分餾塔油漿系統(tǒng)結(jié)焦問題分析及處理

陳定嶺

摘要：結(jié)焦問題是油漿混合物在分餾過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生的一種現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因有很多種，常見的有催化劑比例問題、反應(yīng)溫度問題、固體物質(zhì)含量問題、反應(yīng)時(shí)間問題、循環(huán)量問題等等，針對這些不同的原因，工作人員需要制定不同的解決方案，這也是將要與大家進(jìn)行分享的核心內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：分餾塔油漿系統(tǒng)；結(jié)焦問題；分析及處理

分餾塔裝置是石油生產(chǎn)企業(yè)中非常常見的一種生產(chǎn)設(shè)備，合理地使用分餾塔裝置不僅可以顯著提升油漿混合物質(zhì)的分餾效率，同時(shí)還可以大幅度提高石油物質(zhì)的純度，但是目前存在一些石油生產(chǎn)企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營過程中經(jīng)常會(huì)受到結(jié)焦問題的困擾，針對這種情況，筆者將以分餾塔裝置為主體，從分餾塔裝置改善、結(jié)焦問題分析以及優(yōu)化措施等方面內(nèi)容對其展開詳細(xì)的論述，希望以下所提出的意見和建議可以為相關(guān)技術(shù)人員提供一些有價(jià)值性的參考意見。

一、分餾塔裝置概述

分餾塔裝置主要是一種用于蒸餾液體的塔狀氣液裝置，該裝置在石油生產(chǎn)企業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用，其在實(shí)際應(yīng)用中通常是將石油混合物在分餾塔中進(jìn)行多次氣化和冷凝，最終完成石油液體的提純，提高整體生產(chǎn)質(zhì)量水平，與傳統(tǒng)的蒸餾法相比，該方法的生產(chǎn)效率有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，因此也得到了很多石油生產(chǎn)企業(yè)的廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。

二、油漿系統(tǒng)結(jié)焦分析

結(jié)焦問題在石油分餾作業(yè)中是非常普遍出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，導(dǎo)致油漿系統(tǒng)在分餾過程中出現(xiàn)不同程度上結(jié)焦問題的主要原因有以下幾點(diǎn)：第一，油漿在分餾時(shí)所添加的催化原料配合比例存在不合理的現(xiàn)象，導(dǎo)致油漿自身的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了一定的改變，其密度、芳烴以及粘稠度都會(huì)顯著升高，最終導(dǎo)致油漿系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)焦問題；第二，油漿系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的反應(yīng)溫度相對來說較高，而油漿內(nèi)含有瀝青等物質(zhì)，這些物質(zhì)在高溫環(huán)境條件下會(huì)出現(xiàn)變性，從而極易引發(fā)結(jié)焦等相關(guān)問題；第三，油漿內(nèi)含有一定量的固體物質(zhì)，這些固體物質(zhì)在油漿系統(tǒng)的分餾過程中會(huì)增加磨蝕的概率，造成結(jié)焦現(xiàn)象[1]；第四，油漿混合物在催化裂化過程中是以氣態(tài)為主要的呈現(xiàn)形式，同時(shí)還帶有少量的顆粒，由于這些帶有顆粒的油氣不能直接輸入分餾塔進(jìn)行精餾提純操作，因此分餾塔內(nèi)需要設(shè)置相應(yīng)的過濾裝置，其主要作用是用來過濾油漿中多余的顆粒物，若油漿過濾裝置的功能特性達(dá)不到既定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中未能達(dá)到良好的顆粒物過濾效果，則很容易造成結(jié)焦現(xiàn)象；第五，從技術(shù)的層面上來說，需要分餾的油漿混合物在分餾塔的塔底通常需要停留8min左右，長時(shí)間在高溫狀態(tài)下進(jìn)行滯留也極易引起油漿物質(zhì)的結(jié)焦問題；第六，循環(huán)量不足也很容易導(dǎo)致油漿系統(tǒng)內(nèi)壁形成滯留層，長此以往會(huì)在分餾塔內(nèi)的高溫環(huán)境中逐漸形成結(jié)焦現(xiàn)象。

三、優(yōu)化措施

（一）嚴(yán)格控制溫度

工作人員在對油漿混合物進(jìn)行分餾的過程中，通常會(huì)將塔底的反應(yīng)溫度控制在350℃以內(nèi)，上述我們也提到油漿混合物中含有一定量的芳烴物質(zhì)，該物質(zhì)在高溫條件下非常容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成焦炭，因此工作人員可以通過嚴(yán)格地控制分餾塔內(nèi)的溫度來有效地緩解塔內(nèi)結(jié)焦的效率，具體措施如下：第一，分餾塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)中底部的反應(yīng)溫度是影響油漿混合物質(zhì)的重要因素，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以判斷出，當(dāng)油漿混合物質(zhì)的相對密度一致時(shí)，塔底的反應(yīng)溫度越高，則油漿的反應(yīng)效率就越高，與之相對應(yīng)的焦炭量也就越大，塔內(nèi)發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象的概率也會(huì)顯著升高，因此工作人員需要對分餾塔內(nèi)的溫度進(jìn)行嚴(yán)格地控制，在保障油漿混合物能夠順利反應(yīng)的情況下盡可能地降低反應(yīng)溫度，減少焦炭物質(zhì)的生產(chǎn)，從而有效地抑制了結(jié)焦問題的產(chǎn)生[2]；第二，結(jié)合該石油生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，適當(dāng)?shù)貙τ蜐{混合物的密度進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低油漿混合物內(nèi)芳烴物質(zhì)的含量，從根本上降低焦炭物質(zhì)的產(chǎn)量，減少結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。

（二）科學(xué)調(diào)節(jié)循環(huán)量

除了控制溫度、減少芳烴含量之外，科學(xué)地調(diào)節(jié)循環(huán)量，盡可能地減少油漿混合物質(zhì)在塔底結(jié)構(gòu)內(nèi)的滯留時(shí)間也可以有效地緩解結(jié)焦問題，具體措施如下：第一，工作人員可以將分餾塔裝置中換熱器的流速設(shè)置在1.3m/s左右，與此同時(shí)還可以在換熱器的管口處設(shè)置過濾網(wǎng)，以減少顆粒物混入換熱器內(nèi)形成堵塞，導(dǎo)致?lián)Q熱器無法正常工作；第二，分餾塔內(nèi)反應(yīng)溫度的控制通常是通過冷流控制閥門和熱流控制閥門相互協(xié)調(diào)來完成分餾塔內(nèi)的溫度控制，在不同的溫度條件下工作人員需要將分餾塔內(nèi)的液體循環(huán)量調(diào)至最適值，由于該項(xiàng)工作過于依賴人工操作，而人工調(diào)節(jié)循環(huán)量時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)操作失誤，導(dǎo)致油漿混合物的循環(huán)量未能達(dá)到既定的設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)，為了可以有效地減少人工操作的失誤，同時(shí)也為了可以更好地順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，一些石油生產(chǎn)企業(yè)都引進(jìn)了自動(dòng)化溫控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，工作人員可以合理地使用該系統(tǒng)來完成循環(huán)量的調(diào)節(jié)工作，提高油漿混合物的分餾效率，同時(shí)也大幅度降低了結(jié)焦問題發(fā)生的概率[3]。

（三）添加適量阻垢劑

若分餾塔內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度上的結(jié)焦現(xiàn)象，工作人員則需要在油漿系統(tǒng)中添加適量的阻垢劑，其主要作用是輔助工作人員在較短的時(shí)間內(nèi)完成對結(jié)焦物質(zhì)的清理，工作人員在使用該化學(xué)試劑時(shí)一定要對阻垢劑的用量和用法引起重視，結(jié)合分餾塔內(nèi)實(shí)際發(fā)生的結(jié)焦程度來針對性地調(diào)整阻垢劑的用量，以求能夠達(dá)到最佳的阻垢效果，從而有效地環(huán)節(jié)結(jié)焦問題對油漿系統(tǒng)的順利運(yùn)行所產(chǎn)生的負(fù)面影響。

（四）加強(qiáng)攪拌效率

適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)攪拌效率也可以在一定程度上減緩油漿結(jié)焦的效率，工作人員在攪拌時(shí)需要綜合考慮分餾塔裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在焦塊堆積處以某一特定順序進(jìn)行攪拌，通過這種方式不僅可以有效地破壞分餾塔裝置內(nèi)流速緩慢區(qū)和滯留區(qū)，同時(shí)還可以減少其他催化劑和焦炭粒在其他區(qū)域內(nèi)的沉積，與此同時(shí)，加強(qiáng)攪拌效率還可以有效地提高分餾塔裝置的散熱效果，有利于減少結(jié)焦現(xiàn)象[4]。

四、結(jié)束語

雖然現(xiàn)階段國內(nèi)一些石油生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)中頻繁出現(xiàn)結(jié)焦等相關(guān)問題，但是工作人員可以通過嚴(yán)格控制溫度、科學(xué)調(diào)節(jié)循環(huán)量、添加適量阻垢劑以及加強(qiáng)攪拌效率等方式來有效地解決這些結(jié)焦問題，從而更好地確保油漿系統(tǒng)能夠在石油精餾生產(chǎn)作業(yè)中順利開展，為石油生產(chǎn)領(lǐng)域的未來成長和發(fā)展添加助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]高春杰，胡陽國，張宏偉.油漿系統(tǒng)堵塞原因分析及改進(jìn)措施[J].四川化工，2012，15（04）：121-124.

[2]雙躍.永坪煉油廠催化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)焦問題分析對策[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，33（11）：289-291.

[3]張鋒，郝軍國，高懷榮等.催化裂化油漿系統(tǒng)結(jié)焦原因及預(yù)防措施[J].廣東化工，2014，41（05）：106-107.

[4]孫輝，武利春，沈興等.淺談重油催化裂化裝置油漿系統(tǒng)結(jié)焦與預(yù)防措施[J].化工管理，2014（14）：196-199.

（作者單位：陜西延長中煤榆林能源化工有限公司）