崔啟福 鄭重 陶貴金
摘要:作者針對(duì)加氫裂化裝置的脫丁烷塔塔頂空冷堵塞的原因,根據(jù)裝置實(shí)際情況,進(jìn)行了逐項(xiàng)的詳細(xì)分析,最終判斷是銨鹽結(jié)晶,并得到了驗(yàn)證。通過(guò)采取措施,保證了空冷的暢通。
關(guān)鍵詞:空冷;堵塞;原因分析;采取措施
一、脫丁烷塔塔頂空冷管束堵塞
某煉油廠加氫裂化裝置于1995年9月一次開車成功,原設(shè)計(jì)進(jìn)料為遼河直餾蠟油和焦化蠟油抽余油,后逐步摻煉大慶VGO。2006年12月起,裝置開始全煉俄羅斯蠟油。2006年12月30日,脫丁烷塔塔頂空冷A1102管束第一次出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。2007年1月4日,反應(yīng)系統(tǒng)高壓空冷A1101管束也第一次出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。此后冬季空冷A1101和A1102經(jīng)常出現(xiàn)局部堵塞,裝置只有通過(guò)調(diào)整百葉窗開度、停運(yùn)部分風(fēng)機(jī)和接蒸汽進(jìn)行加熱后,才能使空冷恢復(fù)正常。這種情況隨著春天來(lái)臨,氣溫上升,才不再發(fā)生。然而,2010年冬季到來(lái)后,空冷A1102發(fā)生堵塞現(xiàn)象更加頻繁,最嚴(yán)重時(shí)四臺(tái)空冷中有三臺(tái)空冷管束不通,給裝置的高負(fù)荷生產(chǎn)帶來(lái)很大影響。
二、原因分析和采取措施
(一)原因
1、銨鹽結(jié)晶堵塞空冷。俄羅斯蠟油與遼河蠟油相比硫含量較高,由于裝置未設(shè)循環(huán)氫脫硫塔(2016年增設(shè)),循環(huán)氫中的H2S含量由原來(lái)的500μg/g(加硫劑)變?yōu)?000μg/g左右(不加硫劑),這樣相應(yīng)生成的NH4HS含量增加。而裝置還采用原設(shè)計(jì)的注水量,即進(jìn)料量的5%。大部分被水溶解的銨鹽隨酸性水送入脫硫裝置,部分未被水溶解的銨鹽結(jié)晶堵塞空冷A1101,其余未被水溶解的銨鹽隨低分油進(jìn)入脫丁烷塔。NH4HS在空冷A1102的低溫環(huán)境中結(jié)晶析出,堵塞空冷。2009年10月下旬,外界氣溫10℃左右,脫丁烷塔頂四臺(tái)空冷中曾有一片發(fā)生堵塞,從這一現(xiàn)象也可以判斷銨鹽結(jié)晶是空冷堵塞的重要原因。
2、帶水發(fā)生凍凝。脫丁烷塔頂水冷器E1109由于內(nèi)漏切除,為了保證回流溫度和塔頂部產(chǎn)品液化氣外送溫度符合要求,只有加大空冷A1102的冷卻力度,使空冷A1102的四臺(tái)管束冷后混合溫度在40℃左右(正常應(yīng)該控制在60℃左右)。而空冷A1102由于風(fēng)機(jī)和百葉窗調(diào)節(jié)不均衡,造成空冷A1102內(nèi)介質(zhì)發(fā)生偏流,局部溫度低于冷后混合溫度。少量水分隨低分油進(jìn)入脫丁烷塔,水分子在空冷A1102的偏流管束中流動(dòng)不暢,并且氣溫較低,發(fā)生空冷凍凝。
3、雜質(zhì)堵塞,降低流速。裝置改煉俄羅斯蠟油后,分餾系統(tǒng)腐蝕加劇,產(chǎn)生大量的FeS等雜物。2013年裝置檢修中,曾對(duì)空冷A1102管箱拆卸部分絲堵檢查,管箱內(nèi)發(fā)現(xiàn)雜物。FeS等雜物的存在,降低了空冷A1102內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)速度,加劇了銨鹽的結(jié)晶和水分在空冷A1102中凍凝。
(二)措施
1、加大反應(yīng)部分脫鹽水的注入量。由原設(shè)計(jì)進(jìn)料量的5%提至進(jìn)料量的7%以上,加大銨鹽的溶解量。
2、投用水冷器。2011年5月,裝置在窗口檢修中更換了水冷器E1109管束,并且對(duì)內(nèi)浮頭法蘭螺栓也進(jìn)行了升級(jí),使其硬度等級(jí)符合濕H2S的應(yīng)力腐蝕條件。開車后投用水冷器E1109,使空冷A1102的冷后溫度由原來(lái)的40℃提升至65℃左右。同時(shí)加強(qiáng)空冷A1102風(fēng)機(jī)和百葉窗調(diào)節(jié),防止水分在空冷A1102中發(fā)生偏流凍凝。
3、更換空冷。裝置在2016年的檢修中,對(duì)空冷A1102的四臺(tái)管束全部更換。
三、小結(jié)
2012年冬季開始至今,空冷A1101和A1102再?zèng)]有堵塞現(xiàn)象發(fā)生。
某煉油廠加氫裂化裝置針對(duì)脫丁烷塔塔頂空冷A1102管束堵塞的原因認(rèn)真分析,并制定了簡(jiǎn)單易行、直奔主題的對(duì)應(yīng)方法,取得了非常滿意的效果,保證了裝置的安全穩(wěn)定高效生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 韓崇仁,加氫裂化工藝與工程,中國(guó)石化出版社,2001年7月
[2] 張德義,含硫原油加工技術(shù)。中國(guó)石化出版社,2011年7月
作者簡(jiǎn)介:崔啟福,男,1992年參加工作,2012年7月畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué),大專學(xué)歷?,F(xiàn)任遼陽(yáng)石化分公司煉油廠加氫一車間加氫裂化裝置值班長(zhǎng)。中石油集團(tuán)公司技能專家,遼陽(yáng)石化遼化公司煉油專業(yè)技能大師工作室主任。
(作者單位:遼陽(yáng)石化公司)