重油催化裂化分馏塔结盐问题的分析及处理

王晓博 穆承旭（中国石化海南炼油化工有限公司，海南578101）

重油催化裂化分馏塔结盐问题的分析及处理

王晓博 穆承旭（中国石化海南炼油化工有限公司，海南578101）

本文对催化裂化分馏塔结盐问题进行简要分析，及在尽可能小的影响操作的情况下对结盐问题进行处理，对清洗分馏塔的洗塔方案给以简要说明。

催化裂化；分馏塔；结盐；洗塔

1　分馏塔简介

公司催化裂化分馏塔，底部有十层人字塔板，上部32层舌形塔盘，塔盘间距900～110mm。分馏塔工艺流程简介：从反应系统来的过热油气进入分馏塔底部，在人字塔板上与返塔油浆逆流接触，进行脱过热和洗涤催化剂，饱和油气在分馏塔分割成富气、汽油、柴油、回炼油和油浆产品。

2　分馏塔结盐对装置运行的影响

分馏塔的结盐会造成分馏塔压降持续增大，柴油汽油质量难于控制，分馏塔中上部操作难以平稳，操作弹性较小，催化处理量及原料性质或是污油回炼量稍微改变就会出现大幅波动，柴油质量不稳，柴油出装量及塔盘抽出温度大幅波动，顶循泵、贫油泵抽空等现象，严重时造成分馏塔冲塔。一般泵入口过滤器解盐严重，是造成流量不稳定甚至泵抽空的主要原因。

3　结盐的原因

催化裂化加工原料较重质化，原料中氮化物及氯盐含量较高，电脱盐装置处理能力有限，反应油气中不可避免的含有NH3和HCL，其在分馏塔中上部塔盘中形成NH4CL并析出结在塔盘、降液管、升气孔上，其反应机理可用以下方程表示：

2RN+3H2→2R+2NH3↑

2CL～+2H2O→2OH～+2HCL↑

NH3+HCl↔NH4Cl

在分馏塔内，反应生成的NH3及HCL与混有少量水蒸气的油气在上升过程中，温度逐渐降低，当温度在此环境下达到水蒸气的露点时，就会有冷凝水产生，这时NH3和HCL溶于水形成NH4Cl溶液，NH4Cl溶液沸点远高于水沸点，随塔内回流在下流过程中不断被提浓，当浓度达到一定的程度时便会有盐析出，逐渐使降液管、受液盘和塔盘上的空隙减小，导致气液流量降低，上层塔盘液层高度增加，塔盘之间有效空间减少，塔盘压力降增加，导致过量的雾沫夹带，累计到一定的程度将影响分馏塔的正常操作，使产品质量合格率下降，严重时造成冲塔。

催化裂化装置原料较重，为了增加轻质油的收率，采用高温，短反应时间，大剂油比的操作手段。由于高温操作会造成过度裂化，在提升管一反出口注入急冷水作为终止剂才抑制二次裂化，改善产品分布。为使原料油充分雾化，提升管使用雾化蒸汽；为减少可汽提碳进入再生器，使用汽提蒸汽；为使提升管内充分流化，底部使用预提升蒸汽；为防止分馏塔底油浆结焦，分馏塔底注入搅拌蒸汽；为保证柴油闪点合格，柴油塔底部注入汽提蒸汽；这些水蒸汽的使用导致分馏塔顶水汽分压较高，易使分馏塔中上部出现液相水，为形成盐溶液提供条件。

4　分馏塔水洗过程

水洗过程可分两个阶段进行，第一阶段水洗至顶循环抽出层，顶循带水盐含量不再下降时可开始第二阶段水洗。第二阶段水洗柴油汽提塔A塔，同样在盐含量不再下降时结束水洗。分馏塔水洗操作步骤如下：

（1）封油罐停收催化柴油，改收外来封油建立燃烧油循环，避免水洗时柴油带水影响机泵运行。

（2）联系罐区做好接收不合格汽柴油和大量油浆的准备。

（3）投用柴油汽提塔A塔，但不投用汽提蒸汽，同时B塔汽提蒸汽降至829kg/h。

（4）催化降量至245t/h左右，此时主风为4046nm3/h，沉降器顶压为0.18MPa，再生器压力为0.25MPa。

（5）停贫富吸收油系统并关闭抽出和返塔器壁阀，避免水洗过程中将含盐污水带至贫富吸收油系统。柴油改去不合格罐。

（6）粗汽油罐A罐拉低液位至20%，B罐拉空，吸收稳定系统各塔底及稳定塔顶回流罐拉低液位至30%，凝缩油罐液位拉低至20%。停粗汽油去吸收稳定系统，吸收稳定改三塔循环。

（7）分馏塔通过冷回流线注水。水洗水量有9t/h逐步提升至35t/h，后提升至50t/h。

（8）五个小时后柴油汽提塔A塔采样：氯离子51200ppm、铵离子18582ppm。

顶循泵入口样：氯离子3555ppm、铵离子793ppm.

（9）之后每个20分钟采样一次：

柴油汽提塔A塔样：氯离子331ppm、铵离子242ppm。

柴油汽提塔A塔样：氯离子252ppm、铵离子229ppm。

顶循泵入口样：氯离子509ppm、铵离子331ppm.

（10）达到要求后停注水，开顶循至塔顶冷油器退水线，恢复操作。

5　分馏装置两次洗塔的对比

本装置曾于三个月前对分馏塔在线水洗，此次洗塔是通过新增加顶循至分馏塔顶冷却器排水专线排出污水，待粗汽油分析合格后再恢复正常流程，此过程中催化处理量保持不变；此次洗塔结束后缓慢提高处理量，利用反应油气不断增加带来的热量将塔内剩余的水分蒸出。两者的主要不同为：洗塔结束恢复正常生产过程中，提高原料处理量的时间点和幅度的不同。前一次恢复操作共用10小时，产品从恢复到合格共10小时，排放不合格污油约1400吨。此次恢复操作共用8小时，产品从恢复到合格4.5小时，排放不合格污油约930吨。

6　结语

6.1尽量提高原油的品质，对电脱盐装置及催化原料预处理装置进行优化，尽量减少催化原料含盐量。

6.2在保证产品质量合格基础上，提高分馏塔中上部温度，避免在塔内形成水相内回流。

6.3提高顶循及一中返塔温度。

6.4降低水汽分压，减少进入分馏塔的蒸汽量，反应加大预提升蒸汽量，增加塔的操作弹性。

［1］刘可非，韩剑敏，叶晓东，等。重油催化裂化分馏塔结盐的分析与对策［J］。石油炼制与化工，1994，35（1）：46～49.