重油催化裂化分餾塔結鹽問題的分析及處理

王曉博 穆承旭（中國石化海南煉油化工有限公司，海南578101）

重油催化裂化分餾塔結鹽問題的分析及處理

王曉博 穆承旭（中國石化海南煉油化工有限公司，海南578101）

本文對催化裂化分餾塔結鹽問題進行簡要分析，及在盡可能小的影響操作的情況下對結鹽問題進行處理，對清洗分餾塔的洗塔方案給以簡要說明。

催化裂化；分餾塔；結鹽；洗塔

1　分餾塔簡介

公司催化裂化分餾塔，底部有十層人字塔板，上部32層舌形塔盤，塔盤間距900～110mm。分餾塔工藝流程簡介：從反應系統(tǒng)來的過熱油氣進入分餾塔底部，在人字塔板上與返塔油漿逆流接觸，進行脫過熱和洗滌催化劑，飽和油氣在分餾塔分割成富氣、汽油、柴油、回煉油和油漿產(chǎn)品。

2　分餾塔結鹽對裝置運行的影響

分餾塔的結鹽會造成分餾塔壓降持續(xù)增大，柴油汽油質(zhì)量難于控制，分餾塔中上部操作難以平穩(wěn)，操作彈性較小，催化處理量及原料性質(zhì)或是污油回煉量稍微改變就會出現(xiàn)大幅波動，柴油質(zhì)量不穩(wěn)，柴油出裝量及塔盤抽出溫度大幅波動，頂循泵、貧油泵抽空等現(xiàn)象，嚴重時造成分餾塔沖塔。一般泵入口過濾器解鹽嚴重，是造成流量不穩(wěn)定甚至泵抽空的主要原因。

3　結鹽的原因

催化裂化加工原料較重質(zhì)化，原料中氮化物及氯鹽含量較高，電脫鹽裝置處理能力有限，反應油氣中不可避免的含有NH3和HCL，其在分餾塔中上部塔盤中形成NH4CL并析出結在塔盤、降液管、升氣孔上，其反應機理可用以下方程表示：

2RN+3H2→2R+2NH3↑

2CL～+2H2O→2OH～+2HCL↑

NH3+HCl?NH4Cl

在分餾塔內(nèi)，反應生成的NH3及HCL與混有少量水蒸氣的油氣在上升過程中，溫度逐漸降低，當溫度在此環(huán)境下達到水蒸氣的露點時，就會有冷凝水產(chǎn)生，這時NH3和HCL溶于水形成NH4Cl溶液，NH4Cl溶液沸點遠高于水沸點，隨塔內(nèi)回流在下流過程中不斷被提濃，當濃度達到一定的程度時便會有鹽析出，逐漸使降液管、受液盤和塔盤上的空隙減小，導致氣液流量降低，上層塔盤液層高度增加，塔盤之間有效空間減少，塔盤壓力降增加，導致過量的霧沫夾帶，累計到一定的程度將影響分餾塔的正常操作，使產(chǎn)品質(zhì)量合格率下降，嚴重時造成沖塔。

催化裂化裝置原料較重，為了增加輕質(zhì)油的收率，采用高溫，短反應時間，大劑油比的操作手段。由于高溫操作會造成過度裂化，在提升管一反出口注入急冷水作為終止劑才抑制二次裂化，改善產(chǎn)品分布。為使原料油充分霧化，提升管使用霧化蒸汽；為減少可汽提碳進入再生器，使用汽提蒸汽；為使提升管內(nèi)充分流化，底部使用預提升蒸汽；為防止分餾塔底油漿結焦，分餾塔底注入攪拌蒸汽；為保證柴油閃點合格，柴油塔底部注入汽提蒸汽；這些水蒸汽的使用導致分餾塔頂水汽分壓較高，易使分餾塔中上部出現(xiàn)液相水，為形成鹽溶液提供條件。

4　分餾塔水洗過程

水洗過程可分兩個階段進行，第一階段水洗至頂循環(huán)抽出層，頂循帶水鹽含量不再下降時可開始第二階段水洗。第二階段水洗柴油汽提塔A塔，同樣在鹽含量不再下降時結束水洗。分餾塔水洗操作步驟如下：

（1）封油罐停收催化柴油，改收外來封油建立燃燒油循環(huán)，避免水洗時柴油帶水影響機泵運行。

（2）聯(lián)系罐區(qū)做好接收不合格汽柴油和大量油漿的準備。

（3）投用柴油汽提塔A塔，但不投用汽提蒸汽，同時B塔汽提蒸汽降至829kg/h。

（4）催化降量至245t/h左右，此時主風為4046nm3/h，沉降器頂壓為0.18MPa，再生器壓力為0.25MPa。

（5）停貧富吸收油系統(tǒng)并關閉抽出和返塔器壁閥，避免水洗過程中將含鹽污水帶至貧富吸收油系統(tǒng)。柴油改去不合格罐。

（6）粗汽油罐A罐拉低液位至20%，B罐拉空，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)各塔底及穩(wěn)定塔頂回流罐拉低液位至30%，凝縮油罐液位拉低至20%。停粗汽油去吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，吸收穩(wěn)定改三塔循環(huán)。

（7）分餾塔通過冷回流線注水。水洗水量有9t/h逐步提升至35t/h，后提升至50t/h。

（8）五個小時后柴油汽提塔A塔采樣：氯離子51200ppm、銨離子18582ppm。

頂循泵入口樣：氯離子3555ppm、銨離子793ppm.

（9）之后每個20分鐘采樣一次：

柴油汽提塔A塔樣：氯離子331ppm、銨離子242ppm。

柴油汽提塔A塔樣：氯離子252ppm、銨離子229ppm。

頂循泵入口樣：氯離子509ppm、銨離子331ppm.

（10）達到要求后停注水，開頂循至塔頂冷油器退水線，恢復操作。

5　分餾裝置兩次洗塔的對比

本裝置曾于三個月前對分餾塔在線水洗，此次洗塔是通過新增加頂循至分餾塔頂冷卻器排水專線排出污水，待粗汽油分析合格后再恢復正常流程，此過程中催化處理量保持不變；此次洗塔結束后緩慢提高處理量，利用反應油氣不斷增加帶來的熱量將塔內(nèi)剩余的水分蒸出。兩者的主要不同為：洗塔結束恢復正常生產(chǎn)過程中，提高原料處理量的時間點和幅度的不同。前一次恢復操作共用10小時，產(chǎn)品從恢復到合格共10小時，排放不合格污油約1400噸。此次恢復操作共用8小時，產(chǎn)品從恢復到合格4.5小時，排放不合格污油約930噸。

6　結語

6.1盡量提高原油的品質(zhì)，對電脫鹽裝置及催化原料預處理裝置進行優(yōu)化，盡量減少催化原料含鹽量。

6.2在保證產(chǎn)品質(zhì)量合格基礎上，提高分餾塔中上部溫度，避免在塔內(nèi)形成水相內(nèi)回流。

6.3提高頂循及一中返塔溫度。

6.4降低水汽分壓，減少進入分餾塔的蒸汽量，反應加大預提升蒸汽量，增加塔的操作彈性。

［1］劉可非，韓劍敏，葉曉東，等。重油催化裂化分餾塔結鹽的分析與對策［J］。石油煉制與化工，1994，35（1）：46～49.