摘要:催化原料中包含的化学元素比较多,氮和氯在高温条件下会产生反应,高温会促使HCl气体往外溢出,通过与催化原料中的化学元素进行反应,会在分馏塔内部产生一种化学气体,当分馏塔中的油气不断增加,会逐渐降低其温度系数,在低温环境下容易产生化学晶体,晶体的积累会堵塞降流管道,使得分馏塔液层加厚,使得分馏效果不理想。基于此,本文对分馏塔结盐原因和相关处理措施进行了一个较为详细的说明。
关键词:分馏塔;结盐原因;处理探讨
引言:
受中原油田开发进度的影响,不少采油厂都采用非常规的生产方法,这就使得生产方式得到了一个巨大的调整,改变了原料的整体性质,对于设备的调整也比较大,从原来的细化处理变为了整体处理,对于催化装置也有了更高的运行要求。要根据采油厂实际情况设计合理的生产方案,在管道进料口增设四个喷嘴,以同轴串联的方式实现再生工艺,受工艺因素和原理因素的影响,分馏塔结盐问题比较突出,这就对装置的生产效率造成了一定程度上的影响。
一、分馏塔结盐的原因分析
温度变化对分馏塔的影响比较大,在特定反应条件下,分馏塔中的无机化合物和有机化合物会通过热效应发生水解反应,在这个水解过程中会产生一种叫氯化氢的物质,在后续反应中,该物质会被逐渐排出,使得水解反应有一个连续性的过程,排出的氯化氢会不断积累,如果没有及时处理,就会影响分馏塔的运行效率,除此之外,催化裂化装置受外界因素影响比较大,在减压渣油提炼这方面较为精细,所以装置中包含的原料盐分较高。因为原油的组成成分有很多种,再加上氯化氢具有极强的渗透性,所以分馏原油和渣油中或多或少都存在一部分的氯化氢物质,当原料油流入提炼管道后,通过高温的催化作用力使得原油发生汽化反应,一部分物质生成氨,催化剂被置入反应容器中,会将部分氨气带出反应容器,原料油在化学反应的作用下,会生成一定量的氢气,氢气也是一种活跃成分,在高温条件下通过与其他催化剂作用转化为氨,氯化氢在超过一定温度时会与氨发生反应,生成一种叫氯化氨的物质,而随着温度的递增,氯化氨又会再次分解,分解成原来的两种物质。
原料油可以通过特定的反应生成氯化氢和氨,两者不会相互融合,而是混合到油气之中一起进入分馏塔,这时分馏塔内部温度高达500℃,因为高温的影响,使得油气水平面越来越高,油气过高就会促进塔内温度由高转低,分馏塔中不同阶段的温度系数是不一样的,塔内人字挡板的第五层塔盘,其温度系数大概为300℃,这个是氯化氨的反应温度,氯化氨反应之后,会以极小的颗粒形式存在,在油气的推动力下被带入到塔盘的上方,随着温度的递减,油气继续上升但氯化氨逐渐浓缩成晶体,这种晶体不易被分解,会跟随油气进入液体中,随着分馏塔的回流,晶体会流入下一个塔盘中,因为分馏塔中的温度是自上而下变化的,温度越高,液相就越少,这些晶体就会逐渐稀释出来,停留在塔盘中,氯化氨晶体具有一定粘附性,它会粘附在降液管、受液槽、塔盘等这些地方。因为油气是呈上升趋势,分馏塔中的温度会随油气的上升而逐渐降低,这就使得分馏塔中析出的氯化氨晶体越来越多,同时浓度降低,在100℃的环境下,会有液态水流出,使得部分氯化氨晶体溶解,分馏塔的顶端温度最高,但产生的氯化氨分量不是最多的,而是分流循环经过的塔盘产生的氯化氨最多。
二、结盐的现象及危害
随着反应的持续和温度的降低,分馏塔中的氯化氨晶体会不断析出,这些析出的氯化氨晶体如果没有及时被处理,就会沉积在设备表层,使浮阀卡住,分馏塔盘的开口面积减少,进而造成内部负压过大,气孔流速增加,液流无法畅通,塔盘的上方被封住,回流泛滥,淹没塔层,底层因为柴油量的降低,会形成回流气压,以气相形式穿过塔层,油气携带着柴油馏份会提高汽油罐的液面高度,使得液罐颜色加深,汽油和柴油馏份流过塔顶的时候,会加快冷却凝固的速度,但在这冷却凝固的过程中,会增加塔顶的负荷,冷却凝固完成之后,温度会逐渐回升,在不同的塔层中有不同的表现形式。
塔盘的开塞压力比较大,这就会使得塔层液面水平偏高,柴油抽出塔顶的压力有一个固定的阀值,一般为11kPa,如果超出了这个压力阀值,会使得塔顶的压力无法满足开顶需求,气压机在运行的过程中,保持数值不变的状态;当压力逐渐增高时,就会使得柴油温度发生改变,正常情况下,柴油馏份与塔顶层的温度差为87℃,压力增加会使得温度差提高,对柴油溢出有一定程度上的影响,长时间的柴油馏出,会导致油器抽空;液面水平升高,柴油的浓度也会增加,在回流的时候会出现抽空的情况,在晃重过程中会析出较多的氯化氨晶体,晶体会粘附在设备表层,温度越低那么晶体就越容易粘附,当塔顶回流速度越来越快,就会促进流速的加快,更容易析出氯化氨晶体,氯化氨晶体的堆积会影响顶层回流循环装置运行效率。
三、结盐的处理过程
处理分馏塔的结盐问题是一个综合性的过程,针对于分馏塔的结盐,要从问题的本质入手,最为主要的就是溶解氯化氨晶体,可以利用回流装置将氯化氨晶体带出,使各个被晶体堵塞的管道流通,消除结盐带来的影响。在具有的操作过程中,需要提高顶层回流和冷却回流的流通量,打开空冷器降低回流温度,使分馏的上层阶段温度控制在一个合理的范围内,降低塔顶和塔底的温度,适当提高油气温度,便于油气发生水解反应,生产的物质可以作为氯化氨的溶解剂,晶体融化之后就可以打通降液管和受液槽的堵塞节点,使上层的分馏流入下层,通过往复循环消除淹塔现象;在一段和二段的循环回流中,要适当降低顶端负荷压力,二段中的油浆循环压力不能过大,防止漏浆,在管道口可以补入新鲜的水,跟随回流进入塔层中,加快氯化氨的溶解速度,当柴油馏分中的氯离子与清水中的离子浓度相近时,就结束水洗,关闭顶端回流装置,恢复各个管道的流通,知道柴油检验达标。
四、事故预防措施
在对分馏塔进行结盐处理后,需要多次检查,物料要平衡,降低外界因素带来的影响,氯化物不易发生反应,其沸点比较高,在原料中以液态的形式存在,所以通过脱盐处理后,会降低渣油中的盐含量,从而影响分馏塔内层氯化氨的结晶速度,当氯化物流过管道时,在水流的作用下会往复循环,氯化氨晶体的形成是一个循序渐进的过程,要重点监测回流中的氯离子含量,做好定期分析工作,规避氯离子超标。要合理调整分馏塔内部各个阶层的温度系数,提高分馏塔顶端的温度系数,加强管道的循环回流,适当补充热能,调控冷凝的速度,使高塔顶的流体相平衡,从而保证温度可以符合氯化氨晶体的析出标准。
五、结语
在分馏塔的结盐处理过程中,要保证各个环节的连通性,避免操作失误的情况,合理规划水洗除盐方案,控制工艺时间,最大程度上提高结盐处理的高效性。
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作者简介:王东,性别:男,民族:汉,籍贯:黑龙江省安达市,
出生年月:19670629,文化程度:成人大学,现有职称:中级,研究方向:炼油工艺、炼油技术研究.