高偉強

摘要：在乙烯裝置中，裂解裝置的能耗與平穩(wěn)運行與急冷水品質好壞息息相關，若是急冷水發(fā)生乳化，降低了稀釋蒸汽的品質，而稀釋蒸汽質量變差直接會影響到裂解爐的安全、穩(wěn)定與長周期運行。急冷水乳化后將降低急冷水和工藝水的換熱器換熱效果，急冷系統(tǒng)中的熱量無法得到及時、充分的回收，因此為滿足裂解爐的生產(chǎn)需要就要從蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中補充大量的熱量，而且急冷水發(fā)生乳化現(xiàn)象也會導致急冷系統(tǒng)的排污油含量嚴重超標，可見只有采取有效措施防止急冷水乳化，才能保障裂解爐與急冷系統(tǒng)的安全運行。因此，文章就乙烯裝置急冷水乳化的原因及對策進行深入探討。

關鍵詞：乙烯裝置；急冷水；乳化；原因；對策

一、急冷系統(tǒng)簡介

急冷水系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)以及急冷油系統(tǒng)是乙烯裝置急冷系統(tǒng)中的主要組成部分，主要實現(xiàn)回收裂解氣過程中產(chǎn)生的低能位熱量，進而對相關介質進行加熱和蒸汽生產(chǎn)，同時析出裂解輕、重燃料油，以及粗裂解汽油等產(chǎn)品，最后裂解氣在得到進一步冷卻之后進入壓縮系統(tǒng)。

（一）急冷油系統(tǒng)

急冷油塔、重質燃料油塔以及輕質燃料油塔等構成了急冷油系統(tǒng)，裂解氣由裂解爐的油冷器進入急冷油塔后，經(jīng)過急冷油與盤油的循環(huán)冷卻，從塔側線分離出輕質燃料油。輕質燃料油塔釜的急冷油經(jīng)過過濾網(wǎng)過濾后，有一小部分去乙烷的油冷器用于重質燃料油的采出，其余的急冷油經(jīng)過稀釋蒸汽發(fā)生塔進行熱量回收，冷卻后的急冷油除了有一部分進入裂解爐油冷器之外，其余的返回急冷油塔。

（二）急冷水系統(tǒng)

裂解爐產(chǎn)生的裂解氣進入急冷水塔后直接與其中的循環(huán)急冷水接觸、冷卻。冷卻后的裂解氣進行油、水分離，分離出來的汽油一部分回流到急冷油塔進行二次冷卻，剩下的送到汽油分離裝置。急冷水塔中的急冷水經(jīng)過工藝加熱進行熱量回收，蒸汽則作為蒸汽系統(tǒng)的進料。

（三）稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)

工藝水和蒸汽發(fā)生塔是稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的主要組成部分，裂解爐中的裂解氣反應過程中的大部分稀釋蒸汽經(jīng)過急冷水塔冷卻、回收熱量之后，在稀釋蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中得到重復利用。

二、急冷水乳化的原因

急冷水的乳化現(xiàn)象指的是急冷水呈乳白色，油水混合不能分層，進而影響裂解爐的操作，也帶來較大的環(huán)境問題。造成急冷水乳化的主要原因包括以下幾個方面。

（一）急冷水pH過高

實驗顯示，乙烯裝置中急冷水的PH值應控制在6.5-7.5左右為宜，若是急冷水的PH值高于8.7，將會出現(xiàn)明顯的乳化現(xiàn)象。造成急冷水PH值過高的原因主要有兩方面，一是由于急冷水塔的pH值調節(jié)泵入口過濾網(wǎng)堵塞導致前期的氨泵注入沖程較大，當把過濾網(wǎng)清理干凈后大量的氨就會在短時間內進入急冷水系統(tǒng)使得急冷水的PH值大幅上升，而且溶液配制過程中攪拌不均勻也會造成急冷水PH值發(fā)生波動。二是堿洗塔的弱堿換熱器發(fā)生內漏而引起急冷水的PH值過高。弱堿換熱器管程走的是急冷水，殼程走的是堿液，當堿洗塔的弱堿換熱器發(fā)生內漏時，即使是氨泵全停急冷水的PH值也會大幅上升。

（二）重油進入急冷水系統(tǒng)

若是對急冷油塔的操作不正確，極易引起汽油干點過高，急冷油塔定的裂解氣夾就會帶重組分進入急冷水塔，降低塔釜的油水分離效果。重油進人急冷水塔后，縮小了急冷水與油的密度差，進而發(fā)生急冷水乳化現(xiàn)象。此外，盤油冷卻器內漏也會減小急冷水與油的密度差。盤油冷卻器對急冷油有著回流調溫的作用，因此，若是盤油冷卻器發(fā)生內漏也會導致急冷水油水分離困難而發(fā)生乳化現(xiàn)象。

（三）藥劑的相互作用引起急冷水乳化

為解決堿洗塔結垢問題，需要注入含有分散劑的藥劑，而經(jīng)過堿洗塔系統(tǒng)出來的裂解氣夾帶藥劑成分在回到急冷水塔中時又與注入急冷水系統(tǒng)中的藥劑發(fā)生反應，造成急冷水乳化。

（四）急冷水塔釜溫過高

在高負荷運作下，急冷水回流換熱器會發(fā)生嚴重的結垢現(xiàn)象，也可能造成換熱器冷卻水壓力值偏低，或者出現(xiàn)冷卻水供水溫度過高問題而導致循環(huán)急冷水回流溫度過高，給冷水塔帶來過高的熱負荷進而引起急冷水塔釜溫過高，長期以往急冷水極易發(fā)生乳化。

（五）設計上的不合理

在急冷水塔的設計方面缺乏必要的合理性也會急冷水發(fā)生乳化。急冷水的離線分析是每天進行一次，若是在設計上沒有配備急冷水PH值在線分析表，則無法對急冷水的PH值的變化情況進行及時掌握、調整，極易因PH值過高而發(fā)生急冷水乳化。

三、急冷水乳化后的處理對策

急冷水乳化將對乙烯裝置造成嚴重影響，不但會引起裝置在運行中突然停產(chǎn)車，損壞設備，而且將會對環(huán)境在造成較大危害，嚴重時還會因發(fā)展裝置爆炸，危害操作人員的生命安全。因此，當急冷水發(fā)生乳化時，必須對造成急冷水乳化的原因進行詳細分析，然后采取針對性措施進行及時處理。

面對急冷水的乳化現(xiàn)象，總體上的處理原則是，在急冷水塔的塔釜引入精制水進行置換，提高工藝水汽提塔的汽提蒸汽量，實現(xiàn)將大部分油汽提返急冷水塔，采取有效措施預防油氣進入蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，引起裂解爐波動。注意若是急冷水發(fā)生乳化時，裂解爐禁止空氣燒焦操作。在汽油帶水的情況下，急冷油塔的汽油回流應引入部分精制汽油為宜，以達到減少急冷水塔汽油來量，避免水汽進入急冷油塔。此外還應適當?shù)奶嵘P油回流溫度，確保急冷油塔系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。

（一）急冷水pH波動大的處理方法

首先是要對氨泵的注入情況進行詳細檢查，定期標定氨泵量程，對運行已久、嚴重老化的設備進行及時更換，確保氨泵時刻處于良好的運行狀態(tài)。此外，還要定期檢查弱堿換熱器，預防因換熱器發(fā)生內漏問題引發(fā)急冷水的PH值發(fā)生波動，及時對原料中的氯含量進行跟蹤監(jiān)測，避免原料氯含量超標造成急冷水的PH值波動過大。

（二）重油進入到急冷水系統(tǒng)的處理方法

對于由于汽油干點過高而引起乳化的問題，其處理方法應是加大急冷油塔側線采出，加速、加大急冷油塔頂汽油回流，將汽油干點盡量控制在208℃-210℃，若是因盤油回流冷卻器內漏引起的問題，應對換熱器檢修進行全面檢修，同時為了能夠及時地發(fā)現(xiàn)換熱器發(fā)生的內漏問題，要定期對急冷水側出口的油含量變化進行檢測，保障換熱器的運行正常。

（三）對藥劑的管理方面

在對新藥劑進行使用之前或者藥劑的成分發(fā)生改變，都應充分做好藥劑的反應試驗，值得注意的是，藥劑的注人量應逐漸、緩慢地增加，避免藥劑的相互反應導致急冷水乳化。

（四）對換熱器的管理方面

為確保急冷水換熱器具備良好的換熱效果，并時刻處于良好的運行狀態(tài)，因建立專門的急冷水換熱器管理臺賬，通過日常管理對換熱器的換熱器效果進行及時的跟蹤管理，及時更換掉換熱效果變差的換熱器。還應及時地切出清焦，確保急冷熱量的高效回收，避免熱量在急冷水塔內過度積累，引起急冷水溫度過高而產(chǎn)生急冷水乳化。

（五）增加急冷水pH在線分析表

在裝置中添加急冷水在線分析表功能，通過儀表數(shù)據(jù)的反饋對急冷水的PH值的變化進行實時觀察，確保能夠及時的做出相應的調整，確保急冷水的PH值處于較為平穩(wěn)的狀態(tài)。

參考文獻：

[1]蔡云.乙烯裝置急冷水系統(tǒng)pH值的自動控制技術[J].煉油與化工，2016（06）.

[2]孫青先，竇珍.急冷水乳化原因淺析及技術改造[J].化工管理，2017（32），210.

[3]于振清.乙烯裝置急冷水溫度低的原因分析及處理[J].石油石化綠色低碳，2017（06）.