焦化分餾塔改造

1、焦化分餾塔改造段金庭 李毅 劉麗華大港石化公司 摘要：原設(shè)計分餾塔直徑4400mm，塔切線高度57559mm，塔盤數(shù)36/6，塔盤間距900/950mm。設(shè)有蠟油抽出和回流一個集油箱，頂循和柴油抽出不設(shè)集油箱，分別為4層和15層塔盤抽出。在2005年和2006年實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)在焦炭塔小吹汽期間，分餾塔操作波動大，頂循泵抽空頻率高，柴油質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。車間經(jīng)研究決定對分餾塔進行改造。關(guān)鍵詞：焦化 分餾塔 塔盤 改造 一、裝置概況和存在問題大港石化公司100萬噸/年焦化裝置建于2004年11月份，并投入生產(chǎn)。原設(shè)計分餾塔直徑4400mm，塔切線高度57559mm，塔盤數(shù)36/6，塔盤間距900/

2、950mm。設(shè)有蠟油抽出和回流一個集油箱，頂循和柴油抽出不設(shè)集油箱，分別為4層和15層塔盤抽出。在2005年和2006年實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)在焦炭塔小吹汽期間，分餾塔操作波動大，頂循泵抽空頻率高，柴油質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。車間經(jīng)研究決定對分餾塔進行改造。改造設(shè)計委托中國石油天然氣華東勘探設(shè)計研究院進行。二、設(shè)計方案針對以上實際生產(chǎn)情況，華東設(shè)計院根據(jù)分餾塔的實際情況和改造周期、設(shè)備利舊等提出以下五個方案。方案一：分餾塔頂循、柴油抽出段各增加1600mm的筒體，設(shè)置集油箱，塔高增加3200mm，經(jīng)核算基礎(chǔ)及裙座可以滿足塔體高度的增加;塔體上增設(shè)內(nèi)回流返回口兩個；塔平臺需要調(diào)整，并增加一層；柴油回流泵及電機

3、可完全利舊，頂循泵需要更換，電機可利舊；集油箱增設(shè)液位計及液位變送口；增加集油箱液位控制的調(diào)節(jié)閥及相應(yīng)管道閥門；增加內(nèi)回流返塔流量控制的調(diào)節(jié)閥及相應(yīng)管道閥門；頂循油流程改為先進泵提壓后換熱。本方案的改造工程量最大，但是可以充分保證分餾系統(tǒng)的分離要求和產(chǎn)品的質(zhì)量要求，也最大限度地降低了焦炭塔間歇操作對分餾系統(tǒng)的影響，完全滿足改造的要求。方案二：分餾塔筒體高度不變，利用原頂循、柴油抽出板作半抽出的集油箱，相當(dāng)于汽油段、柴油段各減少一塊精餾板。不需要更換泵，不需要增加液位控制，改造工程量最小，施工周期最短，但是改造不徹底，間歇操作對分餾系統(tǒng)的影響不能完全消除，柴油質(zhì)量可能仍會有波動。方案三：分餾塔筒

4、體高度不變，利用原頂循、柴油抽出板及上一塊板的空間作全抽出的集油箱，相當(dāng)于汽油段減少兩塊精餾板、柴油段減少一塊精餾板，同時在塔頂?shù)谝话迳显黾右粔K換熱板，仍可滿足塔頂空間的要求。原設(shè)計汽柴段的塔板數(shù)總數(shù)為15塊，設(shè)計中采用了較常規(guī)浮閥效率高1520的導(dǎo)向浮閥，經(jīng)計算比較認為減少板數(shù)造成的分離效果降低可以適當(dāng)增加回流量來調(diào)節(jié)，這樣的后果是能耗可能有上升，分離精度可能降低。塔體上增設(shè)內(nèi)回流返回口兩個；頂循入口的分配管要改造，汽油入口、人孔上移；柴油回流泵及電機可完全利舊，頂循泵需要更換，電機可利舊；集油箱增設(shè)液位計及液位變送口；增加集油箱液位控制的調(diào)節(jié)閥及相應(yīng)管道閥門；增加內(nèi)回流返塔流量控制的調(diào)節(jié)閥

5、及相應(yīng)管道閥門；頂循油流程改為先進泵提壓后換熱。本方案的改造工程量居中，因為塔板數(shù)的減少勢必造成能耗的增加和分餾精度的降低，但可以減少焦炭塔間歇操作對分餾系統(tǒng)的影響，完全滿足改造的要求。該方案的關(guān)鍵是在犧牲能耗和分餾精度、損失部分柴油餾分和希望的系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性之間做出選擇。方案四：分餾塔筒體高度不變，頂循集油箱改造同方案三；根據(jù)現(xiàn)場操作數(shù)據(jù)和油品分析數(shù)據(jù)認為目前的操作實現(xiàn)了側(cè)線產(chǎn)品間的分離，分離精度非常理想，但柴油回流取熱量明顯少于設(shè)計值，大量的熱量通過頂循取走。按照操作數(shù)據(jù)計算看，現(xiàn)在柴油收率遠遠高于設(shè)計值23，通過減少精餾板來換取加裝柴油集油箱的空間，可能造成汽柴分離差，通過調(diào)節(jié)回流取熱

6、調(diào)節(jié)的范圍有限。若要在不增加能耗的基礎(chǔ)上可保持原分餾系統(tǒng)分餾精度不變，可通過外置罐來實現(xiàn)集油箱的作用。柴油抽出段不改造，柴油從分餾塔自流至柴油罐，在該管路上增設(shè)調(diào)節(jié)柴油罐液位的調(diào)節(jié)閥組；分餾塔設(shè)氣相平衡線及開口。初步考慮設(shè)置在蠟油汽提塔上端，但經(jīng)設(shè)備專業(yè)核算，地腳螺栓面積不夠，基礎(chǔ)環(huán)板厚不足，該方案不能實現(xiàn)?？梢栽诜逐s塔區(qū)樓梯間和分餾塔位置就近布置該設(shè)備（立罐）或放置在構(gòu)-27300平臺上（臥罐）。本方案較方案三，分餾塔體的改造工程量小。減少分餾塔上配管及平臺等的修改；減少一個柴油內(nèi)回流的控制回路；增加一個1600x5000柴油罐。該方案可以減少焦炭塔間歇操作對分餾系統(tǒng)的影響，完全滿足改造的要

7、求，對原料及操作條件變化的適應(yīng)能力更強方案五：在方案四基礎(chǔ)上，分餾塔部分除增加兩個氣相平衡口外不做任何改動，增設(shè)頂循罐、柴油罐重疊放置。相對方案三，該方案分餾塔極少工程量，增加兩個罐，需要增加控制罐液位的調(diào)節(jié)閥組。不需要換泵。 三、改造方案在幾個方案中以方案5最為可行，但由于檢修時間緊，定制兩個頂循罐和柴油罐的訂貨周期時間不夠，所以放棄。并對方案2進行修改，只把頂循和柴油抽出塔盤抽掉，改造為集油箱，并不動兩塊抽出板上面的精餾塔盤。改造在2006年大修期間進行，由于抽出板改為集油箱，其抽出板上的通道板位置做了相應(yīng)改變，并將其上一層塔板降液板的向下加長。集油箱升氣筒為四個，直徑為1000mm，筒體

8、高度580mm.。頂循抽出和柴油抽出不設(shè)液位控制。四、改造后運轉(zhuǎn)狀況裝置在大修后于2006年10月份投入運行，改造后，分餾塔操作明顯穩(wěn)定了許多頂循泵抽空頻率大大減少。以下是裝置生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比情況：時間產(chǎn)量（t/d）總液收(%)柴油收率（%）能耗（kgeo/t）餾出口合格率2006.01083070.670.1141.5729.698.322007.0108296771.5339.8028.4798.88從裝置生產(chǎn)情況和以上數(shù)據(jù)可以看出，本次改造說明了以下幾點情況：（1）分餾塔總液收變化有所提高（+1.5），柴油收率有所下降（-0.77），餾出口合格率提高0.56?？傄菏蘸筒裼褪章首兓闹饕蚴且驗?7年春季氣溫低，執(zhí)行-10號和-5號柴