淺析填料在催化裂化裝置分餾塔中的應(yīng)用

王永輝 劉建明 史 波

（呼和浩特石化公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

分餾塔填料技術(shù)是煉油裝置一項重要技術(shù)，大連西太石化催化裂化裝置早在2 0 0 1年分餾塔改造時就引進(jìn)由北洋精餾提供的分餾塔填料技術(shù)，取得了良好的效果。我公司催化裂化裝置目前加工能力為2 8 0萬噸/年，2 0 1 2年1 0月2 9日正式投產(chǎn)。為了響應(yīng)國家降低能耗，清潔能源的號召，分餾塔內(nèi)件換熱段采用散堆填料，分餾段使用規(guī)整填料，下段5層采用固舌塔盤，脫過熱段采用7層人字擋板。通過投產(chǎn)后幾個月對分餾塔操作的跟蹤，發(fā)現(xiàn)降耗明顯，操作彈性大，總體效果令人滿意。

1 填料塔概況

呼和浩特石化催化裂化裝置目前加工能力為2 8 0萬噸/年，分餾塔內(nèi)部構(gòu)件由北京澤華提供專利技術(shù)。因為換熱段液相負(fù)荷較大，散堆填料更合適；分餾段液相負(fù)荷較小，規(guī)整填料更合適，效率也高；下段5層采用固舌塔盤，因該段易堵，固舌塔盤具有良好的抗堵能力；脫過熱段采用7層人字擋板。

1.1 頂循段

頂循段由于液相負(fù)荷較大，散堆填料優(yōu)于規(guī)整填料，因此采用散堆填料M S R 5 0,填料高度2 0 0 0 m m。采用槽式液體分布器和槽式液體收集器。

1.2 汽柴油分餾段

汽柴油分餾段由于中間有一股富吸收油返回，因此分兩段設(shè)計。由于液相負(fù)荷不大，采用規(guī)整填料較合適；上段采用規(guī)整填料S P 2 2 0 Y，填料高度2 2 0 0 m m；下段采用規(guī)整填料S P 2 0 0 Y，填料高度1 8 0 0 m m。采用槽式液體分布器和槽式液體收集器。

1.3 一中段

一中段由于液相負(fù)荷較大，散堆填料優(yōu)于規(guī)整填料，因此采用散堆填料M S R 5 0,填料高度2 0 0 0 m m。采用槽式液體分布器和槽式液體收集器。

1.4 柴油分餾段

柴油分餾段由于液相負(fù)荷不大，采用規(guī)整填料S P 2 2 0 Y，填料高度2 4 0 0 m m。采用槽式液體分布器。

1.5 二中段及以下

由于二中段及以下易堵，因此采用固舌塔盤，共5層。

1.6 油漿換熱段

油漿換熱段采用7層人字擋板。

2 填料塔在我公司的實際應(yīng)用

2 0 1 2年 1 0月2 9日，我公司催化裂化裝置提升管噴油，標(biāo)志著整套裝置正式開工，相應(yīng)配套的塔器、換熱設(shè)備開始帶負(fù)荷運(yùn)行，分餾塔填料是公司新引進(jìn)的技術(shù)，因此車間人員對分餾塔操作情況進(jìn)行跟蹤、分析和研究，目前分餾塔運(yùn)行良好，達(dá)到設(shè)計水平，分餾塔壓降更是降至0.0 0 2 M p a，反應(yīng)油氣-分餾系統(tǒng)流程和配置優(yōu)化，將沉降器→大油氣管線→分餾塔→分餾塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)→氣壓機(jī)作為另一個完整的系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化，作為降低裝置能耗的第二條主線。為裝置實現(xiàn)設(shè)計能耗4 2 K g/t做出了貢獻(xiàn)，表1是目前裝置運(yùn)行部分參數(shù)。

通過以上參數(shù)可以分析，目前分餾塔運(yùn)行情況正常，分離效率精確，產(chǎn)品重合度窄，使得產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足市場的需求，并且公司利益最大化。

另外，正常生產(chǎn)時要保證各回流量，特別是要保證油漿上返塔循環(huán)量，保證催化劑不被帶至填料層，因為填料特別是規(guī)整填料縫隙非常小，一旦催化劑帶上，造成催化劑聚集在規(guī)整填料上，不易洗滌下，將造成填料的堵塞甚至結(jié)焦，嚴(yán)重影響正常操作。正常生產(chǎn)時，要保證油漿上返塔量，嚴(yán)禁低于最低值。一旦低于最低值，要及時提高回?zé)捰头邓亢投蟹邓?；油漿上返塔中斷時，要果斷切斷進(jìn)料，并合理控制沉降器進(jìn)入分餾塔的蒸汽量，防止催化劑帶入分餾塔填料區(qū)。正常情況下，填料分餾塔的孔隙率是高于板式塔的，因此正常的生產(chǎn)吹掃等不會導(dǎo)致填料層的吹翻和變形等，氣相流量較大的情況應(yīng)該出現(xiàn)在放火炬的情況下，在放火炬時，由于壓力急劇降低，氣相線速可急劇增加。因此放火炬時也要控制壓力不能降得太低太快，以防止填料被吹翻變形的情況發(fā)生。正常生產(chǎn)時，填料塔的靈敏度要高于板式塔，因此調(diào)節(jié)時幅度要比板式塔小一些。

表1

3 填料塔在使用過程中注意事項

3.1 在安裝完畢檢查時一定要認(rèn)真檢查各抽出口、返回口各段連接處法蘭墊片是否安裝、螺栓是否把緊。

3.2 日常操作中，要保證頂循、一中回流流量，防止填料干板結(jié)焦；另外該要保證油漿循環(huán)量，防止催化劑堵塞塔盤。

3.3 在吹掃時要避免將雜物吹入塔內(nèi)，因為填料塔更容易堵塞。特別是雜物容易積存在分配器的槽內(nèi)，雜物多時容易堵塞分配器的小孔。

3.4 停工后一定要進(jìn)行酸洗鈍化，嚴(yán)防硫化亞鐵自然。酸洗鈍化要保證效果，最好用頂循分配器進(jìn)行酸洗，以保證均勻。即使進(jìn)行了酸洗鈍化，在檢修期間要也嚴(yán)防硫化亞鐵自然，最好保證消防水常備，定期對塔內(nèi)進(jìn)行噴淋。盡量減少塔內(nèi)動火，必須的動火要升級管理，做好防范措施，要將動火焊渣可能落下的部位用防火石棉被鋪好，不準(zhǔn)任何焊渣掉入填料床層內(nèi)。

3.5 填料分餾塔與板式分餾塔相比，操作變化快，調(diào)節(jié)更靈敏。所以調(diào)節(jié)時幅度要小，調(diào)節(jié)太快時易發(fā)生沖塔、漏液等現(xiàn)象。

4 填料塔技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 填料塔的優(yōu)點(diǎn)

（1）壓降低填料是目前壓降最低的塔內(nèi)件，因此填料的真空精餾的壓降優(yōu)勢非常的明顯，可以降低塔釜溫度，從而降低裝置能耗；在催化分餾塔中，由于降低了壓降，使得壓縮機(jī)入口壓力明顯提高；

（2）塔操作反應(yīng)靈敏，易于調(diào)整生產(chǎn)方案。由于填料的液體存留量比較低，因此分餾塔對操作條件的外部變化非常靈敏。如果需要調(diào)整生產(chǎn)方案，填料塔很塊就能達(dá)到穩(wěn)定，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品；

（3）操作彈性大。填料塔具有非常大的操作彈性，從而保證分餾塔在很寬的操作范圍內(nèi)分離效率保持不變；

（4）分離效率高。在合適的體系中，尤其是在常壓/真空系統(tǒng)中，與板式塔相比，規(guī)整填料分離效率高；

4.2 填料塔缺點(diǎn)

由于填料自身原因，易堵塞，此時油漿循環(huán)顯得尤為重要，如果循環(huán)量達(dá)不到要求，就可能導(dǎo)致油氣攜帶催化劑至填料，輕則影響分餾塔效率，重則導(dǎo)致停工。另外，停工吹掃時，若換熱段返回口未加過濾器，可能將雜物吹進(jìn)分餾塔，導(dǎo)致填料堵塞。

結(jié)語

目前，分餾塔填料技術(shù)運(yùn)用越來越廣泛，作為一項新的技措技改，我們將進(jìn)一步探索該技術(shù)的優(yōu)劣，不斷分析參數(shù)，總結(jié)經(jīng)驗，為降低裝置能耗，建設(shè)新型能源煉廠作出更大努力。

[1]劉志敏.填料塔在化工中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J].遼寧化工，1992.

[2]段良偉.MIP-CGP反應(yīng)過程數(shù)學(xué)模型研究[D].華東理工大學(xué)，2013.

[3]許友好.多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的催化裂化工藝的工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工，2003.