尿素汽提塔范文（精选3篇）

尿素汽提塔 第1篇

尿素甲铵溶液具有强腐蚀性,浓度愈高温度愈高,对设备腐蚀愈强,其对金属的腐蚀过程是一个化学反应和电化学腐蚀过程。在尿素生产过程中,高压设备处于高温、高压、甲铵浓度相对较高的环境中,所以尿素高压设备的腐蚀情况一般要比其他系统的设备腐蚀严重。本文重点对尿素汽提塔腐蚀特点与防护情况进行分析,同时,介绍正常生产和停车封塔时的设备防腐蚀控制。

1 尿素汽提塔的腐蚀特点

尿素汽提塔内的主要腐蚀形式为汽提塔上部汽提管的冲刷腐蚀。汽提塔的上管箱、封头和其他内件为均匀腐蚀,汽提塔的下管箱、封头表面有一层致密而坚硬的垢层,设备的腐蚀状况不明显。汽提塔的进液管、分布器、升气帽、挡液板等均表现为一定的冲刷腐蚀。

汽提塔冲刷腐蚀最严重的区域,主要在上管板以下1.0～1.5m(包括上管板厚度)的部位,其腐蚀原因:一是该处是蒸汽进口,所以从整根汽提管温度分布上来说,该处温度最高,达220℃,由于温度升高,钛材的耐腐蚀性能有所下降;二是该处的气提作用最强,由于温度高,使得与管壁相接触的溶液中的气相急剧蒸发,从而形成湍流造成冲刷腐蚀。距上管板2m以下的汽提管腐蚀情况很小。由于表面附着有一层致密而坚硬的垢层,很难监测垢层以下各管段管壁的准确腐蚀情况。某厂汽提塔运行10a后,用物理方法对汽提管垢层清除,监测汽提管的壁厚,与原始设计壁厚基本吻合。从监测情况说明,汽提塔管壁内致密而坚硬的垢层确实对汽提管有一种保护作用,由于垢层比较致密坚硬且与管壁结合比较紧密,不仅阻挡了介质与金属表面的接触腐蚀,还避免了垢下腐蚀。

汽提管的管壁减薄,是影响汽提塔使用寿命的关键。导致汽提管减薄的因素很多,主要跟管壁的光滑程度、系统的负荷、列管上管口的腐蚀程度等有关。

汽提塔的汽提管在最初使用的几年中,管壁减薄比较缓慢,主要是由于设备刚投用时,列管内壁比较光滑,设备冲蚀不明显;同时,汽提管的上管口密封比较好,介质分布比较均匀,不存在介质偏流等现象,在这个阶段汽提管的腐蚀状况一般较小,列管的腐蚀速率一般在0.1mm/a以下。随着汽提管列管内壁光滑的表面层被破坏,汽提管管壁的腐蚀呈现出一种加速状态,在此期间管壁的年腐蚀速率一般在0.25～0.35mm/a左右。当汽提管列管进入加速腐蚀阶段后,每次大修时,应注意监测、检查列管的壁厚的变化情况,以防止不必要的状况发生。

对于使用钛材的液体分布器外插式的汽提塔来说,汽提塔列管上管口损坏,对列管的冲刷腐蚀影响非常大。汽提管上管口损坏后的列管,年腐蚀率最大可达0.6mm/a,对于设计壁厚一般只有3.5mm的汽提管来说,这种情况是比较危险的,如果使用或维护不当,运行中就有可能出现爆管等恶性事故,一旦出现爆管,对设备的损坏是非常严重的。一些中小型化肥厂因为汽提塔出现大面积爆管,而导致设备的提前报废。汽提塔不同阶段的大致腐蚀情况见表1。

由此可见,汽提塔管口一旦发生损坏,应及时更换管口,进行彻底修复,以延长汽提管的使用寿命。更换管口后的汽提管年腐蚀速率一般可控制在0.25～0.35mm/a左右。

汽提塔列管的腐蚀速率受负荷的影响比较容易理解,由于汽提塔列管内主要表现为冲蚀,所以系统负荷愈高,每个汽提管的负荷相应增高,冲蚀应愈严重;负荷愈低,冲蚀愈轻。

汽提塔上部和下部管箱的腐蚀主要为均匀腐蚀。某厂汽提塔上、下管箱腐蚀情况见表2。

汽提塔上、下管箱的腐蚀,主要为垢下均匀腐蚀。汽提塔上管箱由于存在气相层,垢层相对较薄,一般只有0.2～0.3mm,由于上部温度比下部低10～15℃左右,所以上管箱的腐蚀相对较轻;下管箱处于液相中,设备表面的垢层相对较厚,一般有0.5～1.5mm左右,由于下部管箱内的垢层相对比较疏松,在介质温度比较高的环境中,下部管箱衬里的垢下腐蚀情况要比上部重一些,年腐蚀率大约在0.1～0.15mm左右。

注:1.监测衬里壁厚包括表层垢层厚度。

2.由于监测结果包括垢层厚度,所以统计的设备年腐蚀率仅为一个大致参考值。

汽提塔内件的腐蚀主要为冲刷式均匀腐蚀。汽提塔内件的腐蚀如填料、压栅、分布器、液体分布器、进液管等,它们的腐蚀情况也有一定的区别,在使用和维修中注意的侧重点也各不相同。

第一,汽提塔塔内进液法兰的腐蚀问题。

许多厂汽提塔塔内的进液法兰冲蚀比较严重,主要是因为法兰未装密封垫或密封不好造成的,若发现法兰面有冲蚀现象时,用软四氟带进行密封一般效果较好。

第二,汽提塔内的鲍尔环填料的腐蚀减薄问题。

汽提塔内的鲍尔环填料使用一定的周期后,若减薄比较严重,强度比较差时,则需要定期更换,更换填料的材质最好采用CrNiMo25-22-2材质,这样可以延长填料的使用寿命。

第三,液体分布器的腐蚀问题。

要定期检查下部沿切线方向分布孔的孔径,如果孔径增加幅度比较大,超过设计要求,要对液体分布器进行更换。液体分布器更换时最好一次性全部更换,如果仅对部分进行更换,由于新旧液体分布器分布孔的孔径不一致,很容易造成汽提管内液体分布不均,影响气提效率和加速部分列管腐蚀等现象发生。

第四,液体分布器上部压栅的腐蚀问题。

液体分布器上部压栅一旦腐蚀减薄,强度降低,压栅对液体分布器的压紧程度就会受到不同程度的影响,这样就有可能导致液体分布器与列管的上管口之间松动、密封不严,使列管的上管口发生严重的冲蚀,直接影响汽提管的使用寿命等。因此,在液体分布器上部的压栅出现腐蚀减薄时,要提前做好备件准备,防止因压栅问题引起的管口腐蚀。

2 影响腐蚀的因素

影响腐蚀的因素很多,从工艺操作方面分析认为,对尿素汽提塔产生腐蚀影响的主要因素有:温度、氨碳比、水碳比、甲铵液浓度、氧含量、硫和氯离子含量、介质的流速等。

2.1 介质温度

介质温度对设备腐蚀的影响十分显著。这是由于温度的升高可以增加金属在其活化态和钝化态的腐蚀速率,使不锈钢的钝化区范围变窄,加速了材质的活化,即加速了阴极、阳极的氧化、还原过程,从而提高了设备的腐蚀速率。介质温度升高,化学反应速度加快,温度低于165℃时,温度的变化对不锈钢腐蚀的影响较小;但温度在165～200℃时,腐蚀速率将增加3～4倍。

操作温度对设备腐蚀的影响很大,当操作温度超过设计温度时,即使仅超过1～2℃,设备腐蚀速率增加得也非常明显。一般根据介质中铁、镍含量的高低判断设备的腐蚀程度,若介质中的铁、镍含量增高,则说明设备的腐蚀情况呈加剧趋势,应及时查找原因,使其尽快恢复正常值。

2.2 氨碳比

氨碳比升高,有利于减缓设备的腐蚀,这是由于氨碳比较高时,系统pH升高,使系统的酸性降低,从而减少了NH2COO-和NCO-在介质中的浓度和停留时间。即发生如下反应:

NH3+H2ONH4++OH- (1)

NH4++NH2COO-NH2COONH4 (2)

NH4++NCO-NH4OCN (3)

关于高氨碳比可以减缓设备腐蚀这一观点,在氨汽提和CO2汽提两种不同的工艺对比中也可以得到证实。氨汽提工艺设计氨碳比比较高,为3.56;而CO2汽提工艺设计的氨碳比为2.89,两种工艺的操作温度相同,塔顶温度都不超过188℃。正常运行时,CO2汽提工艺设备的腐蚀速率一般比氨汽提工艺的腐蚀速率高。停车封塔时,CO2汽提工艺封塔时间一般要求不超过24h,而氨汽提工艺一般可封塔48h以上。

2.3 水碳比

水碳比增高,设备腐蚀程度增大。这是由于系统水碳比增高时,系统的水量相对增多,溶液浓度变小,增加了NH4COONH2和NH4OCN的解离度,溶液中的COONH2-和CNO-数量相对增加,因此增强了介质对金属的腐蚀性。

2.4 甲铵液浓度

甲铵液浓度愈高,其腐蚀性愈强。这是由于甲铵液浓度较高时,介质中COONH2-数量相对增多,COONH2-具有强还原性,使金属表面钝化膜不断地被破坏,从而增加了设备的腐蚀程度。

2.5 氧含量

系统的氧含量是金属钝化膜形成的关键。如果系统中氧的浓度低于形成钝化膜所需的最低浓度时,氧化膜将被破坏,设备进入活化加速腐蚀阶段。应用CO2汽提工艺的一些生产厂中,也有一些厂向系统中加入一定量的双氧水(H2O2),以减少CO2压缩机的生产负荷,提高生产能力。双氧水中释放出来的原子氧,可以直接参加电极反应,有利于钝化膜的形成。加双氧水的同时应该加钝化空气,这是由于双氧水稳定性较差,当其进入设备后很快就会分解,使介质中的氧不能均匀地和设备表面接触,达不到预期的目的。

2.6 硫含量

硫具有强还原性,原料CO2气体或空气中的硫,无论以有机硫(主要是COS)还是无机硫(H2S)的形式进入尿素合成系统,在高温、高压下进行水解和一系列氧化还原反应后,最终的结果都是将金属氧化膜破坏,从而使金属表面产生严重的活化腐蚀。由于硫的强还原性,在硫含量超过一定浓度后,金属表面的氧化膜就无法形成。

2.7 氯离子含量

氯离子是导致应力腐蚀的主要因素,当大量的氯离子聚集在金属表面时,很容易产生应力腐蚀,从而导致设备裂纹破裂或断管。运行中要严格控制尿素甲铵液、蒸汽、冲洗水等介质中氯离子的含量,尽量防止和避免应力腐蚀现象的发生。停产时,系统严禁使用生水(包括生活水、消防水、雨水、循环水等)冲洗尿素高压设备。

2.8 介质流速

介质流速是导致冲刷腐蚀的一个主要因素,为减缓冲刷腐蚀,设计时应适当增大管径,以减缓介质在设备内的流速,以高负荷状态下不使金属表面的钝化膜受到破坏为原则,在气(汽)液共存的列管或管道内,由于介质对管壁的冲蚀更为严重,设计中需要充分考虑这些因素。

3 正常生产中的防腐蚀控制

3.1 严格控制操作温度

超温对设备的加速腐蚀是比较明显的,超温幅度愈大,设备腐蚀速率增加愈快;超温时间愈长,设备腐蚀愈严重。所以,正常生产中,要严格控制设备的运行温度,尽量避免超温现象的发生。钛材尿素汽提塔的温度一般不宜超过207℃。若发现系统在运行时出现超温,要及时进行调整,将温度控制在正常的指标范围。

3.2 严格控制系统的加氧量

系统的加氧量是金属表面形成钝化膜的关键。系统加氧量不足,会导致钝化膜防腐效果不好,出现缺氧腐蚀;系统加氧量过大,尾气放空量增多,系统的氨损失增加。因此,正常生产中以控制正常指标的中等偏上为宜。停车期间,由于钝化膜会受到不同程度的破坏;系统开车初期,金属表面呈现活化状态,是钝化膜处于重新形成和逐渐恢复的过渡时期,在此期间,系统的耗氧量相对增加。因此,设备运转初期,系统加氧量以控制指标的上限为宜,待设备运行几个小时以后,再逐渐适当降低系统的加氧量。系统在运行过程中若出现钝化空气中断,而且在短时间内(一般不超过10min)不能恢复时,应做紧急停车处理。

3.3 系统硫含量及氯离子含量的控制

系统硫含量的控制,主要是注意监测原料CO2气中硫含量是否超标,尤其是以煤为原料的合成氨尿素生产厂,更应注意监测这一指标。硫和氯离子对设备造成的腐蚀非常严重,只要有上述两种元素存在,设备腐蚀现象就会发生,其含量愈高,对设备造成的腐蚀愈严重。当原料CO2气中硫质量分数超过1.510-5时,系统的钝化膜就无法形成,设备将进入加速活化腐蚀状态。

3.4 氨碳比、水碳比的控制

系统在高氨碳比、低水碳比的状况下运行,有利于减缓设备的腐蚀,因此,在生产控制中,从保护设备的角度而言,系统的氨碳比应尽可能控制在指标的上限运行,系统的水碳比应尽可能控制在指标的下限运行。

3.5 设备发生腐蚀的现象及处理

设备处于正常状态时,生产出的尿素呈白色半透明状。如果设备发生腐蚀,尿素颜色会根据腐蚀程度不同有不同的变化。设备腐蚀程度愈严重,尿素颜色愈深,其变化趋势为:白色浅黄色红棕色棕褐色。正常生产中若出现浅黄色或红棕色尿素,说明设备的钝化膜已被破坏或根本无法形成钝化膜,设备完全处于活化加速腐蚀状态。若短时间内很难查明原因,应立即停车排塔。待查出原因后,重新升温钝化后再开车。

4 停车封塔期间的防腐蚀控制

停车封塔期间的设备防腐蚀控制也比较重要,如果操作和维护不当,一次停车给设备造成的腐蚀有可能比正常运行几个月产生的腐蚀都严重。因此,掌握好停车期间减缓设备腐蚀的方法和措施,对保护尿素高压设备而言也是非常重要的。停车时,为减缓设备的腐蚀,一般需要注意以下几个方面。

4.1 系统氨碳比的控制

在停车前或停车时,适当增加系统氨的加入量,提高系统氨碳比,有利于停车封塔期间设备的防腐。计划停车时,可以在停车之前适当提高送入系统的氨量,以提高系统停车期间的氨碳比;紧急停车时,只要不是因高压氨泵发生故障引起的系统停车,可以在停车封塔时,适当延长氨泵向系统的送氨时间,提高停车封塔期间系统的氨碳比。

4.2 系统水碳比的控制

停车期间应尽量减少系统的水量,以降低系统的水碳比。具体在操作中可以从两个方面注意:首先是停车前,如果是计划停车,可以适当减少系统的加水量,从而达到降低系统水碳比的目的;其次是停车期间设备和管道冲洗时,应尽量减少冲洗时间和冲洗频率,以减少封塔期间系统的外加水量。

4.3 封塔时间的确定

由于每次停车时系统所处的状况不同,严格讲,停车后的最长封塔时间也应该不尽相同。每次停车后的最长封塔时间要根据停车时的具体情况来确定,一般为12～48h。具体情况如下:

(1)系统因断氨而出现紧急停车,若停车前系统氨碳比一直控制在指标的下限运行,停车时又不能向系统多加氨,这种状况下,封塔时间一般不宜超过12h。

(2)紧急停车,若封塔时可以向系统加入一定量的氨,且停车前系统的氨碳比控制正常,此时,封塔时间以不超过24h为宜。

(3)如果计划停车,停车前2～3h内,逐渐将系统氨碳比、加空气量控制在指标的上限,将水碳比控制在指标的下限运行,停车封塔时再保持向系统多送一定时间的氨,这种情况下,系统封塔时间一般可保持48h左右。

(4)因钝化空气中断而停车,一般不宜封塔,应立即做排塔处理,查明原因,重新升温后钝化开车。

(5)若系统在运行中,设备出现不明原因的严重腐蚀,在这种情况下的停车,高压系统不宜封塔。

5 小 结

尿素汽提塔是尿素生产的关键设备之一,腐蚀是长期存在的,但腐蚀速率是相对的,只有充分认识和掌握其腐蚀规律和影响因素,才能减缓或避免一些不必要的腐蚀情况发生。同时,在正常操作中注意控制,在停车封塔时注意保护,其腐蚀就会减轻,使用寿命就能延长。

参考文献

氨汽提塔液体分配器的改进 第2篇

中原大化5 2万吨/年尿素装置所用关键高压设备氨汽提塔, 采用意大利斯那姆 (Snamprogtti) 公司专利技术, 由新比隆 (Ndvopignone) 公司制造而成, 而其中关键部件液体分配器和C O2汽提法分配器相比有其优点, 也有其缺点, 他的运行好坏将影响汽提效率的高低, 通过几年的运行实践, 发现了其缺点, 在结构上进行了改进, 达到了较好的效果

2、氨汽提塔E101液体分配器的特性

2.1、液体分配器的工艺特性

氨汽提塔E101液体分配器的作用主要是把来自合成塔 (R101) 的尿素、甲胺液通过液体分配器分配头上的三个3.2mmd的切线小孔进入列管, 沿管壁成液膜状下降, 下降过程中受热NH3逸出, 依NH3的自提作用又使CO2逸出, 图1所示

氨汽提塔 (E101) 液体分配器的特点及改进

1NH3、CO2 2分配器3分配孔4四氟垫5气体管6液膜7管板

2.2、液体分配器的结构特性

氨汽提塔液体分配器结构参数如图2

1分配头2分配孔3升气管4出气孔5盖板6排液孔7栅板槽8蝶簧槽

所有部件材质都采用X2C rN iM o25222, 它的结构与C O2汽提法液体分配器相比, 主要有以下特点:

A 分配空切线方向, 布膜效果更好

B 排气管上部采用盖板结构, 盖板和升气管焊后进行加工

C 排气孔在升气管的径向

D 液体分配器升气管上部开有蝶簧片装槽和压紧栅板槽, 采用蝶簧压紧结构, 使分配器定位好

3、液体分配器的运行情况及出现的问题

液体分配器自投入运行, 运行情况一直良好, 能满足各种生产要求, 汽提效率在70%左右, 经过两次大修时检查过, 从检查情况看, 液体分配器分配孔没有冲蚀现象, 孔径在误差范围内, 分配头密封环处也无腐蚀、损伤等缺陷。主要缺陷是:升气管与盖板焊缝严重腐蚀, 个别盖板焊缝几乎腐蚀穿, 盖板几乎掉下来, 如图3所示

4 液体分配器的改进

该设备大修检查时发现了液体分配器的腐蚀问题, 经分析可能是由于盖板与升气管角焊缝后加工所知, 机加工去除了抗腐蚀性能较好焊缝表层, 如果未焊透, 机加工后使盖板与升气管连接面积减小, 当焊缝有较小的腐蚀时, 就可能穿透, 为此我厂与黑龙江石油化工机械厂合作, 对分配器进行了技改图4所示,

材质仍为X2CrNiMo25222, 盖板与升气管改为凸台结构, 盖板装入升气管后, 采用无填丝氩弧焊接, 这种结构避免了焊后加工, 提高了抗蚀能力, 采用凸台结构, 即使腐蚀透盖板也不易掉入汽提管中, 在2006年5月大修后安装了2根改进的液体分配器进行了运行试验, 2007年10月检修时, 对改进后的分配器进行了检查, 经查没有发现盖板焊缝的不正常腐蚀, 分配孔及分配头密封环处均无不正常腐蚀, 并在2008年10月大修时在汽提塔内又安装了500件改进后的分配器。至今运行正常。

5、结束语

尿素汽提塔 第3篇

目前抽提装置塔底再沸器频繁泄露, 致使水系统持续向外排水, 排水量最大时达到11 t/h, 造成负压式回收塔成为正压塔, 汽提塔压力升至0.3 MPa (设计值0.23 MPa) , 远高于正常操作压力0.2 MPa, 被迫采取降低加工负荷的异常手段缓解装置的运行工况, 严重制约了炼油厂的正常生产。2012年7月装置紧急停工检修泄露再沸器, 但开工不到一个月, 水系统又出现排水情况。为此将装置冷却器一一切出查漏, 均未发现泄漏, 泄露目标再次锁定为回收塔底再沸器、汽提塔底再沸器和汽提水蒸发器, 无法在线切出检修, 一旦泄漏点扩大, 装置就要在寒冷的冬季紧急停工。由于抽提系统工艺管线和设备中的物料含水, 寒冷的冬季停工处理再沸器漏点, 防冻凝的困难是不言而喻的。为此, 在再沸器泄露的情况下保持装置安全越冬, 采取措施降低汽提塔的操作压力是非常有必要的。

1 汽提塔顶压力偏高原因

结合汽提塔的工作原理, 对汽提塔运行工况进行分析, 导致汽提塔压力偏高的主要原因是:汽提塔进料中轻组分, 水含量高和汽提塔顶温度偏高等原因造成的。

1.1 抽提原料中轻组分 (C5-) 偏高

由于原料中轻质非芳烃比重质非芳烃溶解度大且沸点低, 当溶解大量轻组分 (轻质非芳烃) 的富溶剂进入汽提塔闪蒸时, 轻组分优先从富溶剂中闪蒸出来从而进入返洗芳烃罐, 造成塔顶气相负荷增加, 致使塔顶压力不断随着轻组分含量的增加而升高, 并且轻组分在返洗芳烃中易循环积累, 最终形成恶性循环。装置原料中轻组分含量设计值为1.83% (ω) , 而实际上原料中轻组分含量已超设计指标, 最高至达到4.49% (见表1) 。因此, 原料中轻组分含量高是造成汽提塔塔顶压力升高的原因之一。

1.2 汽提塔进料中水含量高

当含水量高的富溶剂进入汽提塔闪蒸时, 大量的水气化闪蒸至塔顶 (一般水汽化比例为1∶10) , 这样就造成汽提塔顶气相负荷过大, 压力升高。因此, 降低汽提塔进料中的水含量是非常关键的一项措施。

1.3 汽提塔顶温度偏高, 空冷和换热器冷却效果不佳

由于汽提塔进料中轻组分和水含量较高, 造成塔顶气相负荷大大增加, 致使空冷和冷却器的冷却能力达不到要求, 导致塔顶温度偏高;一般情况下塔顶温度为116℃左右, 而目前温度升高到了130℃左右。

2 采取措施

2.1 降低原料轻组分的措施

针对原料中轻组分偏高的情况, 协调重整装置调整脱戊烷塔操作参数, 同时优化抽提装置内部运行工况, 从而降低原料和返洗芳烃中的轻组分, 实现汽提塔的稳定运行。

2.1.1 提高重整装置脱戊烷塔顶温度

抽提物料中要求减少的轻组分主要是指C5-组分。抽提进料中C5-含量设计值为1.83% (m%) , 而实际原料中C5-及以下组分的含量已超过设计值。当C5-含量过高时, C5-轻组分就会在抽提塔与返洗芳烃罐之间进行循环, 由于C5-组分不易排出系统, 易在返洗芳烃中累积 (见表2) , 当C5-组分累积到一定程度就会造成汽提塔冲塔[1]。本装置的汽提塔在2011年6月份连续出现冲塔, 经研究发现其主要原因是返洗芳烃中的C5-组分过高, 达到9.29%。

(%)

由表1和表2数据可以看出, 原料中的轻组分明显低于返洗芳烃中轻组分的含量, 说明轻组分在返洗芳烃中产生了累积, 为此我们提出重整装置的脱戊烷塔顶温度按照105~115℃控制, 增加脱戊烷塔顶的拔出量, 减少塔底物料中轻组分含量[2]。经过一个月的观察, 抽提装置原料和返洗芳烃中轻组分有明显的下降趋势。

2.1.2 切出抽提放空罐顶冷却器

本装置在前期为了降低能耗和减少物料损失, 投用了抽提放空罐顶部冷却器 (见图1) 。但是投用后, 放空罐中的物料组成发生了明显的变化, 轻组分较前期未投用时上升较多 (见表3) , C5-含量由3.9%涨至6%左右。一般情况下, 我们都是将放空罐中物料转至地下罐, 再经地下罐机泵转至抽提原料罐, 最终致使抽提原料罐中的轻组分逐渐上升。因此, 将放空罐顶部冷却器切出可以减少原料中轻组分, 降低汽提塔塔顶压力。

2.2 降低富溶剂中含水量的措施

针对富溶剂中含水量偏高的状况, 我们优化抽提装置内部蒸汽系统的运行工况, 同时加强原料罐的切水, 避免外部来水对装置产生不利影响, 为此我们主要采取以下措施:

(1) 抽提原料由重整油分离塔顶、排苯回流和异构化汽提塔底物料组成, 加强监控重整生成油塔底再沸器和异构化汽提塔塔底再沸器的运行情况, 保证两个塔底蒸汽再沸器运行正常, 避免再沸器发生泄漏将水带入抽提原料罐, 同时加强原料罐的切水。

(2) 降低再沸器管程与壳程间压差。首先我们稳定抽提装置减温减压后蒸汽系统压力和温度, 然后开大回收塔塔底再沸器的凝结水出口阀, 关小蒸汽入口阀, 从而降低再沸器管程与壳程间的压差, 减少泄漏至系统的蒸汽量。如图2所示, 将回收塔塔底再沸器的蒸汽入口阀门 (V-2、V-3) 开度有15扣关至8扣, 凝结水控制阀V-4由12%开至28%。

(3) 优化水系统操作。虽然蒸汽泄漏至系统造成水系统中水量不断增加, 但是可以通过调节操作可以保证贫溶剂含水量合格。由此可以推断出, 再沸器泄漏产生的多余水可以蒸发至塔顶进入回流罐水包, 在泵出口导淋将多余的水排出。但实际运行中, 水系统的各罐、换热器的液面持续偏高, 而且返洗芳烃罐水包界控阀和水汽提塔塔顶压控阀开度为正常操作的两倍, 由此推断大量的水进入到了汽提塔。于是我们对造成汽提塔进料含水量高的因素进行排查, 找出了汽提塔进料含水量高的原因:一是操作人员为保证水系统各塔、罐及换热器等的液面在指标范围内, 将抽余油水洗塔底来的水洗水转入抽提塔, 致使富溶剂含水量增加;一是水汽提塔顶温度偏高, 致使过多的水被蒸发至汽提塔顶, 进入返洗芳烃罐, 如图3所示。因此, 我们及时调整相关参数指标, 并要求操作人员将控制抽余油水洗塔底水洗水进入抽提塔的控制阀阀位按照5%控制, 控制水汽提塔顶蒸汽量的控制阀阀位按照2%控制。操作人员落实上述两个措施后, 返洗芳烃罐水包界控阀阀位由85%降至65%, 恢复至正常操作阀位, 水系统各罐、换热器液面回归至正常范围内, 说明进入汽提塔的水量明显下降。

(4) 提高并稳定回收塔塔底温度。

汽提水蒸发器顶部产生的气相进入回收塔塔釜, 为回收塔提供汽提气, 以降低回收塔中的油气分压, 保证芳烃在较低的温度下从溶剂中分离开, 同时避免了溶剂被降解的可能性;底部液相的再生溶剂与水经汽提水泵送到回收塔下部。自汽提塔和回收塔塔底再沸器来的高温凝结水作为汽提水蒸发器的加热热源。由于外来的3.5 MPa蒸汽工艺参数与设计值偏差较大, 抽提装置减温减压器选型无法与之匹配, 致使抽提装置凝结水罐压力波动较大, 导致利用高温凝结水提供热源的汽提水蒸发器运行不稳定, 进入汽提塔的汽提气量忽大忽小, 造成回收塔塔底温度忽高忽低, 影响了整个溶剂循环系统的正常运行, 贫溶剂含水量最高达到2.7% (指标为不大于1.5%) 。因此, 我们将汽提水蒸发器管程切出, 减少汽提气量波动对回收塔塔底温度的影响, 不足的汽提气利用第二汽提气进行补充。经过采取上述措施后, 回收塔塔底温度由前期的162℃上升至171℃并保持稳定, 贫溶剂含水量回归至正常的0.8%~1.1%, 降低了贫溶剂携带的水量, 从而减少了汽提塔进料中的水量。

3 结论

原料和返洗芳烃中的轻组分含量高和富溶剂含水量高是造成汽提塔压力偏高的主要原因, 因此应降低原料的轻组分含量和富溶剂的水含量。通过采取以上措施, 汽提塔顶压力由0.3 MPa降至0.2 MPa, 抽提装置加工负荷由65%提至98%, 并且水系统泄漏量明显下降, 解决了抽提装置在再沸器泄露的情况下长周期运行的瓶颈, 为装置的正常运行积累了经验。

参考文献

[1]李成栋.催化重整装置技术问答[M].北京:中国石化出版社, 2007:301-304.

[2]徐承恩.催化重整工艺与工程[M].北京:中国石化出版社, 2006:769-823.