催化裂化主分馏塔结盐解决方案

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1、催化裂化主分馏塔结盐解决方案郭庆举1，张英2，杨堂明1(1．纳尔科(中国)环保技术公司，北京市100028;2．中国石油天然气股份有限公司辽河石化分公司，辽宁省盘锦市124022)摘要:辽河石化分公司800kt/a重油催化裂化装置的主分馏塔因结盐严重影响了装置平稳操作和产品合格率。主要表现在分馏塔的压力降明显上升、气压机波动、中段抽出温度下降、顶循环量被迫上升和柴油冷后温度上升等方面。纳尔科环保技术公司(纳尔科公司)在对垢样和结盐机理进行分析的基础上，提出了在线清除盐垢的解决方案。方案实施过程中对催化裂化产品质量、操作的平稳性没有影响。方案实施后产品合格率明显上升，操作条件得到了明

2、显改善，分馏塔压力降由0．059MPa降至0．042MPa，产品质量合格率由97．5%上升至99．0%，达到了预期效果。同时避免了水洗方案带来的操作安全风险和腐蚀风险。由于提高了处理能力、降低了能耗并提高了产品质量和合格率，经济效益也得到了明显提高。关键词:催化裂化盐垢盐分散剂产品质量操作参数分应包括CH、单体S和卤化物(如有机氯、氯化铁、无机铵或有机胺等)。因此挥发部分在数值上大于CHN。剩余部分应为不挥发的无机物。925℃时的失重比例为94%，失重物包括一些水合物、CH2Cl2萃取物、所有(包含碳、氢、氮)的有机物和硫化物。CO2质量分数小于1%，主要来自碳酸盐和一些挥发性物质

3、。CH2Cl2质量分数为4%。(4)X射线衍射(XRD)分析:分析物为105℃烘干样品，分析结果为NH4Cl和(NH4)2SO4。辽河石化分公司重油催化裂化装置原料来源复杂、品质较差。装置开工6～8个月就会出现主分馏塔塔压升高、换热器效率降低、顶回流无法有效控制、塔盘效率降低、气压机喘动和冲塔甚至被迫降低处理量的情况。装置在顶循环泵入口过滤器发现大量的污垢。1原因分析由于主分馏塔的压力降上升、塔板效率降低，说明塔盘堵塞或损坏明显。因而，分析顶循环泵入口污垢的组成显得尤为重要。(5)红外射线检测(RT-IR)分析:溶解在CH4Cl样品中的主要是脂肪烃和芳香烃;溶解在CH4Cl中的聚合

4、物主要是铵盐。因此，垢样中NH4Cl，(NH4)2SO4、有机物(脂肪烃和芳香烃)和腐蚀副产物的质量分数分别为10%，42%，44%和4%。其中有机物来自油品，并非垢物。因而清除铵盐(NH4Cl和(NH4)2SO4)最为重要。1．1垢样分析2009年12月采集垢样送纳尔科新加坡实验室分析，结果如下:(1)X射线检测(XRF)初步分析:XRF主要是对垢样中的无机物进行分析。分析物为105℃烘干样品，其中SO3，Cl和Fe2O3的质量分数分别为35%，9%和5%。(2)碳氢氮元素(CHN)分析:CHN分析主要是分析垢样中的有机物。即垢样中C，H和N的比例。其中，C/H尤为重要。碳、氢和

5、氮的质量分数分别为34%，6%和10%。(3)质量分析测试:质量分析测试(LossonIgnition)用于检测样品在强热的条件下的失重情况。检测原理是基于强热条件下，样品的挥发部NH4Cl形成的原因NH4Cl盐垢的形成与催化裂化主分馏塔内的NH3和HCl的量有关。在催化裂化主分馏塔的操作温度下NH3和HCl反应的Kd值非常稳定。1．2收稿日期:2011－11－18;修改稿收到日期:2012－01－09。作者简介:郭庆举，工程师，纳尔科技术专员，长期从事炼油技术研究与应用工作。联系电话:18641938799，E-mail:qjguo@nalco．com。—51—只要NH3和HCl

6、的气相分压足够大，反应就能进行。NH3+HCl→NH4Cl2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4NH4Cl盐是水溶性盐，不溶于油。NH4Cl盐沉积在塔盘上形成垢下腐蚀，并与分馏塔内的腐蚀副产物相互作用，增加了氯化铵盐馏出的难度。在催化裂化主分馏塔内，NH4Cl形成的主要原因为:催化裂化原料中的N含量增加;在提升管或反应器中裂解产生了大量的NH3;常减压装置脱盐效果不好或原料中有机氯过高且在反应器中裂解;回炼污油中氮化物或氯化物增加;催化裂化主分馏塔顶部温度低，分馏塔塔盘上的氯化铵无法从塔顶馏出。由此导致了NH4Cl的形成。NH4Cl是造成结盐污垢的主要原因，清除NH4Cl是关

7、键。会将NH4Cl连同其他杂质清除，并随催化柴油馏出。盐分散剂在加氢装置中分解，但分解产物与柴油馏分相近，不会对加氢装置催化剂产生影响。图2形成钝化膜原理示意Fig．2Simulationtoremovesalttheory方案实施在方案实施过程中，主要根据催化裂化柴油2．2中的盐含量、分馏塔压力降以及中段抽出温度和柴油冷却器的冷后温度调整注剂量。注剂量控制在5～100μg/g。注剂点为主分馏塔顶循环线。催化裂化柴油中的盐质量分数和分馏塔压力降变化见图3和图4，在方案