周毓舜

摘 要：常減壓蒸餾裝置頂循結鹽問題是困擾許多煉廠的典型問題，是制約常減壓裝置長周期運行的關鍵所在。由于原料性質劣化及受到操作調(diào)整的影響，多家大型煉化企業(yè)的常頂循系統(tǒng)及常一線抽出塔盤不同程度出現(xiàn)結鹽、結垢等腐蝕問題，進而帶來操作條件不穩(wěn)定、腐蝕情況加重、壓力降增大等問題，嚴重制約裝置末期的加工量及能耗要求，常減壓蒸餾裝置的平穩(wěn)、高效、長周期運行，對下游裝置的影響程度和重要性毋庸置疑。

關鍵詞：頂循結鹽;分散劑

1 頂循結鹽原因

在原油的開采過程中，無可避免的加入含氮類注劑，同時塔頂注入的氨、緩蝕劑等，均構成了塔內(nèi)結鹽組分中氮的主要來源。而電脫鹽未脫除的無機鹽，以及經(jīng)過升溫后水解或熱分解的有機氯化物，構成了塔內(nèi)結鹽組分中氯的主要來源，進而促進了氯化銨鹽的生成。當氯化銨鹽和硫化亞鐵在塔盤、降液管、管線、設備沉積時，就會帶來因銨鐵鹽沉積引起的塔壓力降上升、塔盤管線腐蝕、餾出線的銨鹽沉積等問題。

隨著生產(chǎn)過程的推進，裝置的結鹽問題會逐漸顯現(xiàn)，造成常壓塔頂循環(huán)量的大幅變化，嚴重時影響常一線抽出量的變化，破壞塔內(nèi)的氣液相平衡情況，造成常壓塔塔盤有效流通面積減小，使塔盤開孔率降低，氣相負荷增大，進而造成常一線汽提塔液面大幅波動現(xiàn)象，制約了常壓塔的操作彈性，嚴重危害操作穩(wěn)定性和設備安全性。

2 頂循結鹽的解決辦法

針對此現(xiàn)象，國內(nèi)普遍采用兩類方法緩解常頂循系統(tǒng)及常一線抽出塔盤結鹽的產(chǎn)生。一種為頂循注分散劑工藝，另一種為頂循水洗除鹽工藝。裝置應根據(jù)自身情況，深入分析數(shù)據(jù)，通過確認結鹽介質具體的理化性質，謹慎使用除鹽技術，并堅持做好數(shù)據(jù)跟蹤工作。

2.1 頂循注分散劑工藝

對于采用頂循注分散劑工藝的，其原理為加注一類緩蝕劑物性的表面活性劑，注劑通過非連續(xù)性的積垢間隙在金屬表面成鈍化膜屏障，使積垢松散、并脫離金屬表面，同時使鹽分散于工藝介質中，由常壓塔側線抽出，延緩新積垢的產(chǎn)生。這種注劑不易揮發(fā)，在塔內(nèi)與金屬的表面形成強而有力的結合，從而使氯化銨鹽和硫化亞鐵從金屬表面剝離，經(jīng)側線產(chǎn)品中帶出。該方法有兩種階段，一種是成膜階段，此階段下分散劑在金屬表面成膜，使沉積物脫出;另一種是阻垢階段，此階段下維持金屬表面結垢程度，使操作條件保持在設計允許范圍內(nèi)。

2.2 頂循水洗除鹽工藝

考慮到NH4Cl、H2S、HCl均可溶于水的特性，在頂循抽出油循環(huán)的基礎上，建立水洗除鹽單元。使抽出油與凈化水在混合器中混合，油中的鹽部分溶解在水中，經(jīng)萃取器使液流高速旋轉流動而實現(xiàn)高效萃取，最后進入油水分離器實現(xiàn)油水分離。溶水性鹽溶解在水中被帶出，達到頂循油在線脫鹽的目的[1]。

2.3 其他方法除鹽

根據(jù)實際生產(chǎn)情況，對于尚不具備水洗設施的生產(chǎn)裝置，在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)頂循系統(tǒng)結鹽問題的，可選擇在線水洗方式去除塔頂鹽類。通過向分餾塔頂返塔線注入新鮮水，使鹽類溶解在水中，通過控制塔頂部及上部溫度，使水洗水通過頂部分液罐酸性水排出。此方法水洗過程中，要注意跟蹤側線餾出產(chǎn)物中水含量的變化，控制好常壓塔頂循環(huán)油的抽出和返塔溫度，待水洗完畢后，再逐步提高加工負荷。一般的常壓塔頂在操作壓力下，如果操作溫度低于水的露點溫度，會造成塔內(nèi)結鹽位置前移。通過提高塔頂溫度，使銨鹽在常壓塔頂空冷內(nèi)析出，向塔頂空冷前注水，將塔頂鹽類由塔頂酸性水帶出，減輕了常壓塔塔盤的結鹽情況。

3 優(yōu)劣勢比較

3.1 加分散劑控制塔內(nèi)結鹽

加分散劑需要根據(jù)常壓塔頂循環(huán)系統(tǒng)的結鹽情況，調(diào)整分散劑的加注量，其優(yōu)點是無須改變加工負荷，加注后效果較為明顯，有效改善塔內(nèi)壓力降，利于控制產(chǎn)品質量，但增加了生產(chǎn)過程的成本，且在加注過程中無法控制塔內(nèi)積垢物的剝離速度，有可能出現(xiàn)某一時刻大量雜質脫出而阻塞油表、過濾器的情況。

3.2 水洗除鹽技術

水洗除鹽運行成本較低，沒有增加動力消耗設備，氯離子脫除率高，可以有效改善常壓塔頂循結鹽問題，有利于裝置的長周期運行。但增加設備產(chǎn)生的一次性投資較大，及維護仍需要資金，且增加含鹽水的排放量，對下游水處理裝置的運行帶來額外負荷。

3.3 在線水洗法除鹽

在線水洗適用于為避免非計劃停工、提高產(chǎn)品質量的情況。通過制定詳細的水洗方案，需適當降低生產(chǎn)負荷，嚴格監(jiān)控各環(huán)節(jié)的操作變化情況，避免側線產(chǎn)品出現(xiàn)質量變化情況，密切監(jiān)控排水中的氯離子及氨氮含量，且此方法效果維持時間較短，長周期內(nèi)需要頻繁水洗。

4 結束語

蒸餾裝置常壓塔頂結鹽問題涉及廣泛，除采用除鹽措施外，裝置還應做好“一脫三注”、露點位置把控、pH值把控及材質選型升級等工作。文中所述方法各有優(yōu)劣，在分析常減壓蒸餾裝置應對結鹽問題的過程中，需要對所加工原油的有機氯含量進行跟蹤，結合常壓塔頂酸性水中氯離子含量、鐵離子含量，并參考塔頂探針的腐蝕速率曲線，分析塔頂主要的腐蝕介質構成和存在部位，進而研究該工況下的腐蝕解決辦法。

裝置長周期運行中，常壓塔結鹽現(xiàn)象一直是各煉廠需要攻克的難題，做好腐蝕的關鍵信息監(jiān)測，對于保證裝置長周期穩(wěn)定運行具有重要且深遠的意義。如何根據(jù)實際情況選擇合適的對應方法，仍需要我們更進一步地研究與探索。

參考文獻：

[1]華東理工大學.延長分餾塔頂循環(huán)油系統(tǒng)運轉周期的方法，中國：1031942588[P].2014-10-22