CN103194258B - 延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法。分馏塔顶抽出的循环油经换热后由循环油泵增压，在循环油泵出口位置抽出部分循环油去脱盐处理，该过程分为三个步骤：首先采用洗涤液对该分部循环油进行洗涤，将循环油中所含的部分盐组分转移到洗涤液中；其次采用旋流微萃取分离技术对循环油中的盐进行二次洗涤及洗涤液与循环油的初步分离；经脱盐处理后的循环油与其余循环油混合返回分馏塔，洗涤液外排或循环使用一定次数后外排。本方法可有效消除顶循系统因结盐而产生的效率降低及运转周期短的问题，且可有效降低系统腐蚀，可实现顶循系统的长周期高效运转。

Description

延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法

技术领域

本发明涉及一种延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法。可有效消除石油化工、煤化工过程分馏塔顶循环油系统因结盐而产生的效率降低及运转周期短的问题，且可有效降低系统腐蚀，实现顶循系统的长周期高效运转。

背景技术

在原油加工过程中，由于原料性质的不断变化，分馏塔顶循环油结盐及腐蚀是影响装置长周期高效运转的一个突出且普遍存在问题，如催化装置、焦化装置的分馏塔顶循环油系统。例如：在延迟焦化装置中，分馏塔顶原料油携带的氮化物在反应过程中会生成NH3，NH3与HCl反应生成NHCl胺盐，NHCl极易溶于水，在分馏塔的下部，NH4C1分解为NH3和HCl，温度下降后则重新生成NHCl颗粒。细小的NHCl颗粒在分馏塔的上部，可溶解在局部低温水相中，在随内回流下降的过程中，温度逐步升高，NHCl逐步失水而浓缩成为一种粘度很大的半流体。这种半流体与铁锈、焦炭粉末等混合在一起沉积于塔盘、塔顶回流线、降液管、受液盘处，积累到一定程度就会阻碍液体的流动，堵塞塔盘上的孔，导致分馏塔压力降逐渐增大，破坏了分馏塔的正常操作。另外一方面，油品中的硫、氯等多种杂质的存在，导致在后续的顶循环过程中，造成分馏塔顶循换热器的腐蚀，从而致使换热器泄漏、失效，同时也加剧了循环泵和循环管线的腐蚀，多次切换检修，给生产带来诸多困难。究其原因，管外壁是H2S-HCL-NH3-H2O型全面腐蚀，管内壁是氯离子引起的点蚀，其中所含的氯离子在腐蚀的过程中是主要的诱因。因此我们要通过一定的手段来除去顶循环油中的氯离子，以达到消除结盐堵塞设备及腐蚀，提高装置的高效运行周期、减少环境污染的目的。

目前，国内采取的主要措施有一下几种：1）改善工艺操作条件：根据原料的性质和操作的实际情况降低蒸汽在顶循中的分压减少蒸汽冷凝，就是减少冷凝水的量来降低H2S-HCL-NH3-H2O腐蚀；2）加入缓蚀剂：提高物料PH值；3）改进工艺设备：更换塔盘的设备；4）设备材质升级：换热管、泵、管线换成更抗腐蚀的材质；5）管线等局部补强，增加抗腐蚀性。例如：申请号为201010256526.8的专利公开了一种采用循环油中加入结盐抑制剂的方法来抑制结盐、腐蚀问题；申请号位201010178746.3的专利公开了一种采用设置集油箱及跨线的方法进行分馏塔洗盐，以延长分馏塔顶循环油系统的高效运转周期。

以上几种措施在不同程度上是有一些效果的，通过实施几种对策，能减少设备的腐蚀程度，延长装置的运行周期。但是纵观几种对策，我们可以看出，对于改变工艺操作条件来讲，是通过提升循环油品的抽出温度来实现的，但是这个操作条件受很多因素的制约，操作弹性并不大。对于后面几种措施，更换塔盘、更换管线材质、设备局部加强等，都是后期增强设备来减弱腐蚀程度，然而设备的腐蚀仍然存在，只是腐蚀速度减缓了，并没有从腐蚀的源头上去解决问题。另一方面讲，更换塔盘、选用更高级别材质的管线，这在很大程度上提高了设备投入费用，一段时间后设备还是会腐蚀穿孔，再停工更换设备，这只是是暂时的缓和办法，但不是解决问题的根本手段。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种一种延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法。

分馏塔顶抽出的循环油经换热后由循环油泵增压，在循环油泵出口位置抽出部分循环油去脱盐处理，该过程分为三个步骤：首先采用洗涤液（脱盐水或含盐较低的水）对该分部循环油进行洗涤，将循环油中所含的部分盐组分转移到洗涤液中；其次采用旋流微萃取分离技术对循环油中的盐进行二次洗涤及洗涤液与循环油的初步分离；最后采用聚结沉降技术对初步分离的洗涤液及循环油精细分离；经脱盐处理后的循环油与其余循环油混合返回分馏塔，洗涤液外排或循环使用一定次数后外排。

具体方案如下：

一种延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法，包括以下步骤：

步骤1：采用洗涤液对循环油泵出口部分经换热后的分馏塔顶循环油进行洗涤脱盐，该部分循环油占分馏塔顶循环油总量的5%～50%，洗涤液占该部分循环油的0.5～30%，所述百分比为体积比；

步骤2：旋流微萃取分离技术对循环油中的盐进行二次洗涤及洗涤液与循环油的初步分离，该过程的压降为0.05～0.12MPa；

步骤3：经脱盐处理后的循环油与其余循环油混合返回分馏塔，洗涤液外排或循环使用一定次数后外排。

进一步，步骤2之后还包括以下步骤：采用聚结沉降技术对初步分离的洗涤液及循环油精细分离，该过程的压降为0.001～0.005MPa。

进一步，所述旋流微萃取分离技术中进口流速控制不大于8m/s。

进一步，步骤1中初步洗涤脱盐可采用混合器进行，两相流速控制不大于4m/s。

进一步，所采用的洗涤液为脱盐水或者装置内盐含量较低的循环水、工艺水。

进一步，聚结沉降技术可采用波纹聚结板或聚结虑芯与沉降的组合分离技术，或单独采用沉降分离技术。

进一步，循环油温度为90-99℃。

本方法的有益效果为：可有效消除顶循系统因结盐而产生的效率降低及运转周期短的问题，且可有效降低系统腐蚀，可实现顶循系统的长周期高效运转。

附图说明

图1为实现本发明方法的装置及流程图。

符号说明

1为分馏塔，2为循环油泵，3为换热器，4为湍旋混合器，5为旋流微萃取分离器，6为波纹聚结沉降罐,F1为循环油，F2为部分循环油，F3为部分循环油同洗涤液的混合液，F4为初步分离后的部分循环油,F5为初步分离后的洗涤液，F6为含盐洗涤液，F7为新鲜洗涤液，F8为脱盐后部分循环油，F9为返塔循环油

具体实施方式

请参阅图1，为实现本发明方法的装置及流程图。该装置包括分馏塔1，分馏塔1设有一输出口同一循环油泵2的输入口相连接，该循环油泵2的输出口进一步同换热器3的输入口连接，换热器3的输出口分别同湍旋混合器4的输入口及分馏塔的输入口相连接，以便抽出的混合油一部分返回分馏塔，一部分进一步进行除盐处理。湍旋混合器4的输入口还接入洗涤液（除盐水），该部分洗涤液占循环油的1-6%，以便部分混合油在湍旋混合器4中完成初步洗涤，并完成循环油、洗涤液的初分离，湍旋混合器4的输出口同旋流微萃取分离器5的输入口相连接，以便将初步洗涤后分离的混合油和洗涤液，进一步采用旋流微萃取进行萃取-分离操作，一方面利用旋流场中洗涤液滴自转表面更新，另一方面利用洗涤液滴的公转迁移完成二次洗涤，实现深度萃取的过程；再次在旋流场中离心力的作用下，由于萃取液滴与循环油存在密度差，可实现初步的分离。旋流微萃取分离器5的输出口同波纹聚结沉降罐6的输入口相连接，以便将完成粗分离的循环油于洗涤液送往波纹聚结沉降罐6，在波纹聚结沉降罐6中采用聚结沉降技术，在此过程中，旋流初次未分离出的微小萃取液滴进一步聚结长大，实现了与循环油的精细分离，完成循环油与洗涤液的精细二次分离。波纹聚结沉降罐6的油相出口同分馏塔1的输入口相连接，以便除盐后的循环油同前述循环油泵2抽出的部分混合油一同返回分馏塔顶，波纹聚结沉降罐6的液相出口同湍旋混合器4的洗涤液接入口相连接，以便循环运用含盐洗涤液，待含盐浓度增加到一定程度后定期外排。该含盐洗涤液也可直接外排。

实施例：

某石化公司140万吨/年延迟焦化分馏塔顶循环油系统结盐问题比较严重，影响了系统的高效长周期运行。顶循操作设计参数参见表1。

表1分馏塔循环油操作设计参数

根据该装置分馏塔顶循环油的抽出、返塔温度，以及整体盐含量的水平,拟采用换热后的1/4循环油油量（约30t/h）进行水洗萃取分离，洗涤剂采用除盐水或者装置内经除油后的分馏塔顶酸性水，以达到将整个顶循含盐量维持在一个较低水平的运行目的。具体实施流程见图1。

分馏塔顶循环油自分馏塔1顶抽出后经循环油泵2增压后送去换热器3换热，经换热后的塔顶循环油分为两部分，其中75%的量直接返回分馏塔，另外25%的量去除盐处理。该部分去除盐处理的分馏塔顶循环油温度为90-99℃，流量为25-30t/h，压力约为1.1MPa与装置外送来的新鲜洗涤液（除盐水）混合后先去湍旋混合器4进行初洗涤步骤，控制该部分洗涤液的流量为0.5-1.5t/h；接着去旋流微萃取分离器5进行萃取-分离步骤，在萃取-分离过程完成二次深度萃取与循环油、洗涤液的初分离，该过程的压降约为0.03-0.05MPa；经萃取-分离步骤后，粗分离的循环油与洗涤液送往波纹聚结沉降罐6进行二次分离步骤，完成循环油与洗涤液的精细分离，完成循环油的除盐处理。除盐后的循环油与其余75%的循环油混合返回分馏塔顶，洗涤液可直接外送出装置或者根据含盐浓度情况增压后再次循环利用，含盐浓度增加到一定程度后定期外排。

通过本技术的实施，该装置分馏塔顶循环油系统高效连续运转周期延长了2年，系统腐蚀降低了80%，对装置的经济高效运转起到了良好的作用。

综上所述仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (7)

1.一种延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用洗涤液对循环油泵出口部分经换热后的分馏塔顶循环油进行洗涤脱盐，该部分循环油占分馏塔顶循环油总量的5％～50％，洗涤液占该部分循环油的0.5～30％，所述百分比为体积比；

步骤2：旋流微萃取分离技术对循环油中的盐进行二次洗涤及洗涤液与循环油的初步分离，该过程的压降为0.05～0.12MPa；

步骤3：经脱盐处理后的循环油与其余循环油混合返回分馏塔，洗涤液外排或循环使用后外排。

2.如权利要求1所述的延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法,其特征在于，步骤2之后还包括以下步骤：采用聚结沉降技术对初步分离的洗涤液及循环油精细分离，该过程的压降为0.001～0.005MPa。

3.如权利要求2方法所述的延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法,其特征在于，所述旋流微萃取分离技术中进口流速控制不大于8m/s。

4.如权利要求1所述的延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法,其特征在于，步骤1中初步洗涤脱盐可采用混合器进行，两相流速控制不大于4m/s。

5.如权利要求1所述的延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法,其特征在于，所采用的洗涤液为脱盐水。

6.如权利要求1所述的延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法,其特征在于，聚结沉降技术可采用波纹聚结板或聚结虑芯与沉降的组合分离技术。

7.如权利要求1所述的延长分馏塔顶循环油系统运转周期的方法,其特征在于，循环油温度为90-99℃。