炼化乙烯装置减粘塔系统运行问题分析与改进措施

符吉利(海南太平洋石油实业股份有限公司，海南 三亚 572000)

0 引言

为控制汽油分馏塔塔釜运行不稳定和解决焦块堵死裂解燃料油管线的问题，停工期间，镇海乙烯减粘塔以及急冷器切出检查，并在减粘塔底部抽出口增加防焦过滤罩，成功的解决减粘塔运行不稳定的问题。下文将对此减粘塔的运行状况和存在的问题进行分析 ,并提出了可行改进措施。

1 镇海乙烯急冷油减粘塔运行状态及存在问题

1.1 急冷油减粘塔工艺流程

中国石化镇海石化股份有限公司新建的100wt/乙烯装置采用了减粘塔减粘的技术。其工艺流程图如图1所示。

急冷油来自急冷塔(DA-151)塔釜，经过滤器(FD-152)过滤后，在调节阀(TIC-15010)的控制下，经过混合器(HB-151)注入减粘塔(DA-153)上部，然后用从乙烷裂解炉出来的循环乙烷裂解气对其汽提。汽提出的轻质物料进入减粘塔塔底，达到为急冷油减粘的目的。塔内部的液体自上而下流到下段，通过调节阀(FIC-15005)控制中压蒸汽再次进行汽提，汽提出的轻质物料的蒸汽送回急冷塔塔底。减粘塔塔釜的裂解燃料油产品经输送泵(GA-154A/B)外送。经裂解燃料油冷却器(EA-155A/B)用急冷水冷却到80℃后，送往裂解燃料油贮罐区。

这种急冷油减粘工艺首先由公司S&W 研究开发，经过几年的发展，已形成比较成熟的种减粘工艺，国内很多在建的乙烯装置都采用此种技术，以下是该型急冷油减粘塔工艺的优缺点(见表1)。

表1 减粘塔系统技术特点

1.2 减粘塔投用后的运行状况

镇海乙烯开车成功后，减粘塔接收来自乙烷裂解炉的裂解气进行急冷油减粘操作。运行半年期间，减粘塔运行状况不稳定，主要表现在以下几个方面。

(1)裂解燃料油的粘度过大。主要表现为减粘塔釜裂解燃料油的粘度高，导致返回急冷塔的裂解燃料油流量调节阀结焦，调节失灵。

(2)减粘塔塔釜结焦物过多。2010年8月25日和10月8日，因PFO 产品泵GA-154A/B 入口管线及过滤器堵，造成PFO 产品泵抽空和减粘塔液位急速上升，为维持减粘塔的运行，一方面通过打开减粘塔至FA-155排放线，将PFO 适当排至FA-155，以便控制塔釜液位。另一方面BA-101炉富乙烷气退出、循环丙烷退至BA-102炉，降低乙烷裂解炉的负荷。由于焦物过多导致EA-154切换、清理的频繁，严重影响减粘塔的平稳运行。

12月12日，停工消缺打开DA-153倒空清理过程中，发现在其塔釜中积存了大量质地较硬的焦块(见图2)，塔底引出线结焦严重(见图3)，阻塞了GA-154 A/B 入口过滤器的管道，导致其无法稳定运行。急冷器HB-151四只急冷油喷嘴拆开检查正常，但急冷器内壁有部分挂焦。

图2 减粘塔塔釜焦块

图3 减粘塔塔底部排放管线

2 影响减粘塔系统稳定运行的原因分析

2.1 工艺系统问题

(1)乙烷裂解炉运行不平稳。装置开车早期，因系统运行不平稳、COT 控制不当等原因，导致乙烷炉炉管管壁焦层脱落，带入减粘塔，并在塔内进一步聚合，形成较大的聚合物。

(2)急冷油进料中焦物较多。急冷油中的聚合物进入减粘塔，成为结焦母体，进而造成塔内结焦。

(3)减粘塔工艺参数控制不稳定，达不到设计值(见表2)。

表2 减粘塔各运行参数设计值与实际值的比较

2.2 设备问题

(1)配管布局不当，使得形成的焦粒不易排出。因在减粘塔塔釜排出管线配管过长，而且都是垂直水平方位安装，弯头设置过多(见图4)，管径尺寸不合理，容易积累焦粒，进而形成较大焦块，阻塞管线，阻挡燃料油流入过滤器(FD-154),导致GA-154抽空，减粘塔无法正常运行。

图4 减粘塔塔釜引出的PFO过滤器入口管线

(2)急冷器HB-151水平布置，不利于MS 防焦汽均匀注入，喷嘴易被胶粒堵死，而且由于重力和防焦喷嘴布局的原因，由乙烷炉和急冷油带来的焦块会在此喷嘴出口处挂焦，形成结焦母体，进而发展成大块焦块，然后随着急冷油进入减粘塔。

3 针对分析结果建议改进措施

(1)提高乙烷裂解炉运行的稳定性。优化乙烷裂解炉的操作，使其操作负荷、裂解炉出口温度(COT)及超高压蒸汽(SS)温度控制在工艺操作参数范围内，以保证减粘塔的稳定进料，减小粘度控制系统的大幅度波动。

(2)加大过滤器排油频次。由于急冷油经过滤器之后进入减粘塔，急冷油含有焦粒较多，为了降低急冷油中的焦粒，应加强过滤器排油和清焦频次，进而降低结焦母体数量，提高油品品质。

(3)针对减粘塔燃料油出口管线出现堵塞情况，停工期间，减粘塔以及HB-151切出检查，并在减粘塔底部抽出口增加过滤罩(见图5)，从而把塔底的大焦块隔离开来，避免大的焦块进入相关管线并堵死。但这种技改缺点是当塔釜的焦块积累到一定程度时必须切出清理，在一定程度上影响乙烷炉持续长期运行。

图5 减粘塔塔内安装的防焦罩

(4)增大减粘塔至FA-155排放线和PFO 过滤器入口管线的管径和缩短管线的长度，并以一定的倾斜度安装。

4 结语

随着各项技改技措和优化措施的应用，降低结焦和大块结焦块的影响，急冷油减粘控制系统目前较为稳定，FD-154的切换和清理频率有了很大下降，PFO 产品泵再没有出现过抽空现象，不再对装置生产形成制约，满足了装置高负荷生产的需要。