催化裂化分馏塔结盐原因分析及处理
2015-12-21童加强周洋
童加强 周洋
(中国石油庆阳石化公司一联合运行部,甘肃 庆阳 745000;中国石油兰州石化公司石油化工厂原料储运联合车间,甘肃 兰州 730060)
前言
催化裂化装置由于分馏塔结盐,发生多次操作生产波动,主要表现为分馏塔柴油馏出口温度上升,轻柴油流量大幅度波动,严重时柴油中断,柴油泵抽空,塔顶回流罐液面大幅升高,分馏塔顶压力无明显变化但压降增大,汽油馏分变重,顶循环回流同时出现晃量或抽空,并且使分馏塔分离效果变差,造成冲塔,多次导致产品不合格,无法实现装置的安稳长满优运行。
1.结盐原因及现象
1.1 结盐的原因
120 万吨重油催化裂化装置原料中有氯和氮存在,在催化裂化反应后HCl气?体不断逸出,
同时催化裂化原料中的氮化物在催化裂化反应条件下形成NH3,
在分馏塔内的油气上升过程中温度逐渐降低,当温度达到环境下水蒸气的露点温度是,就会有冷凝水产生,这时NH3和HCL溶于水之后产生发生反应形成NH3Cl溶液。NH3Cl溶液的沸点远高于水的沸点,其随塔内回流液体在下流过程中逐渐提浓,当盐的浓度超过其在此温度下的饱和浓度时,就会结盐析出,沉积在塔盘上及降液管底部,分馏塔内随着油气不断上升,而分馏温度下降,NH3Cl结晶的速度越快,同时在设备表面的NH3Cl晶体也聚积越多,与铁锈混合在一起沉积在塔盘及降液管内,阻塞流体,导致分馏塔压降增加,严重时发生冲塔现象。
1.2 结盐的现象
1.2.1 分馏塔压降增大由30KPa上升至最高60KPa
1.2.2 由于沉积在塔盘上的盐层影响传热效率,在调节一中回流量、顶循回流量时,塔内中部、顶部温度变化缓慢且严重偏离正常值
1.2.3 由于沉积在塔盘上的盐层影响传质效率,导致汽油、柴油馏程发生重叠,汽油干点严重不合格
1.2.4 由于结盐析出沉积在分馏塔抽出口,致使柴油抽出量明显降低甚至无法抽出,柴油泵多次出现抽空现象1.2.5酸性水样中氯离子或氨例子含量很高1.2.6顶循泵P-2204壳内结盐严重
2.采取措施
针对分馏塔工况,车间决定通过分馏塔水洗的方法来解决结盐问题。
2.1 水洗方案
2.1.1 水洗前,降低装置加工总负荷;
2.1.2 沉降器降压,维持烟机正常运行,调节取热器取热负荷,视情况加大油浆回炼量、渣油量(必要时打燃料油补充),维持两器热平衡;
2.1.3 水洗过程中,加强2l层板温度控制以使水蒸汽尽可能少的落至柴油抽出,同时加强封油罐脱水;
2.1.4 为了安全,控制塔顶温度在90-95℃(指标90-135℃);
2.1.5 降量生产过程中,加强油浆固体含量分析;
2.1.6 维持气压机运行正常,吸收稳定系统相应降负荷运行;
2.1.7 水样分析为半小时一次,在顶循排凝口采水样,化验分析水中氯离子含量。当水中氯离子含量基本不变时,停止水洗。
2.1.8 水洗结束后,调整分馏塔负荷,逐步减少冷回流;恢复反应进料量,反应系统恢复正常操作,吸收稳定调整操作至正常。
2.2 洗塔流程
新鲜水——〉粗汽油泵——〉塔顶水洗线——〉冷回流返塔线——〉分馏塔32层——〉分馏塔顶油气分离器——〉含硫污水罐——〉含硫污水泵——〉去酸处理。
要求:加强封油脱水,防止封油泵抽空。说明:下图中,塔顶水洗线为后加。
水洗流程
新鲜水自冷回流打至塔顶,控制适宜的温度,使塔顶蒸汽凝结成水,与注入的新鲜水形成内回流,沿塔盘自上而下流动,油气不凝结,仍从塔顶馏出,洗塔水在下流过程中溶解塔盘上的铵盐,冲走塔盘上的浮垢,从柴油抽出口抽出。
3.预防措施
3.1 岗位人员应加强对分馏塔顶压降变化的监盘,发现压降异常升高,应立即通知调度及车间管理人员,并立即联系反应岗位降低装置处理量,同时降低分馏塔顶负荷,防止冲塔发生。
3.2 降低分馏塔一中段取热量,提高顶循返塔温度,降低或停用冷回流,使水以蒸汽形式馏出分馏塔塔顶,防止因温度过低使水蒸气凝结成水,留在塔顶部液相中,形成液封,同时也可以降低分馏塔结盐,保证分馏塔操作正常。
3.3 为防止分馏塔顶循环系统抽空或上量不好,在正常操作时顶循抽出温度要尽量避免发生大幅度波动,同时宜保持在124℃以上;同时为防止分馏塔上部结盐加重,保持顶循返塔温度在80℃以上,同时降低冷回流流量。为保证分馏塔顶部气液相负荷能达到平衡,正常操作时宜控制顶循环流量大于260t/h。