中国石化胜利油田石化总厂
（中国石化胜利油田有限公司石油化工总厂 山东东营 257109）
摘 要：随着炼厂原料的日益重质化，为了获取更高的轻质油收率和经济效益，延迟焦化装置作为炼厂重油加工的主要装置，其地位日趋重要。如何保证延迟焦化装置的安、稳、长周期运行也成为炼厂的重点技术课题。本文结合中国石化胜利油田有限公司石油化工总厂40万吨/年延迟焦化装置分馏塔内部结盐的现状，对分馏塔结盐的原因进行了剖析，提出了解决分馏塔结盐的几种有效处理方法。 关键词：延迟焦化 分馏塔 结盐 处理
1 前言
中国石化胜利油田石化总厂40万吨/年延迟焦化装置由中石化北京院设计，始建于1991年3月，1996年12月实现一次投料试产成功，2003年完成了装置工程改造，延迟焦化装置在国
内较早采用了先进的可灵活调节循环比新工艺流程，同时调整了部分分馏换热流程，并将加热炉辐射进料改造为“下进中出”流程。自2003年10月改造投产以来，轻质油收率保持在50％左右。产生了良好的经济效益。
由于焦化原料中含有较多的氮化物和氯盐，以及采油过程中添加的采油助剂，再加上常减压装置脱盐效果不稳定等原因，易在分馏塔上部出现结盐现象，给分馏塔安全平稳操作及装置长周期运行带来较大的困难。
2 分馏塔异常现象
2003年10月，装置改造后开车成功。2004年5月开始，焦化分馏塔顶循环量波动较大，顶循泵经常间断性抽空，造成顶循泵损坏，被迫停掉顶循泵抢修，开两台汽油泵一台打冷回流，一台外送粗汽油。7月份开始，柴油集油箱液面极其不稳，有时维持在7％左右，有时急剧升高到溢流，造成中段温度由305℃以上降到220℃左右，致使柴油外送量在2t～26t左右来回调整。分馏塔上部温度、压力大幅度频繁变化，经多方调整无法恢复，严重影响到了分馏塔的正常操作，装置只能低处理量生产。
从表1～3中可以看出，由于顶循泵抽空，采用冷回流操作，分馏塔上部分馏效果变差，致使汽油、轻柴油馏程严重重叠，汽油质量无法保证。
3 原因分析及工艺调整判断
在上述情况下，分馏操作困难，产品质量及轻质油收率均有所下降。怀疑主要存在以下可能：(1)焦炭塔顶温度过高；(2)分馏塔顶循环油抽出口串入扫线蒸汽；(3)富吸收柴油中汽油组份过多，影响分馏塔上部操作；(4)分馏塔塔盘变形或被吹翻；(5)塔盘结盐。
针对上述5项内容，我们逐项进行了判断、调整：
3.1 油气相过大
焦炭塔顶至分馏塔大油气温度较高，油气入分馏塔温度为425℃，操作中分馏塔负荷较大。降低了油气入分馏塔温度至415℃，虽经调整操作，分馏塔顶循泵抽空问题未见根本好转。
表1 分馏塔操作参数对比
项 目 | 04..5.15 | 04.6.20 |
焦炭塔顶压力 MPa | 0.18 | 0.18 |
分馏塔油气入口温度 ℃ | 414 | 413 |
塔顶压力 MPa | 0.12 | 0.12 |
塔顶温度 ℃ | 112 | 140 |
顶循环油抽出温度 ℃ | / | / |
顶循环油返塔温度 ℃ | 28 | 32 |
顶循环油量 t/h | 0 | 0 |
冷回流量 t/h | 10 | 5.5 |
柴油抽出温度 ℃ | 229 | 235 |
柴油返塔温度 ℃ | 87 | 102 |
中段抽出温度 ℃ | 312 | 305 |
中段返塔温度 ℃ | 259 | 251 |
蜡油集油箱温度 ℃ | 361 | 356 |
蒸发段温度 ℃ | 376 | 373 |
粗汽油量 t/h | 4 | 4 |
柴油量 t/h | 13 | 18 |
| | |
表2 粗汽油馏程对比
项 目 | 04.5.15 | 04.6.20 |
馏程 ℃ | | |
初馏点 | 41 | 50 |
10% | 72 | 82 |
50% | 113 | 133 |
90% | 150 | 188 |
干点 | 176 | 220 |
| | |
表3 柴油馏程对比
项 目 | 04.5.15 | 04.6.20 |
馏程 ℃ | | |
初馏点 | 175 | 171 |
10% | 212 | 218 |
50% | 280 | 278 |
90% | 345 | 335 |
95% | 358 | 346 |
干点 | 368 | 357 |
凝点 | -2 | -2 |
| | |
3.2 串入扫线蒸汽
由于顶循环油抽出线上设有吹扫蒸汽，吹扫蒸汽关闭不严有可能串入蒸汽造成顶循泵抽空；对顶循环油流程认真检查发现，循环油抽出口扫线蒸汽阀门漏量，因漏量较小，卡死阀门后，情况也未见根本好转。
3.3 富吸收柴油
再吸收塔采用柴油作吸收剂，再吸收塔操作的不稳定，可将大量汽油等轻组份携带至分馏塔，造成塔内柴油集油箱以上气相不稳，以致引起顶循泵晃量，直至抽空。为此，我们将柴油吸收塔改走付线跨出，在保持吸收稳定系统操作不变的条件下，经过几天观察发现再吸收塔底液位无明显变化，且分馏塔顶循泵抽空情况也未见有根本好转。
3.4 塔盘损坏
分馏塔内塔盘变形可能导致分馏塔内的传质、传热效果变差，从而影响分馏精度，但其直接导致顶循泵抽空的可能性较小；塔盘被吹翻，落入降液管内，使分馏精度下降，严重时可引起顶循泵抽空；在装置开工前对分馏塔塔盘新添加了固定架，且从分馏塔的操作看，
未发现严重冲塔现象；可以断定分馏塔塔盘被吹翻的可能性较小。
3.5 塔内部结盐
常减压装置电脱盐不彻底或油田在原油开采过程中使用助剂等原因，致使焦化原料中含有较多的氮化合物等成分，由此在延迟焦化装置生产过程中在分馏塔及塔顶冷却器等部位结盐（结垢），导致分馏系统工艺操作困难。延迟焦化原料携带的氮化合物在反应过程中，会生成NH3。油田阀门NH3与HCL反应生成NH4CL。氯化铵极易溶于水，在分馏塔的下部， NH4CL分解为NH3和HCL，遇冷后则重新生成NH4CL颗粒。细小的NH4CL颗粒在分馏塔的上部，可溶解在局部低温水相中，在随内回流下降的过程中，温度逐步升高，NH4CL逐步失水而浓缩成为一种粘度很大的半流体。这种半流体与铁锈、焦炭粉末等混合在一起沉积于塔盘、塔顶回流线、降液管、受液盘处，积累到一定程度就会阻碍液体的流动，堵塞塔盘上的孔，导致分馏塔压降逐渐增大，破坏了分馏塔的正常操作：分馏塔压降逐渐增大，气液接触减少，塔板效率下降， 塔顶气相负荷较大，因分馏精度下降造成顶循抽出组分偏轻，使顶循泵长期处于不正常的操作状态。因顶循泵极易抽空，打冷回流使返回温度低，进而可能使塔顶烃类油气分压降低，水蒸气过早冷凝，到一定程度后出现塔顶循环回流无
法抽出、柴油集油箱液位大幅度波动、粗汽油干点失控乃至分馏塔冲塔等现象。2004年7月8日，在对顶循泵检修的过程中，维修人员从叶轮内部发现了较多白块状固体，后打开顶循泵入口过滤器，过滤器内部也积聚了大量的白固体，经联系石油大学进行鉴定，其主要成份是胺盐。
4 结盐的处理方法
为了解决分馏塔的结盐，先后采取了以下措施：(1)、塔顶注水；(2)、在线水洗；(3)、添加结盐控制剂。
4.1 塔顶注水
在分馏塔顶循泵抽空期间，由于采用冷回流控制塔顶温度，塔顶温度较高，一般在130～150℃之间，致使部分胺盐沉积在分馏塔顶空冷器管束中，将部分管束结死，分馏塔与气压机入口之间压降增大，于2004年7月份对分馏塔顶空冷器EC-7001其中一组用高压水对其进行了清洗，并在入口增设了一条注水线。采用提高塔顶温度的办法促使部分胺盐转移到塔顶空冷器，并将注水线定期投用冲洗，这样一方面减轻了分馏塔塔盘的结盐、一方面解决了分流塔顶空冷结盐问题。
4.2 在线水洗
自2004年8月份起对焦化分馏塔进行了在线水洗，过程如下：
4.2.1 水洗过程
加热炉降处理量：缓慢降低加热炉东、西分支进料量至28t/h，注水量随进料量调整。根据分馏塔底液位相应调整循环油回炼量。气压机、吸收稳定视加热炉、分馏岗位操作情况相应调整，分馏岗位加大冷回流流量逐渐将分馏塔顶温降到98℃。
同时改好水洗水注入流程：新鲜水 粗汽油泵P-7008/1 顶循回流调节阀FIC-7201
顶循环油返塔线 分馏塔24层塔板。
启动泵P-7008/1向分馏塔注新鲜水，新鲜水与顶循环油混进分馏塔，其后根据分馏塔顶部温度逐渐调整新鲜水流量和顶循环油量，根据分馏塔上部温度变化，用P-7008/1新鲜水入口手阀控制水洗水流量。水洗水由塔顶流至分馏塔21层塔板，经顶循环油泵P-7007/2入口过滤器处排出。
控制好分馏塔顶温在98℃以下，打开顶循环泵入口排凝见水后，加大分馏塔底循环油系统、蜡油、中段油循环取热负荷，同时避免水洗水落至柴油集油箱。
水洗过程中，分馏塔顶部较轻组份可能进入塔柴油组分中，应加强对柴油颜、含水情况的监测。
顶循环泵入口排水中CL－及氨氮化验分析均≯300mg/L时，停注新鲜水。
水洗完毕，按步骤逐步提高处理量，恢复正常生产。
4.2.2 注意事项
加热炉降量过程中要注意及时调整炉膛温度、注水量，严防加热炉炉管超温结焦。
注意气压机的运行状况，适当加大反飞动流量，防止气压机飞动。
控制分馏塔顶温在98℃以下，使水洗水在塔内以液相状态存在，达到洗涤效果。
控制柴油馏出温度在180～200℃之间，若抽出温度过高，则会使塔顶温度过高，水无法冷凝，温度过低，则会使水洗水落到柴油集油箱，引起柴油泵抽空。
做好水洗水样的采集工作，确认分馏塔内是否结盐以及结盐程度。
4.2.3 水洗效果评价
通过在线水洗，分馏塔操作恢复正常，较大程度的提高了产品质量、轻质油收率和装置处理量，避免了非计划停工。水洗过后，分馏塔的平稳操作能维持一个月左右，顶循泵抽空严重时还要进行在线水洗。
4.3 添加结盐控制剂
4.3.1 实施原因
分馏塔在线水洗过程中，常常会把轻循环油带到含油污水中，且只能作为一种临时的解决办法，还有可能损坏塔盘。根据实际情况，我们使用了GshoretmCK358结盐控制剂（深圳广昌达公司提供），在水洗分馏塔完成之后，往顶循泵P-7007/1.2入口持续加入该结盐控制剂，防止氯化铵等盐类在塔内聚集，实现防止分馏塔内部结盐的目的。
我们采用的结盐控制剂是一种不挥发的添加剂，它会往重组份的方向走，即向塔的下方走。
在这个过程中，塔中的氯化铵沉积物就会逐渐为结盐控制剂所浸润。结盐控制剂可以和金属的表面形成强有力的结合，并逐渐将氯化铵和金属表面分离。氯化铵会被液流冲散带走，并随产品带出。
对于塔内结盐，有两种解决程序。第一种是“恢复”程序，通过添加剂的方法完全清除塔内结盐；第二种是“维持”程序，通过控制结垢，防止压降达到限制流量的程度。我们采用的是“维持”程序。
4.3.2 工艺过程
于2005年1月25日将分馏塔进行在线水洗，水洗水终样分析氯离子346.3mg/L，氨氮325.6 mg/L，停止水洗后，往顶循泵P-7007/1.2入口持续加入该结盐控制剂。
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