏塔回炼油返塔二层以下舌形塔板降液管堵塞造成气液相负荷的不均匀造成的冲塔。因为回炼油管迅速上升说明回炼油可以从分馏塔三层塔板处的半抽出斗流进回炼油罐说明三层以上塔板的降液管是通畅的，同时分馏塔液面迅速下降说明一、二层塔板的降液管堵塞导致液相无法降至分馏塔底，从而导致了分馏塔频繁冲塔。由于分馏塔液面下降很快，从事故旁通补原料来维持塔底液面,影响了装置的长周期运行。

2.4 车间通过配置管线把回炼油返塔五层的一部分回炼油打入油浆上返塔通过油浆系统进入分馏塔,从而使一、二层的液相顺利的进入分馏塔的脱热段，这样终于解决了分馏塔冲塔的问题。

3 分馏塔冲塔预防措施

3.1 减少塔盘被堵塞措施

3.1.1 减少反应油气携带的催化剂粉尘进入塔盘：装置采用高效新型VQS油汽分离器，使的反应油气中携带的催化剂含量大大下降。平稳两器压力和料位，使油气分离器工作在最佳线速范围里，从而减少反应油气带入分馏塔的催化剂粉尘。保证油浆上返塔的流量是反应进料的1.5-2倍，使反应油气中的催化剂粉末被油浆均匀冲洗掉，对降低油浆中催化剂含量极有利。当油浆固含超过6g/L时要可以外甩油浆以降低油浆固体含量。

3.1.2 减少重油系统结焦：催化裂化的原料重质化是造成重油结焦的根本原因，采取提高塔底温度、增加油浆回炼等方法，都会导致油浆质量的浓缩，造成重油密度变大，稠环芳烃含量增加。

油浆中所含的烯烃和稠环芳烃最容易结焦，油浆中的烯烃、稠环芳烃含量及密度、粘度的增加，都会引起结焦趋势增大；油浆中因固体含量的增加，也将促使油浆系结焦。

3.2 塔底温度和结焦的关系

为提高轻油收率，装置分馏塔塔底温度一般控制在330℃-355℃之间，为减少分馏塔底结焦，我们一般都把温度控制在350℃左右，在液相烃类热反应的过程中，随着温度升高系统相当于溶剂组分的溶解能力下降，溶质组分容易从溶液中分离出来，使得第二液相容易形成。另外，由于体系温度升高，使得缩合反应加剧，最终导致结焦，对原料和热反应产物用正庚烷、甲苯抽提的实验证明，随着热反应时间的增加，正庚烷不溶物和甲苯不溶物增加，温度越高，时间越长，生产的甲苯不溶物越多，系统结垢越严重。油浆中芳烃缩合是导致系统结垢的根本原因。

油浆在分馏塔底的停留时间一般5分钟左右，不算很长，但实际上由于在塔底都有1个缓流区，特别是在聚集有一部分催化剂和焦时，会造成流动死区，所以在这一区域内的介质实际停留时间远大于平均停留时间，从而造成分馏塔结焦。

3.3 使用阻焦剂

阻焦剂具有分散性能，能阻止悬浮在油浆中的催化剂粉末、腐蚀产物、盐类等聚集，从而限制颗粒增大和沉积；具有抗氧化性能，能与活泼的烃基自由基形成惰性分子，阻止烃基自由基的聚合，从而减少缩合产物焦碳的产生。

3.4 保证分馏塔油浆上返塔的流量

由于分馏塔底反应油气人口处正对面及附近结焦严重，为减缓反应油气对塔壁的冲蚀增加了一个循环油浆返塔上进口，利用了循环油浆洗涤反应来油汽中的催化剂降低塔底壁温，减少油浆停留时间，提高油浆流速，防止结焦。

3.5 减少油浆在塔底的停留时间

保持油浆循环系统的较高流速，一般大于13m/s，油浆循环量在不小于327t/h的条件下，从而使油浆在塔底的停时间为4分钟左右，改善操作条件，免沉积催化剂，减少死角，防止结焦。

4 结语

某年检修中打开分馏塔，发现一、二层和上部的舌形塔盘大部分堵塞，以致于塔盘上的液相不能从降液管降至下层塔盘，导致了分馏塔内部的气液相负荷不均匀导致的冲塔。堵塞物主要有催化剂粉尘和焦质颗粒组成。在以后的分馏塔操作中应该保持较大的油浆上返塔流量来洗涤反应油气携带的催化剂粉尘和减少重油系统结焦，从而减少舌形塔盘被堵塞的情况，从根本上阻止冲塔现象的出现。

[1]80万吨/年重油催化裂化装置操作规程.中石油玉门炼化总厂，2006.

[2]马伯文主编.催化裂化装置技术问答[M].中国石化出版社，2003.