李瑞

摘要：在重油催化裝置長(zhǎng)周期生產(chǎn)過程中，分餾塔結(jié)鹽現(xiàn)象已經(jīng)成為一個(gè)普遍存在的問題，隨著生產(chǎn)的運(yùn)行，結(jié)鹽會(huì)逐步加重，影響分餾塔的正常生產(chǎn)操作。因此，如何根據(jù)實(shí)際情況采取不同的技術(shù)方法來預(yù)防、處理好該問題，實(shí)現(xiàn)裝置效益最大化，保證裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，是我們要解決的一項(xiàng)重要課題。

關(guān)鍵詞：重油催化裝置;分餾塔;結(jié)鹽現(xiàn)象;裝置效益;安全運(yùn)行

1 結(jié)鹽原因分析

因?yàn)樵椭械锖吐塞}含量較高，以及原油開采過程中不可避免地添加含氮助劑，經(jīng)過一系列工藝處理后大部分氮以膠狀、瀝青狀物質(zhì)形態(tài)存在于渣油等重組分中，原油脫鹽效果不穩(wěn)定、塔頂注入的氨、緩蝕劑及其它助劑等，形成了結(jié)鹽組分氮源的主要來源，結(jié)鹽組分氯源主要來源于無機(jī)氯鹽和有機(jī)氯化物的水解或熱分解，再加上焦化原料中含有較多的硫，在焦炭塔內(nèi)進(jìn)行生焦反應(yīng)時(shí)，生成NH3、HCl、H2S等無機(jī)物，進(jìn)而形成NH4Cl、（NH4）2S等無機(jī)鹽。生產(chǎn)運(yùn)行正常時(shí)，這些無機(jī)鹽在進(jìn)入分餾塔后溶解于水中，隨含硫污水排出進(jìn)入下游裝置;而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，頂循返塔溫度控制在80～90℃，當(dāng)分餾塔頂循油氣返塔溫度低于操作工況下露點(diǎn)溫度或油氣中含水時(shí)，液態(tài)水隨頂循油向下流動(dòng)并遇熱汽化，其中的無機(jī)鹽會(huì)在了催化劑和焦炭粉末的鹽類沉積于塔盤、塔頂回流線、降液管、受液盤處，阻礙塔內(nèi)液相的流動(dòng)，影響分餾塔壓降，降低了氣液相傳質(zhì)傳熱效率及輕質(zhì)油收率。

2 結(jié)鹽的處理方法

2.1 轉(zhuǎn)移結(jié)鹽條件，實(shí)施塔頂注水

在依據(jù)分餾塔內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)鹽的原理基礎(chǔ)上，對(duì)分餾塔在線水洗，然后將頂循返塔溫度提高到100～110℃之間，分餾塔壓力維持基本不變，使塔內(nèi)溫度高于操作壓力下水的露點(diǎn)溫度，破壞塔內(nèi)結(jié)鹽條件。該過程致使結(jié)鹽部位上移，部分胺鹽在分餾塔頂空冷器管束中析出聚集，堵塞部分管束，進(jìn)而增大塔頂油氣壓降。為防止發(fā)生鹽類在空冷管束中結(jié)晶析出，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行，在分餾塔頂入口處增設(shè)一條注水線。通過提高塔頂溫度使部分胺鹽轉(zhuǎn)移到塔頂空冷器，向塔頂油氣空冷器前定期注水沖洗，在減輕了分餾塔塔盤的結(jié)鹽的同時(shí)，塔頂空冷器結(jié)鹽問題也得到了解決。

2.2 在線水洗脫除

2.2.1 外排式在線水洗

將分餾塔負(fù)荷降低，控制頂循抽出溫度在120℃左右，向分餾塔頂循返塔注入新鮮水，與塔頂循環(huán)油混合進(jìn)入分餾塔，然后根據(jù)分餾塔頂部及上部溫度變化及時(shí)調(diào)整注水流量和塔頂循環(huán)油量。水洗水經(jīng)塔頂循環(huán)油泵入口過濾器處排出。

2.2.2 內(nèi)排式在線水洗

在分餾塔頂循返塔注新鮮水進(jìn)行在線水洗，控制好頂循抽出溫度120℃左右和分餾塔頂?shù)臏囟?00～105℃，由于沒有外部排水，水洗水在分餾塔內(nèi)積聚，易出現(xiàn)水流至柴油系統(tǒng)的情況，需要嚴(yán)格控制注入的水量及分餾塔上部溫度，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停止注水。

2.3 實(shí)時(shí)加劑控制

實(shí)時(shí)加劑控制是一種結(jié)鹽控制劑注入技術(shù)，這種結(jié)鹽控制劑不易揮發(fā)，在分餾塔內(nèi)向塔的下方流動(dòng)，即流向重組份的方向。期間，結(jié)鹽控制劑逐漸浸潤(rùn)氯化銨、焦粉等沉積物，并和金屬的表面形成強(qiáng)有力的結(jié)合，使氯化銨逐漸從金屬表面分離，被液流沖散到產(chǎn)品帶出。

2.4 采用抽提除鹽

利用氯化銨在油水兩相中的溶解度差異，將油相當(dāng)中的氯化銨轉(zhuǎn)移到水相當(dāng)中，再利用液液萃取方法將油水分離，將氯離子脫除。分餾塔頂循環(huán)油從分餾塔抽出后，經(jīng)循環(huán)油泵加壓，再經(jīng)過相關(guān)取熱及冷卻設(shè)備后分成兩部分，一路返回分餾塔;另一路與軟化水混合，將循環(huán)油中的氯化銨溶解到水中，經(jīng)油水分離后的循環(huán)油返回分餾塔，溶解了一定氯化銨的水進(jìn)入含鹽污水系統(tǒng)。

3 幾種處理方法的對(duì)比分析

3.1 提高塔頂溫度，注水洗滌

在提高頂循返塔溫度前后，分餾塔至氣壓機(jī)入口壓力降約0.01MPa，壓力降沒有明顯變化，說明分餾塔頂空冷器管束堵塞情況不明顯。對(duì)粗汽油罐含硫污水中氯離子和氨氮含量進(jìn)行取樣分析，提高頂循返塔溫度前氯離子幾乎檢測(cè)不到，提高溫度后分析含硫污水中氯離子含量為206.3 mg/L，氨氮含量為1864mg/L。分析結(jié)果與分餾塔在線水洗后期所采水樣中數(shù)據(jù)對(duì)比，氯離子含量略低 ，氨氮含量較高。因此分析認(rèn)為提高頂循返塔溫度后在分餾塔內(nèi)部結(jié)鹽減少的同時(shí)，并沒有將大量鹽類凝結(jié)在塔頂油氣管線中及結(jié)晶在空冷管束中。

3.2 在線水洗技術(shù)

3.2.1 外排式水洗

外排在線水洗，在避免非計(jì)劃停工、提高產(chǎn)品質(zhì)量、輕質(zhì)油收率和裝置處理量方面具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。水洗效果維持時(shí)間最長(zhǎng)不超過半年。該技術(shù)需要制定詳細(xì)的在線水洗方案，并且要大幅度降低分餾塔的負(fù)荷，進(jìn)行全面的生產(chǎn)操作調(diào)整，分餾塔在線水洗過程中，常常會(huì)把輕循環(huán)油帶到含油污水中，在揮發(fā)的過程中產(chǎn)生損失，還有可能損壞塔盤。

3.2.2 內(nèi)排式水洗

水洗水量較外排式在線水洗要小得多，分餾塔的負(fù)荷不需要較低太多，控制好分餾塔頂循以上的溫度、壓力，使得塔內(nèi)及管線內(nèi)結(jié)鹽能夠充分溶解到水相中，水洗水是在水洗完成后逐步提高頂循及塔頂溫度，通過塔頂油水分離器排入到含硫污水系統(tǒng)中。同外排式在線水洗相比，沒有造成輕污油的損失，內(nèi)排式在線水洗后分餾塔頂循的平穩(wěn)操作維持時(shí)間為 10～20天，水洗較為頻繁。

3.3 加劑控制技術(shù)

由于原料油本身的性質(zhì)以及原油電脫鹽本身脫鹽不徹底的原因，水洗只能將分餾塔內(nèi)部的鹽類暫時(shí)性去除，而無法達(dá)到一個(gè)長(zhǎng)期解決問題的辦法，而且水洗后結(jié)鹽較快，為了去除結(jié)垢，必須經(jīng)常性的水洗，對(duì)生產(chǎn)是很不利的，而且很可能損壞塔盤。在這種情況下，通過加入塔頂抗結(jié)鹽劑，有效減緩了胺鹽在分餾塔內(nèi)的聚集。加劑過程中要根據(jù)頂循結(jié)鹽情況調(diào)整加注量，加注后可實(shí)現(xiàn)分餾塔的平穩(wěn)生產(chǎn)操作，但增加了一定的生產(chǎn)成本。

3.4 抽提除鹽技術(shù)

該技術(shù)利用沒有增加動(dòng)力消耗設(shè)備，僅消耗少量的軟化水或凈化水，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，氯離子脫除率高，解決了頂循結(jié)鹽的問題，有利于裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，但需要增加設(shè)備投資。勝利石化總廠延遲焦化裝置分餾塔2016年7月進(jìn)行技術(shù)改造，由內(nèi)排式在線水洗更改為抽提除鹽技術(shù)后，經(jīng)過優(yōu)化調(diào)整，氯離子脫除率達(dá)到90%以上，洗塔頻率由原來每月6次，到目前連續(xù)半年沒有進(jìn)行在線洗塔，同時(shí)塔頂循環(huán)量運(yùn)行平穩(wěn)，有效提高了汽油和柴油收率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李璇，范振杰.重油催化分餾塔頂結(jié)鹽預(yù)防及頂循油水洗除鹽技術(shù)[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017（4）：13-13.