炼油装置常压塔和芳烃联合装置抽余液塔运行分析和技术对策

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1、炼油装置常压塔和芳烃联合装置抽余液塔运行分析和技术对策浙江宁波　镇海炼化分公司乙烯生产准备部　李友松【摘要1】镇海炼化炼油一部第三套常减压装置从2004年5月开始在实际运行中出现分离效率下降及局部超负荷的问题。针对此问题，收集常压塔操作的各项相关参数，尤其是压降的变化，利用数理模拟分析，结合现场检查验证，指出造成上述问题的原因是常压塔顶部低温H2S-HCl-H2O腐蚀严重，并提出相应的操作调整对策。【摘要2】镇海炼化炼油五部芳烃联合装置抽余液塔（T204）试生产期间分离效果差曾经是装置生产瓶颈，为了彻底解决T204存在问题，经过运行分析和技术改造，采用了南京

2、凯宁精馏技术公司的专利技术——复合孔微型浮阀塔盘。改造后，抽余液塔分离效果达到了设计要求，同时提高了装置的运行负荷，保证了产品的质量指标，减少了解吸剂的跑损。一、炼油常压塔顶塔盘镇海炼化炼油一部第三套常减压装置设计加工负荷为10000kt/a。装置设计加工油种为中东轻质原油，是目前国内单套加工能力最大的常减压装置之一。常压塔塔内件采用华东理工大学的专利技术“导向浮阀塔板”。该塔自1999年11月投用以来，运行效果良好。但是从2004年5月开始，常压塔在较大处理量加工轻质油种时，出现了一系列不正常的现象，主要有：在中段回流量已提到极限时,顶回流量仍居高不下，顶

3、回流量对塔顶温度调节不灵敏，常顶干点多次出现大的偏离；常一线与常顶一级的重叠度变大，闪点低跑频率上升。可能的原因：原油中所含的盐类经电脱盐系统预处理后，仍残存部分盐类进入常顶系统，造成了低温的HCl-H2S-H2O腐蚀。为减缓腐蚀，确保装置的长周期运行，装置采用了“三注”措施，具体为注缓蚀剂、注氨水-中和剂、注水。其中，塔顶注氨以后会生成铵盐，随塔顶回流返回塔内，可沉积在顶部塔盘、降液管及受液盘上。且该装置的注水具有自己的特点，为初常顶污水回用，其中带有大量垢物，回注到常顶系统中更容易造成常压塔顶部塔盘的沉积结垢。通过对常压塔系统各操作参数的调整、分析，判断

4、常压塔上部塔盘本身出现问题的可能性较大。塔内件为导向浮阀塔板，不易磨损，不易脱落，可以排除浮阀大量脱落而造成操作不正常的可能性，认为较大的可能性是常压塔顶部塔盘因常压塔顶部系统低温H2S-HCl-H2O腐蚀而造成严重结垢，继而影响常压塔的稳定操作和分离效果。模拟分析：我们请华东理工大学的研究人员利用空气-水系统，测定了开孔率为12.3%,板间距600mm,出口堰高30mm的导向浮阀塔板液流强度和阀孔动能因子对塔板压降的影响。试验结果绘于下图，由图可以看出，在液流强度一定和塔板结构已定的前提下，在浮阀全开以前，塔板压降几乎不随阀孔动能因子变化而变化；在浮阀全开

5、后，塔板压降随阀孔动能因子增大而增大。阀孔动能因子计算公式如下：Fo＝[VS/（0.25πD2N）]ρ0.5式中：Fo，气体通过阀孔时的动能因子；VS，上升气体量，m3/s；D，阀孔直径，m；N，阀孔数；ρ：气体密度，kg/m3；如果常压塔顶部塔板结垢堵塞的假设成立，就相当于塔板的开孔率下降,塔板上的阀孔数N下降。根据上述公式，并结合图形，可推出在气液相负荷不变和塔板结构已定情况下，塔板的动能因子Fo增大，塔板的压降将相应增大。现场检查确认：2006年3月，Ⅲ套常减压装置进行停工检修，利用此次机会，对塔内部情况进行了实地的勘察，发现上部第1层塔盘全部冲翻，2

6、、3层分别冲翻了50%和30%，且冲翻塔盘浮阀基本脱落。常一线上4～11层塔盘及受液盘上脏物堆积严重，大部分浮阀处于卡死或全开状态，少部分脱落。11层以下塔盘相对较干净。常压塔内顶回流管塌陷，有4只法兰处于半脱开状态。运行分析：1、常压塔4～11层塔盘及受液盘上脏物堆积严重，主要原因是：①塔内脏物主要为常顶换热器E102腐蚀产物，因常顶回流罐容量小，加之脏物颗粒细小，致使回流液中携带的腐蚀产物因回流罐停留时间不够而分离不干净，部分腐蚀产物经回流带入塔内。②顶部塔盘冲翻、顶回流管塌陷后造成内回流不正常，4～11层间气、液分布严重不均，且存在较多死角，致使脏物汇

7、集成堆。2、常压塔1～3层塔盘浮阀脱落、塔板冲翻原因：①常压塔顶部油气H2S、Cl-浓度高，腐蚀性强，浮阀因腐蚀减薄，在高气流冲刷下脱落。②塔盘压板和固定螺栓因腐蚀及塔盘振动磨损减薄，造成塔盘固定松散。在下列2种情况下可能造成塔盘侧翻：一是在塔盘上积垢严重，阻力大，遇常压塔操作波动(如停电时常顶回流及中段回流突然中断)时，造成塔盘瞬间受到巨大冲力；二是顶回流管塌陷后，塔顶内回流不正常，塔盘出现漏液，塔盘上无正常液流层，遇常压塔顶负荷突然大幅度波动时冲翻。操作对策：华东理工大学的专利技术“导向浮阀塔板”本身技术成熟可靠，操作不正常的原因是塔顶部系统的低温H2S

8、-HCl-H2O腐蚀严重所引起的。塔顶腐蚀产物进入常