分析分餾塔底結(jié)焦的原因

分餾塔底結(jié)焦原因的分析焦化車間 王平摘要：重點(diǎn)分析了廣州煉油化工股份有限公司延遲焦化分餾塔底結(jié)焦的原因，主要從焦炭塔的操作、分餾塔的操作和其他方面對分餾塔底結(jié)焦的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞：焦炭塔油氣線速蒸發(fā)段安全空高循環(huán)油循環(huán)比分餾塔是焦化裝置的重要的生產(chǎn)設(shè)備之一，焦化裝置的汽油、柴油、蠟油主要在分餾塔里生成，而分餾塔底結(jié)焦嚴(yán)重會(huì)造成以下結(jié)果：1、 分餾塔底溫度太高，造成分餾塔內(nèi)氣液兩相不平衡，破壞了分餾塔內(nèi)的物料平衡。2、 蒸發(fā)段溫度太高，引起分餾塔沖塔，造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格。3、 P1109AB不上量，則循環(huán)油上、下返塔量被中斷，整個(gè)分餾塔的熱平衡被打破，分餾塔餾出產(chǎn)品質(zhì)量不合格。4、 分餾塔底液面太高，使系統(tǒng)憋壓，會(huì)造成管線破裂而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。分餾塔底結(jié)焦的原因很多，焦炭塔操作和分餾塔的操作等都會(huì)對分餾塔底結(jié)焦都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。而影響分餾塔底結(jié)焦的原因有很多，針對廣石化目前分餾塔結(jié)焦嚴(yán)重的原因可分為以下三個(gè)方面分析：（1）焦炭塔的操作1、 消泡劑注入時(shí)間偏短，注入量偏小。注入消泡劑的目的是為了降低泡沫層的高度，而注入消泡劑太小，會(huì)造成泡沫層偏高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成焦炭塔沖塔，進(jìn)而攜帶焦粉進(jìn)入分餾塔，造成分餾塔底結(jié)焦。廣石化規(guī)定消泡劑注入的時(shí)間為：a、 當(dāng)14：00信號(hào)（B點(diǎn)）不起時(shí)，統(tǒng)一在14：00之前起時(shí)，按B點(diǎn)起的時(shí)間注入。b、 當(dāng)B點(diǎn)信號(hào)在14：00之前起時(shí)，按B點(diǎn)之前起時(shí)，按B點(diǎn)起的時(shí)間注入。廣石化消泡劑停注時(shí)間為：切四通閥后半小時(shí)。消泡劑注入量為：為每小時(shí)半格，即0.5cm。2、 生焦層高度的影響。焦炭塔總高由焦炭塔高度、泡沫層高度及空間高度三個(gè)部分組成，其中焦炭塔高度與泡沫層高度之和為生焦高度?？臻g高度又被稱為安全高度，國內(nèi)一般取6-8m，因此，焦炭塔生焦高度極限為22-24m。焦炭塔空高太大，則焦炭塔的利用率降低，焦炭產(chǎn)率下降，焦炭塔空高太小，則焦炭塔內(nèi)生焦層會(huì)偏高，泡沫層也會(huì)偏高，結(jié)果會(huì)造成焦炭塔再生焦末期和換塔時(shí)會(huì)造成焦炭塔內(nèi)焦粉帶入分餾塔。根據(jù)公式焦炭產(chǎn)量=1615.2-47.2*空高，得到空高和焦炭產(chǎn)量的一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如下：空高（m）焦炭產(chǎn)量（T）10.01144.210.11139.510.21134.810.31130.110.81106.5

11.01097.111.21087.711.41078.311.61068.811.81059.412.01050.012.21040.612.61021.712.81012.313.01002.913.2993.513.4984.113.6974.613.8965.214.0955.814.2946.414.4937.014.6927.514.8918.115.0908.7而廣石化1月份的安全空高是:日期空高（M）1.611.81.812.01.1014.61.1113.81.1213.21.1312.81.1413.21.1511.81.1710.7由上可以看出廣石化焦炭塔的生焦空高太低，從而造成了焦粉帶入分餾塔的可能。3、焦炭塔換塔時(shí)分餾塔壓力波動(dòng)的影響。焦炭塔換塔時(shí)，進(jìn)入分餾塔的油氣量會(huì)減少，分餾塔的壓力會(huì)降低，此時(shí)焦炭塔焦粉會(huì)帶入分餾塔內(nèi)，從而造成了分餾塔結(jié)焦。廣石化1月15日至1月21換塔前后分餾塔頂壓力變化如下:日期換塔前壓力（MP）換塔后壓力（MP）1.15109.3798.471.16116.7289.641.17109.7194.781.18115.60105.781.19107.6088.73

1.20106.2593.221.21113.0598.114、小給汽對壓力波動(dòng)的影響。小給汽的目的是為了吹掃老塔的進(jìn)料管線，閥門，以免存油結(jié)焦，同時(shí)汽提除去焦層內(nèi)的大量高溫油氣。小吹汽時(shí)，進(jìn)分餾塔的油氣量減少，分餾塔頂?shù)膲毫σ矔?huì)減少，也會(huì)造成焦粉帶入分餾塔內(nèi)。廣石化1月21號(hào)小吹汽前后分餾塔頂壓力PI1131壓力變化如下：時(shí)間小吹汽前壓力(MP)小吹汽后壓力(MP)1936253.42104.552000171.6898.112030161.64106.51210077.8789.23213087.8357.89220077.8357.95223067.8376.09230057.6287.535、預(yù)熱時(shí)壓力波動(dòng)的影響。預(yù)熱時(shí)生產(chǎn)塔的油氣預(yù)熱新塔，有部分油氣進(jìn)入老塔，會(huì)造成進(jìn)入分餾塔的油氣量減少，也會(huì)造成分餾塔定的壓力減少。而廣石化在預(yù)熱后期采用環(huán)閥卡位，則焦炭塔頂?shù)挠蜌饩€速會(huì)大大加劇，更加重了焦粉帶入分餾塔，造成了分餾塔底結(jié)焦。廣石化1月21日北塔預(yù)熱時(shí)分餾塔定壓力變化如下:時(shí)間預(yù)熱前壓力(MP)預(yù)熱后壓力(MP)13:0491.9990.5714:12122.3292.2314:30104.5594.3515:0092.8890.8215:30112.3596.8716:0098.2493.6116:30114.4298.4517:0099.3698.7417:30109.3199.2518:00107.8997.1418:3093.1990.2319:00120.7391.3419:30132.6099.286、 加熱爐注汽量偏大的影響。注汽是為了增加油品在加熱爐爐管里冷由流速，減少油品在爐管里停留的時(shí)間，避免加熱爐結(jié)焦。而如果加熱爐注汽量太大，則會(huì)造成焦炭塔內(nèi)油氣線速增大，也會(huì)造成焦粉帶入分餾塔。廣石化工藝指標(biāo)規(guī)定加熱爐注汽指標(biāo)為：A:50-120kg/h,B:230-300kg/h,C:50-120kg/h,而廣石化目前注汽量為：A:80kg/h,B:320kg/h,C:80kg/h。從上可以看出廣石化加熱爐爐管B點(diǎn)注汽大與工藝指標(biāo)的規(guī)定。7、 小給汽量太大的影響。小給汽量太大，大量的蒸汽進(jìn)入焦炭塔，則蒸汽大量氣化，焦炭塔頂?shù)挠蜌饩€速急速增加，也會(huì)造成焦粉帶入分餾塔。廣石化注汽采用的是四通閥與進(jìn)料閥之間的蒸汽閥控制蒸汽量，以前廣石化給汽量為四五噸，現(xiàn)如今蒸汽量為三噸左右，可以看出小給汽量的大小對焦粉攜帶有重要的影響。8、 蒸汽系統(tǒng)帶水的影響。據(jù)研究表明每一噸的水其體積可以膨脹為1000倍，如果蒸汽系統(tǒng)帶水，在三點(diǎn)注汽和小給汽時(shí)，大量的水蒸汽進(jìn)入焦炭塔會(huì)大量汽化，引起焦炭塔頂油氣線速高，也會(huì)造成焦粉攜帶進(jìn)入分餾塔，進(jìn)而引起分餾塔底結(jié)焦。9、 小吹汽該大吹汽時(shí)系統(tǒng)壓力變化的影響。小吹汽改大吹汽時(shí)，蒸汽量逐漸增大。廣石化小吹汽改大吹汽時(shí)，先關(guān)小老塔去分餾塔的油氣隔斷閥，然后打開去接觸冷卻塔放空閥，放空閥全開后，在關(guān)兩道油氣隔斷閥，在關(guān)小老塔油氣去分餾塔的油氣隔斷閥時(shí)，也可能會(huì)造成焦粉帶入分餾塔。10、 急冷油注入量的大小的影響。急冷油的作用是降低焦炭塔頂?shù)挠蜌鉁囟?，降低泡沫層的高度，減少轉(zhuǎn)油線和焦炭塔頂管線的結(jié)焦。廣石化焦化裝置的急冷油是輕、重蠟油混合后作為急冷油，混合后的急冷油溫度是80r，如果急冷油注入量太大，會(huì)造成焦炭塔的泡沫層溫度太低，泡沫層會(huì)升高，從而造成在焦炭塔操作時(shí)，引起焦粉帶入分餾塔。廣石化1月1日至1月20日（13：00紀(jì)錄）急冷油注入量和焦炭塔頂油氣溫度變化如下：日期急冷油量（T/H）焦炭塔頂油氣溫度（°C）1.18.66104001.26.9982405.91.38.8077399.91.46.5931399.91.58.1505393.91.65.3742405.91.76.6208399.91.85.3583405.51.93.9882407.61.104.3132405.21.118.8795393.21.126.4357399.81.136.4471405.21.145.0049399.11.157.6027402.31.166.1911398.81.177.4469396.71.183.5870404.91.196.0596398.91.204.7931396.911、 加熱爐出口溫度的影響。加熱爐出口溫度是焦化裝置反應(yīng)系統(tǒng)重要的一個(gè)工藝參數(shù)，加熱爐出口溫度一般控制在495r-505r之間，加熱爐出口溫度太低，會(huì)造成反應(yīng)溫度太低，泡沫層會(huì)升高，從而也會(huì)造成焦粉帶入分餾塔內(nèi)，引起分餾塔底結(jié)焦。12、 “三泥”回?zé)挼挠绊憽V石化截止到1月21號(hào)“三泥”回?zé)捔渴?24.293t?！叭唷被?zé)捔康拇笮?huì)影響泡沫層的溫度，“三泥”可替代急冷油加快泡沫層溫度的降低，會(huì)造成泡沫層的升高，也可能會(huì)引起焦粉帶入分餾塔。13、處理量大小的影響。處理量越大，則生成的焦炭層會(huì)越高，焦炭塔的安全空高會(huì)越低，也會(huì)是焦粉帶入分餾塔。（二）分餾塔的操作1、 分餾塔蒸發(fā)段溫度大小的影響。蒸發(fā)段溫度控制太高，很容易造成塔底部重組分發(fā)生縮合反應(yīng)而結(jié)焦。廣石化工藝指標(biāo)規(guī)定分餾塔蒸發(fā)段溫度生390°C，而廣石化12月份蒸發(fā)段溫度大于390C，所以更加劇分餾塔底結(jié)焦。2、 循環(huán)比大小的影響。循環(huán)比是對裝置的處理能力、產(chǎn)品性質(zhì)及分布都有影響的重要參數(shù)。循環(huán)比太大，則裝置的處理量會(huì)減小，蠟油的收率會(huì)降低。而循環(huán)比太小，原料性質(zhì)得不到改善，原料殘?zhí)恐蹈?，也?huì)造成分餾塔底結(jié)焦。廣石化采用的是可調(diào)循環(huán)比，廣石化12月20日的循環(huán)比為0.287,1月15日的循環(huán)比為0，1月21日的循環(huán)比為0.3017。3、 循環(huán)油上返塔量和上返塔油溫度的影響。循環(huán)油上返塔量太小，起不到洗滌焦粉的作用，同時(shí)也不能降低蒸發(fā)段的溫度，會(huì)造成蒸發(fā)段溫度太高；循環(huán)油上返塔溫度太高也會(huì)造成蒸發(fā)段溫度太高，從而造成分餾塔底結(jié)焦。廣石化1月12號(hào)和1月15號(hào)和1月21號(hào)上返塔量和上返塔溫度列表如下：循環(huán)油上返塔溫度（C）循環(huán)油上返塔量（C）間0期\1.121.151.211.121.151.210269292292478102267282282418104266261261428106265263263418108266259259518104、分餾塔底溫度的影響。廣石化工藝指標(biāo)規(guī)定分餾塔底溫度生385C，分餾塔底溫度高，大量焦粉或重組分在分餾塔底結(jié)焦，廣石化在12月份分餾塔底溫度達(dá)到了396C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了指標(biāo)。5、 重蠟油上下返塔溫度和流量的影響。重蠟油上下返塔量太小和反塔溫度太高，會(huì)造成蒸發(fā)段溫度上升，分餾塔底溫度也會(huì)升高，從而造成分餾塔底結(jié)焦。6、 油氣入分餾塔溫度的影響。從焦炭塔來的油氣進(jìn)入分餾塔的入口是在人字塔板以下，如果油氣入分餾塔溫度太高，會(huì)造成蒸發(fā)段溫度太高，造成分餾塔底重組分發(fā)生縮合反應(yīng)而結(jié)焦。廣石化工藝指標(biāo)規(guī)定油氣入分餾塔的溫度4410C。而廣石化一月份油氣入分餾塔的油氣溫度操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于410C。（三）其他方面的操作1、 攪拌線的投用。分餾塔底的攪拌線目的是為了較少油品和焦粉在分餾塔地停留的時(shí)間，從而減少分餾塔底結(jié)焦的傾向。如果投用了攪拌線則大大減少了分餾塔底結(jié)焦的傾向。2、 分餾塔底過濾器、P1109AB入口過濾器的清理。如果分餾塔底過濾器和P1109AB入口過濾器未能及時(shí)清理，則焦粉通過P1109AB帶走得就會(huì)減少，也會(huì)加劇分餾塔底結(jié)焦的傾向。3、 P1109AB維護(hù)的好壞。分餾塔底泵是分餾塔底重要的機(jī)泵，如果分餾塔底泵P1109AB運(yùn)行不好，則增加了油品在分餾塔底停留的時(shí)間，也會(huì)增加分餾塔底結(jié)焦的傾向。4、原料性質(zhì)的好壞。焦化生焦量與康氏殘?zhí)恐党示€性關(guān)系，殘?zhí)恐翟酱螅沽吭酱?。含硫渣油殘?zhí)恐递^高，一般在16%-20%，以殘?zhí)?8.68%的伊朗渣油加工為例，負(fù)荷為2800t/d時(shí)，焦炭生焦高度達(dá)21m，由于含硫渣油的泡沫層較高，最高達(dá)8m，因此若提高加工負(fù)荷，勢必造成實(shí)際生焦高度的增加，也會(huì)造成焦粉帶入分餾塔底，造成分餾塔底結(jié)焦。分析分餾塔底結(jié)焦的原因，對分餾塔平穩(wěn)操作和產(chǎn)品質(zhì)量控制都有很好的指導(dǎo)作用，并且對氣壓機(jī)系統(tǒng)的操作平穩(wěn)也提供了保證