淺談分餾塔沖塔及其預(yù)防措施

曾凱 潘彬（中石油玉門油田分公司煉化總廠，甘肅 酒泉 735000）

1 煉化催化裝置簡介

某年改造后的玉門煉化二套催化裝置的分餾塔設(shè)油漿、回?zé)捰汀⒁恢卸位亓鳌㈨斞h(huán)回流。利用這四段回流來控制分餾塔各個液位以及熱平衡。

沖塔前分餾塔控制工藝指標(biāo)參數(shù)：塔頂100℃-115℃，頂循環(huán)抽出溫度140℃-150℃，頂循環(huán)量100t/h-130t/h，0#柴油抽出溫度200℃-220℃，一中段循環(huán)量220t/h-250t/h，回?zé)捰头捣逐s塔五層45t/h-50t/h。

2 在2012年開煉的過程中連續(xù)出現(xiàn)分餾塔沖塔的情況

2.1 沖塔原因：形成塔內(nèi)汽液項符合過大的諸因素，都可引起沖塔，如：原料處理量、塔底吹汽量、塔頂回流量過大等。在塔內(nèi)塔板結(jié)鹽或降液管堵塞時汽液相負(fù)荷不均勻也會造成沖塔。

2.2 沖塔現(xiàn)象：T201的液面LIC-1202迅速下降、回?zé)捰蚔202的液面迅速上升、分餾塔底部液相溫度TI-1224迅速下降、分餾塔底部氣相溫度TI-1223/1-3迅速上升。一中回流溫度TIC-1206和塔頂TIC-1202溫度緩慢上升，頂循環(huán)泵和一中回流泵并未抽空。

2.3 根據(jù)上述情況判斷可能是分餾塔回?zé)捰头邓右韵律嘈嗡褰狄汗芏氯斐蓺庖合嘭?fù)荷的不均勻造成的沖塔。因為回?zé)捰凸苎杆偕仙f明回?zé)捰涂梢詮姆逐s塔三層塔板處的半抽出斗流進(jìn)回?zé)捰凸拚f明三層以上塔板的降液管是通暢的，同時分餾塔液面迅速下降說明一、二層塔板的降液管堵塞導(dǎo)致液相無法降至分餾塔底，從而導(dǎo)致了分餾塔頻繁沖塔。由于分餾塔液面下降很快，從事故旁通補(bǔ)原料來維持塔底液面,影響了裝置的長周期運(yùn)行。

2.4 車間通過配置管線把回?zé)捰头邓鍖拥囊徊糠只責(zé)捰痛蛉胗蜐{上返塔通過油漿系統(tǒng)進(jìn)入分餾塔,從而使一、二層的液相順利的進(jìn)入分餾塔的脫熱段，這樣終于解決了分餾塔沖塔的問題。

3 分餾塔沖塔預(yù)防措施

3.1 減少塔盤被堵塞措施

3.1.1 減少反應(yīng)油氣攜帶的催化劑粉塵進(jìn)入塔盤：裝置采用高效新型VQS油汽分離器，使的反應(yīng)油氣中攜帶的催化劑含量大大下降。平穩(wěn)兩器壓力和料位，使油氣分離器工作在最佳線速范圍里，從而減少反應(yīng)油氣帶入分餾塔的催化劑粉塵。保證油漿上返塔的流量是反應(yīng)進(jìn)料的1.5-2倍，使反應(yīng)油氣中的催化劑粉末被油漿均勻沖洗掉，對降低油漿中催化劑含量極有利。當(dāng)油漿固含超過6g/L時要可以外甩油漿以降低油漿固體含量。

3.1.2 減少重油系統(tǒng)結(jié)焦：催化裂化的原料重質(zhì)化是造成重油結(jié)焦的根本原因，采取提高塔底溫度、增加油漿回?zé)挼确椒?，都會?dǎo)致油漿質(zhì)量的濃縮，造成重油密度變大，稠環(huán)芳烴含量增加。

油漿中所含的烯烴和稠環(huán)芳烴最容易結(jié)焦，油漿中的烯烴、稠環(huán)芳烴含量及密度、粘度的增加，都會引起結(jié)焦趨勢增大；油漿中因固體含量的增加，也將促使油漿系結(jié)焦。

3.2 塔底溫度和結(jié)焦的關(guān)系

為提高輕油收率，裝置分餾塔塔底溫度一般控制在330℃-355℃之間，為減少分餾塔底結(jié)焦，我們一般都把溫度控制在350℃左右，在液相烴類熱反應(yīng)的過程中，隨著溫度升高系統(tǒng)相當(dāng)于溶劑組分的溶解能力下降，溶質(zhì)組分容易從溶液中分離出來，使得第二液相容易形成。另外，由于體系溫度升高，使得縮合反應(yīng)加劇，最終導(dǎo)致結(jié)焦，對原料和熱反應(yīng)產(chǎn)物用正庚烷、甲苯抽提的實驗證明，隨著熱反應(yīng)時間的增加，正庚烷不溶物和甲苯不溶物增加，溫度越高，時間越長，生產(chǎn)的甲苯不溶物越多，系統(tǒng)結(jié)垢越嚴(yán)重。油漿中芳烴縮合是導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)垢的根本原因。

油漿在分餾塔底的停留時間一般5分鐘左右，不算很長，但實際上由于在塔底都有1個緩流區(qū)，特別是在聚集有一部分催化劑和焦時，會造成流動死區(qū)，所以在這一區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)實際停留時間遠(yuǎn)大于平均停留時間，從而造成分餾塔結(jié)焦。

3.3 使用阻焦劑

阻焦劑具有分散性能，能阻止懸浮在油漿中的催化劑粉末、腐蝕產(chǎn)物、鹽類等聚集，從而限制顆粒增大和沉積；具有抗氧化性能，能與活潑的烴基自由基形成惰性分子，阻止烴基自由基的聚合，從而減少縮合產(chǎn)物焦碳的產(chǎn)生。

3.4 保證分餾塔油漿上返塔的流量

由于分餾塔底反應(yīng)油氣人口處正對面及附近結(jié)焦嚴(yán)重，為減緩反應(yīng)油氣對塔壁的沖蝕增加了一個循環(huán)油漿返塔上進(jìn)口，利用了循環(huán)油漿洗滌反應(yīng)來油汽中的催化劑降低塔底壁溫，減少油漿停留時間，提高油漿流速，防止結(jié)焦。

3.5 減少油漿在塔底的停留時間

保持油漿循環(huán)系統(tǒng)的較高流速，一般大于13m/s，油漿循環(huán)量在不小于327t/h的條件下，從而使油漿在塔底的停時間為4分鐘左右，改善操作條件，免沉積催化劑，減少死角，防止結(jié)焦。

4 結(jié)語

某年檢修中打開分餾塔，發(fā)現(xiàn)一、二層和上部的舌形塔盤大部分堵塞，以致于塔盤上的液相不能從降液管降至下層塔盤，導(dǎo)致了分餾塔內(nèi)部的氣液相負(fù)荷不均勻?qū)е碌臎_塔。堵塞物主要有催化劑粉塵和焦質(zhì)顆粒組成。在以后的分餾塔操作中應(yīng)該保持較大的油漿上返塔流量來洗滌反應(yīng)油氣攜帶的催化劑粉塵和減少重油系統(tǒng)結(jié)焦，從而減少舌形塔盤被堵塞的情況，從根本上阻止沖塔現(xiàn)象的出現(xiàn)。

[1]80萬噸/年重油催化裂化裝置操作規(guī)程.中石油玉門煉化總廠，2006.

[2]馬伯文主編.催化裂化裝置技術(shù)問答[M].中國石化出版社，2003.