60 t/h酸性水汽提装置长周期运行技术改造

张建虎 , 管生洲 , 冯光锐 , 张军昌

(陕西延长石油(集团)有限责任公司 榆林炼油厂 , 陕西 榆林 718500)

酸性水汽提装置是炼油厂重要的环保装置,承担着炼厂含硫污水的净化作用。某炼油厂60 t/h酸性水汽提装置采用双塔加压汽提工艺,于2016年12月投产。处理500万t/a常压、180万t/a催化、100万t/a连续重整、200万t/a柴油加氢、20万t/a DCC裂解轻油加氢、20万t/a DCC裂解石脑油加氢、90万t/a汽油精制、硫黄回收、45万t/a加氢裂化等装置,各分馏塔顶回流罐、油气分离器的排水和洗涤水,将其中的H2S、NH3含量降到一定值,再排至污水处理装置进一步处理,避免影响污水处理装置生化单元正常操作。装置存在脱硫塔塔盘运行效率低,冲塔频繁,塔盘易结垢,部分换热器堵塞等问题,影响装置长周期运行,检修周期3～6月/次。针对上述问题,经不断地改造和优化,实施了增设原料水过滤器,增设3.5 MPa蒸汽至1.0 MPa蒸汽减温减压器,脱硫塔(T101)由浮阀塔盘改造为CJ-VP型超级抗堵大通量塔板,设置并联备用换热器等技术改造。

1 技术改造

1.1 增设原料水过滤器

由于上游装置酸性水组分复杂,含有大量的钙离子、镁离子、铁离子,特别是45万t/a加氢裂化装置排放的酸性水,易夹带煤粉,进入塔和换热器后会附着在塔盘及管束的表面,引起汽提塔塔盘和换热器结垢堵塞,降低换热效率,使蒸汽消耗增加,同时使净化水泵入口温度过高而抽空,导致装置操作的紊乱,使净化水质量不合格。2018年4月在酸性水进脱气罐前增加酸性水过滤器F101A/B(并联使用),有效降低装置结垢,提升净化水的合格率。

1.2 增设3.5 MPa蒸汽至1.0 MPa蒸汽减温减压器,提高蒸汽压力

60 t/h酸性水汽提装置是该厂1.0 MPa蒸汽用户,冬季由于防冻需要,1.0 MPa用量增多,1.0 MPa蒸汽管网压力和温度偏低,导致脱硫塔重沸器、脱氨塔重沸器蒸汽量提不起来,装置无法运行。2018年4月,将管网3.5 MPa蒸汽通过减温减压器减至1.4 MPa,再利用蒸汽喷射器与装置原1.0 MPa蒸汽混合后达到提高压力及温度的目的,使压力保持在0.85 MPa以上,从而保证装置在冬季正常运行。

图1 增加减温减压器后蒸汽流程

1.3 脱硫塔(T101)由浮阀塔盘改造为CJ-VP型超级抗堵大通量塔板

为解决脱硫塔(T101)塔盘运行效率低、冲塔频繁、塔盘易结垢堵塞问题。2019年9月,在未改变脱硫塔整体工艺的情况下,对脱硫塔塔盘进行技术升级,将脱硫塔内所有浮阀塔盘更换为天津市创举科技股份有限公司研发的CJ-VP 型高效抗堵喷射塔盘(改造内容:更换Φ1 400塔盘26块,Φ1 400溢流堰26块,连接件1套)。该塔盘是一种动能因子更大,传质区由板孔和V型捕集结构组成,没有易堵部件,抗堵性能更好,捕雾能力强,处理能力大,传质效率更高的高效塔盘,在保证塔板效率的同时兼顾抗堵的性能。

脱硫塔更换塔盘后,运行效率提高,蒸汽耗量从5.5 t/h降低到4.5 t/h,脱硫塔酸性水处理量提高约10%,塔底脱硫水硫化物含量降至700 mg/L左右,液氨产量从50 t/月提高到60 t/月,冲塔次数明显减少。且最大程度延长了塔的抗堵周期,从2019年9月4日开工连续运行至2022年8月18日,2022年8月检修时打开入孔检查确认,塔盘无任何结垢及堵塞现象。

1.4 设置并联备用换热器

针对原料水-净化水换热器E101A/B、原料水-脱硫水换热器E102、净化水冷却器E107等换热器频繁堵塞严重问题,利用旧80 t/h酸性水汽提装置换热器,将原料水-净化水换热器E101A/B与80 t/h酸性水汽提装置原料水-净化水换热器E3401C/D进出口管线连通,原料水-脱硫水换热器E102与80 t/h酸性水汽提装置原料水-净化水换热器E3401E/F进出口管线连通,净化水冷却器E107与80 t/h酸性水汽提装置净化水冷却器E3403A/B进出口管线连通,将旧80 t/h酸性水汽提装置换热器作为备用换热器,一旦发现上述换热器出现堵塞问题,及时将换热器切换至备用换热器,保证在装置不停工的情况下,对堵塞的换热器进行清洗。

2 结论

通过增设原料水过滤器、3.5 MPa蒸汽至1.0 MPa蒸汽减温减压器、脱硫塔由浮阀塔盘改造为CJ-VP型超级抗堵大通量塔盘,设置并联备用换热器等技术改造。解决了影响装置长周期运行的瓶颈问题,应用效果良好,保障了装置长周期安全、环保、平稳运行。装置自2019年9月4日开工后,连续运行至2022年8月18日,实现了3年一大修的目标,证明了改造措施的有效性,为行业同类装置运行积累了丰富的经验。