脱戊烷塔底重沸器结焦的原因分析与对策

2017-10-14郭春兰

魅力中国 2017年23期

关键词：结焦

郭春兰

摘要：针对延安炼油厂气体分馏装置脱戊烷塔底重沸器结焦的问题，根据生产实际，利用基本理论，探究了结焦的主要原因。从解决原料携带MDEA降解产物，MDEA在高温下氧化产生DEA导致结焦入手，提出了控制气带液、优化脱戊烷塔操作参数和延长结焦物停留时间等对策，有效的延长了塔底重沸氣结焦时间。

关键词：胺液降解产物；气带液；重沸器；结焦

延安炼油厂30万吨/年液化气精制装置脱硫单元采用胺法脱硫工艺脱除催化液态烃中的硫化氢，精制后的液化气直付气体分馏装置作为原料。自2004年气体分馏装置投产以来，每次检修时塔底重沸器管束结大量炭黑状物质，尤其在管束间结焦物多（图1），通常检修清焦后，该换热器换热效果明显改善，经过运行一段时间，因结焦造成换热效率降低，蒸汽进入重沸器管程后，未经过完全冷凝就被带出重沸器导致水击，由于换热效率差被迫降低生产量或停工抢修，严重影响装置的安全、平稳、长周期运行。

一、脱戊烷塔概况

气体分馏装置脱戊烷塔是将来自脱丙烷塔底的C4、C5及以上重组分进行分离。脱戊烷塔塔板是48层导向浮阀塔板，C4、C5及以上组分进入脱戊烷塔第19层塔板，塔顶压力为0.5MPa，塔顶馏出经空冷器冷却后进入塔顶回流罐，冷凝液由脱戊烷塔顶回流及产品泵抽出，一部分送至脱戊烷塔顶48层塔板做回流，另一部分经碳四冷却器冷却至40℃后送至罐区或直付MTBE装置作原料。塔底戊烷馏分用戊烷馏分泵部分送至罐区，部分返回塔底。

二、脱戊烷塔底重沸器结焦的主要原因分析

（一）原料气带液的影响。由于MDEA溶液抗污染能力差，液化气精制装置原料中夹带的浓烃、系统内混入的润滑油、固体颗粒、溶液中悬浮颗粒、热稳定盐和降解产物，导致胺液发泡气带液现象严重。

通过对结焦物元素分析结果（表1）可以得出，结焦物是原料液化气携带胺液降解物、部分二硫化物及腐蚀聚合物，气分装置原料缓冲罐脱水呈弱碱性也充分证明了气带液现象。通过查阅文献[1] MDEA的氧化降解产物主要是甲酸盐、乙酸盐和甘醇酸盐（表2），30%MDEA溶液在82℃下氧化28天产生的二乙醇胺（DEA）高达1605 mg/kg 。

（二）塔底操作温度的影响。脱戊烷塔操作釜温高会加速塔底再沸器的结焦。实践证明，系统压力在0.5MPa，塔釜温度在80℃以上结焦速度明显加快（表3），从表中看出操作温度对形成结焦物的影响。

（三）MDEA聚合物停留时间的影响

MDEA聚合物在脱戊烷塔底停留时间的长短也是影响结焦周期的重要因素，脱戊烷馏分泵出口设计有一条返塔线，因运行时间长，未对该管线进行清理，返塔流量过小，聚合物在塔底的停留时间较长，缩短了重沸器结焦时间[2]。

三、对策

（一）控制精制液化气带液。加强液化气精制装置原料罐脱水，将浓烃等杂质及时脱除，减小原料中杂质对系统内胺液的污染。确保胺液储罐的水、氮封效果，避免氧化降解[3]。适当提高精制液化气水洗罐用水量并降低水洗罐界位来延长液化气在水洗罐中的停留时间，提高液化气水洗效果。通过以上措施控制气带液。

（二）优化参数。从气分原料组成看原料中C5含量不高（表4），在保证产品质量的前提下，优化脱戊烷塔操作参数（表5），适当降低塔釜温度来延长结焦物的形成时间。

（三）保证塔底物料扰动。更换脱戊烷塔底馏分返塔管线，保证返塔循环量，增加塔底物料扰动，缩短结焦物在塔底的停留时间。

四、结束语

通过对脱戊烷塔底重沸器结焦原因的分析，采取控制精制液化气带液，从源头上降低了结焦物的产生，同时优化操作参数，保证塔底物料的循环扰动，延长了结焦周期，为装置的安全、平稳、长周期运行奠定了基础。

参考文献：

[1]王祥光，胺法脱硫运行中问题。脱硫技术，北京：化学工业出版社，2012：426-433。

[2]孟繁明，朱建华，董晓坤，杨丽，气体分馏装置重沸器结焦原因剖析。石油炼制与化工，2005，36（7），15～18。